纳滤技术在饮用水行业中的应用
慧聪净水网纳滤技术(NF)是介于反渗透和超滤之间的一种外压驱动的过滤技术，与反渗透和超滤过程相比，纳滤具有操作压力较低、膜通量高、对多价阴离子的截留率较高、以及对大分子有机物去除率较好的优点。纳滤的膜孔径一般为1~2nm，能够截留分子量在80~1000范围内的物质，常用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐。同时，应用纳滤膜分离技术后，能够有效的减少余氯含量、三卤甲烷以及DOC水平，还可以降低生物降解型溶解有机碳的含量，因此在饮用水、工业用水的纯化和废水净化处理中被广泛使用。
敬双怡课题组用市政自来水作为原水，对通过纳滤膜为核心的直饮水终端系统生产的水的浊度、硬度、总溶解固体(TDS)、无机阴离子和金属阳离子的去除效果进行了一系列的实验，并考察了该系统的可靠性及其推广的可行性和经济性。结果表明，相对于纯净水而言，通过该系统所产生的水不仅对各种物质具有较好的去除效果，而且能保留一定量的钙、镁纳滤技术和氟等有益离子。另外，与瓶装水和桶装水相比，成本较低、随时饮用随时制取，不存在储存和运输过程中的二次污染，更加安全卫生。
纳滤膜不仅对无机阴离子和金属阳离子具有较好的去除效果，对重金属离子的去除效果显著去除效果。陈丽珠等人采用了美国sepro品牌的纳滤膜作为膜组件，与水泵、物料管和制水工艺组成试验装置，对砂滤池出水采用该装置直接过滤，并对水中金属污染物含量的测定采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)检测。实验结果表明，在pH为6.8，操作压力为1.1MPa的条件下，该装置对重金属镉、砷和铅的去除率高达95%以上，与传统水处理技术相比去除效果显著。
此外，纳滤膜的分离机理主要为为筛分作用和电荷作用。电荷作用是膜表面电荷与溶液中带电粒子间的静电排斥力造成溶质截留的过程，这是纳滤膜在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百时也可脱除无机盐的重要原因。目前，在有机纳滤膜方面等研究已经较为成熟，而在无机纳滤膜的材料方面，碳纳米管及石墨烯材料所制备的纳滤膜已展露头角。
高克等人制备了一种氧化石墨烯一陶瓷复合纳滤膜，通过实验表明，该复合纳滤膜符合典型的正电荷纳滤膜特征。在致密聚乙烯亚胺(PEI)膜层对无机盐离子的静电作用、空间网络结构以及氧化石墨烯的层间结构对无机盐离子的筛分和阻碍作用的共同作用下，能够在饮用水纳滤处理时实现对无机盐的有效截留。Xue等人分别将含羧基(MWCNT-COOH)，羟基(MWCNT-OH)和氨基(MWCNT-NH)的三个改性的多壁碳纳米管(MWCNT)加入到含有哌嗪(PIP)的水相中通过界面聚合以制备纳米复合纳滤(NF)膜。实验结果表明，当多壁碳纳米管(MWCNT)浓度为0.01%(w/v)时，所有纳米复合膜具有最佳的分离性能，其中羟基(MWCNT-OH)结合膜的最高水通量为41.4(L·m-2·h-1)，Na2SO4去除率能到达97.6%。此外，官能团的增加能提高多壁碳纳米管(MWCNT)的亲水性且操作稳定性好。
刘四华课题组以聚氯乙烯(PVC)中空纤维超滤膜为基膜，以哌嗪(PIP)为水相单体、均苯三甲酰氯(TMC)为有机相单体，通过界而聚合法制备中空纤维复合纳滤膜，并研究发现，在一定条件下，对MgSO4水溶液的截留率能达到96.4%，相应通量为24.1L/(m2·h)，且该复合纳滤膜对自来水具有良好的软化效果，预计在饮用水净化方而有不错的应用前景。
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