解读纳滤的好文：《纳滤在水处理与回用中的使用现状与展望》

　　【我国环保在线 技能前沿】《纳滤在水处理与回用中的使用现状与展望》是由我国科学院生态环境研究中心研究员、博士生导师魏源送教授团队于2016年在《环境科学学报》第8期宣布的总述性文章。在参阅和引证国内外130余篇经典文献论著基础上，文章首要总述了纳滤膜的由来与开展、纳滤膜的原料和功能特性、纳滤膜在水处理与回用中的使用、纳滤在使用中存在的问题。该文内容丰富，全面系统地介绍纳滤开展和使用状况，是初学者了解学习纳滤技能的一篇科普好文。
　　带着疑问：纳滤技能真的是饮用水深度净化的佳挑选吗?小编对文章中对纳滤的特性以及在饮用水中的使用部分进行了摘抄收拾，以供我们科普鉴之。
　　初 相 识
　　什么是纳滤膜?
　　纳滤作为一种介于超滤和反浸透之间的膜过滤技能，能够截留水中的多价盐和有机污染物，一起结合其对单价盐截留率相对较低的特色，纳滤对单价、多价离子混合系统具有很好的挑选别离特性。
　　再 认 识
　　为何而存在?
　　伴跟着低压反浸透膜( reverse osmosis,RO) 的诞生而开展的一种新式膜技能。一方面，传统RO的高操作压力造成了巨大的能耗;另一方面，RO的产水水质超越了当时人们对水的实践需求。因此需求一种相对反浸透而言，具有较低的溶质截留率和更大浸透通量的膜别离技能。
　　为何取名“纳滤”?
　　纳滤膜( nanofiltration，NF) 起源于20世纪70年代的一种新式膜技能，纳滤膜早被称为“疏松的反浸透膜”或“细密的超滤膜”，后来，学者认识到该种膜截留的颗粒物的粒径是纳米等级(~1nm，对应的分子量规划约为150～200Da) ，而并不是膜孔径是纳米级的，改称为“纳滤膜”。
　　有何特征?
　　纳滤膜具有的两个典型特征：一截留分子量介于反浸透和超滤膜之间，150-2000Da;二是纳滤膜外表别离层一般带有电荷，外表电荷引起的电荷相互效果改变了纳滤膜的传质进程和纳滤膜对不同价态离子的截留才能。
　　有何用途?
　　纳滤能够处理的水源较多，包含地下水、地表水、污水以及作为脱盐进程前处理工艺的水源等。现在首要使用领域会集在饮用水处理和污水的深度处理与回用等方面，比方：
　　1、可去除天然有机物(NOM)、消毒副产物、病毒、农药、砷和其他微污染物;
　　2、可同步截留水中的多价盐、有机物、病毒等多种有机和无机组分，到达水质净化的意图。
　　3、可作为海水淡化工艺中反浸透的预处理工艺，大大减轻了反浸透实践工作中的结垢污染问题。
　　深化了解
　　成分与型式是什么?
　　现在商用纳滤膜产品一般由聚合物支撑层组成的复合资料规划制造而成，常用的膜资料首要有聚偏氟乙烯( PVDF)、聚乙烯( PE)、醋酸纤维素(CA)、聚酰胺(PA )和聚氯乙烯(PVC)等，其间首要是聚酰胺原料一般被用于外表的薄膜层。
　　依照膜结构类型首要有螺旋环绕卷式结构、板框式结构、中空纤维结构 、管式结构等，其间首要是螺旋卷式膜结构的膜元件。
　　怎么判别好坏?
　　判别纳滤膜的首要功能目标有: 溶剂浸透系数/浸透通量、溶质截留率和产水量/水回收率，与其他压力驱动膜过滤进程类似，通量或者是浸透系数的巨细是决议膜功能的要害目标。
　　别离特性是什么?
　　因为具有荷电效应，纳滤膜对水溶液中单价和多价离子具有挑选透过性，对盐的挑选透过性：一价离子的截留率较低，二价和多价离子的截留率很高;纳滤膜的截留率首要由分子尺度、亲疏水性和电荷巨细决议。因为受各种因素影响，纳滤膜对溶质的截留率或许因此而高于或低于预期值。
　　使用价值
　　纳滤饮用水深度净化
　　秦磊等人(2010)以为纳滤膜不只能够去除水中残留的微量化学物质(如农药、杀虫剂等) 和消毒副产物(三卤甲烷、卤乙酸等)，截留水中藻类、细菌及病原微生物以确保生物安全性，去除重金属等有害的多价离子，保存水中部分对人体有利的矿物质，还能够在水源水质动摇和应急性条件下确保终供水水质的安稳，满意不同水源条件下的用水需求。
　　纳滤膜在饮用水深度处理中已有较大规划成功使用实例，且坚持着快速微弱的增加势头，1992~1996年美国的纳滤设备以500%的速度增加，在美国已有超越100万m3/d规划的纳滤软化水设备在工作。
　　纳滤膜在低压下具有较高通量，对单价、多价离子挑选性别离程度较高，工作进程中的实践能耗和本钱比反浸透膜更低.关于水源条件杂乱且用水要求有较高的经济较兴旺的区域，纳滤膜技能作为饮用水深度处理工艺或许是更为适合的挑选。
　　纳滤城市污水深度处理
　　跟着城市水资源的日益匮乏和日益严厉的污水排放规范，传统的处理工艺已不能满意城市污水的深度处理和回用的需求，通过膜处理得到的再生水可用于农业灌溉、城市杂用、工业使用以及传统的地表地下水源的补给，成为了城市供水的第二水源。
　　以北京为例，因为污水排放规范的不断提高，传统工艺已无法满意合格排放乃至污水回用的需求，Li等人(2015)以为通过纳滤深度处理后的污水能够满意绝大多数污水回用水水质的需求。关于纳滤技能较为适合的再生水项目是将再生水用于含水层、河流以及水库的水源补给。在美国佐治亚州的 Gwinnette county，纳滤膜用于代替现有的高pH石灰-臭氧/GAC工艺，日处理量为2640 m3，可有用去除二级出水的TOC和氮素，出水水质可满意当地的用水需求。
　　远景趋势
　　据估计，到 2019年纳滤膜的市场份额将到达4.451亿美元， 一起在 2015-2019年间将坚持高达15.6%的年复合增加率。
　　小 结
　　纳滤( nanofiltration，NF) 作为一种别离效果介于超滤和反浸透之间的膜过滤技能，在过滤进程中一起兼具物理孔隙发生的筛分效应和膜面电荷发生的道南效应效果。纳滤对水中的大多数有机物和多价盐离子具有很高的截留率，而对单价离子截留率较低，因此对单价多价盐具有杰出的挑选别离特性，近几年以及未来将在饮用水处理、污水深度处理与回用、工业进程浓缩与别离等方面得到广泛使用。
　　原标题：解读纳滤的好文：《纳滤在水处理与回用中的使用现状与展望》