第6章_纳米膜过滤技术.ppt

纳米膜过滤技术 6.2 纳滤膜的性质与特点 6.2.2 纳滤膜组件 6.3.纳米过滤机理 7.4纳滤膜的污染及解决方法 纳滤膜污染的因素：浓差极化、膜面吸附、粒子沉积和溶质与膜面间的景点效应。 控制膜污染的方法： （1）对已经污染的膜进行清洗 （2）改变进料部分物理化学性质 （3）改变操作方式 （4）对膜表面进行改性 * * 6.1.1定义：纳米过滤(简称纳滤)是介于反渗透与超滤之间的一种以压力为驱动力的新型膜分离过程。能截留有机小分子而使大部分无机盐透过，操作压力低，在食品工业、生物化工及水处理等许多方面有很好的应用前景。 6.1.2纳滤与超滤及反渗透的关系： a.纳米过滤膜的截断相对分子质量小于1000，大于100，填补了超滤与反渗透之间的空白。（比反渗透大，比超滤小） b.纳滤可以截留能透过超滤膜的溶质；而不能截留能透过反渗透膜的溶质（水）。 6.1概述 6.1.3纳米过滤的特点 ②操作压力低，因为无机盐能通过纳米滤膜而透析，使得纳米过滤的渗透压远比反渗透为低，这样，在保证一定的膜通量的前提下，纳米过滤过程所需的外加压力就比反渗透低得多，具有节约动力的优点。 ③与反渗透相比，纳滤通量大，降低了成本。 ①在过滤分离过程中，它能截留小分子的有机物并可同时透析出盐，即集浓缩与透析为一体； 6.2.1性质 a.大多数的纳米滤膜是由多层聚合物薄膜组成。活性层通常荷负电化学基团。一般认为纳米滤膜是多孔性的，其平均孔径为2nm，通常相对分子质量截留范围为200～ 1000，目前截留相对分子量在100～200的纳滤膜已成为研究热点。 b. 纳米滤膜同样要求具有良好的热稳定性、pH 值稳定性和对有机溶剂的稳定性。T≤80℃, pH=1～14 。 SelRO系列纳滤膜包括卷式与管式两种构型的组件。 SelRO纳滤膜的剖面示意图 A 卷式膜；B 管式膜 A B a.卷式膜：由于单位体积中拥有较大的膜面积，因而造价较低，但要求通过膜的料液必须经预处理步骤，以避免分离过程中膜间隙内堵塞； b.管式膜：单位体积中膜面积小、造价高，但料液可不经预处理，直接浓缩，并且不易堵塞，方便清洗。 NF膜与UF膜一样为多孔膜，其分离过程也是利用膜的筛分作用。但NF膜大多为荷电膜，其对无机盐的分离行为不仅由化学势梯度控制，同时也受电势梯度的影响，即NF膜的行为与其荷电性能，以及溶质荷电状态和相互作用都有关系。 a.对于阴离子，截留率按以下顺序递增： b.阳离子的截留率递增顺序为： c.一价离子易透过，高价离子的截留率高 Eg：Na2SO4和NaCl混合溶液 d.分子量在200～1000之间，分子大小在1nm以上的分子被截留 -*- ----------- ---------- -------- 6.5纳滤技术的应用领域 凯能公司生产的NF—1014S卷式膜(Mw＝250)浓缩抗生素6-APA(Mw＝216)，可将含0.37％的6-APA的发酵液浓缩到5％，该膜对6-APA的截留率达95％，对6-APA的回收率约90％，同时将盐分等杂质除去。 (1)纳滤在抗生素的回收与精制上的应用