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反渗透膜,纳滤膜,超滤膜原理及应用解析

反渗透膜，纳滤膜，超滤膜原理及应用反渗透过程：反渗透是利

用反渗透膜选择性的只能通过溶剂(通常是水而截留离子物质的性质，

以膜两侧静压差为推动力克服溶剂渗透压使溶剂通过反渗透膜而实现

对液体混合物进行分离的膜过程。反渗透同NF、UF一样均属于压力

驱动型膜分离技术，其操作压差一般为15～

105MPa，截留组分为(110X10—10m小分子物质。除此之外还

可以从液体混合物中去处全部悬浮物、溶解物和胶体，例如从水溶液

中将水分离出来以达到分离、纯化等目的。

一．反渗透基本原理

1随着超低压反渗透膜的开发已可在小于1MPa压力下进行部分

脱盐适用于水的软化和选择性分离。

2．分离机

反渗透膜的选择透过性与组分在膜中的溶解、吸附和扩散有关因

此除与膜孔的大小、结构有关外还与膜的化学、物理性质有密切关系

即与组分和膜之间的相互作用密切相关。由此可见，反渗透分离过程

中化学因素(膜及其表面特性起主导作用。

3．反渗透的应用

反渗透技术的大规模应用主要是苦咸水和海水淡化此外被大量用

于纯水制备及生活用水处理以及难于用其他方法分离混合物。

反渗透工业应用包括(1海水脱盐；(2饮用水生产(3纯水生产。

二．纳滤基本原理

纳滤技术是反渗透膜过程为适应工业软化水的需求及降低成本的

经济性不断发展的新膜品种，以适应在较低操作压力下运行，进而实

现降低成本演变发展而来的。我国于二十世纪90年代初期开始研制纳

滤膜．与国外相比，我国纳滤技术整体上只能说是刚刚开始膜的研制、

组器技术和应用开发等都刚起步。

1．纳滤过程：

纳滤(NF是介于反渗透很超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术。

它具有两个特性：①对水中的分子量为数百的有机小分子成分具有分

离性能；②对于不同价态的阴离子存在Donnan效应。物料的荷电

性．离子价数荷浓度对膜的分离效应有很大影响。(道(Donnan模型一

道南(Donnan效应Donnan模型以Donnan平衡为基础用来描述荷

电膜的脱盐过程一般纳滤膜多为荷电膜，所以该模型更多用来描述纳

滤过程要用于饮用水和工业用水的纯化，废水净化处理，工艺流体中

有价值成分的浓缩等方面，其操作压差为05～2OMPa(或0345～

1035MPa截留分子量界限为200～1000(或200～500，分子大小为

1nm的溶解组分的分离。由于NF膜达到同样的渗透通量所必需施加

的压差比用RO膜低0．5～3MPa故NF膜过滤又称疏松型RO”或低

压反渗透”。

2．分离机理

NF膜与RO膜均为无孔膜通常认为其传质机理为溶解一扩散方式。

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

时也受到电势梯度的影响即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。

3．纳滤膜的应用：

纳滤(NF膜是介于反渗透(RO膜及超滤(UF膜之间的一种新型分离

膜，由于其具有纳米级的膜孔径、膜上多带电荷等结构特点，因而主

要用于以下几个方面：(1不同分子量的有机物质的分离(2有机物与小

分子无机物的分离；(3溶液中一价盐类与二价或多价盐类的分离(4盐

与其对应酸的分离。从而达到饮用水和工业用水的软化料液的脱色、

浓缩、分离、回收等目的。

三．超滤膜基本原理：

超滤(UF现象在130多年前就已经被发现，我国对超滤技术的研

究较国外要晚10年左右。二十世纪70年代中期起步，80年代大发展

90年代获得广泛应用。

1．超滤过程：

一般认为超滤是一种筛选分离过程在静压差为推动力的作用下，

原料液中溶剂和小溶质粒子从高压的料液侧透过膜到低压侧一般称为

滤除液或透过液而大粒子组分被膜所阻拦使它们在滤剩液中浓度增大。

按照这样的分离机理，超滤膜具有选择性表面层的主要因素是形成具

有一定大小和形状的孔，聚合物的化学性质对膜的分离特性影响不大。

2．分离机：

一般认为UF的分离机理为筛孔分离过程但膜表