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NF膜的獨(dú)特性能決定了其特有的廣闊應(yīng)用范圍,可主要?dú)w納為以下幾個(gè)方面。
1軟化水處理
由于能有效的截留二價(jià)離子,具有較低的操作壓力和較大的水通量,對(duì)苦咸水進(jìn)行軟化和脫鹽成為納濾應(yīng)用的最大市場(chǎng)。其主要優(yōu)點(diǎn)是無污泥,無需再生,完全去除懸浮物和有機(jī)物,操作簡(jiǎn)單,占地少等。而在投資、操作和價(jià)格等方面與常規(guī)方法相近,因此在這個(gè)領(lǐng)域具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
2飲用水凈化
隨著水污染加劇,使人們對(duì)飲用水水質(zhì)越來越關(guān)心。試驗(yàn)表明,NF膜可以去除消毒過程產(chǎn)生的微毒副產(chǎn)物,痕量的除草劑,殺蟲劑,重金屬,天然有機(jī)物及硬度,硫酸鹽及硝酸鹽等。同時(shí)具有處理水質(zhì)好且穩(wěn)定,化學(xué)藥劑用量少,占地少,節(jié)能,易于管理和維護(hù),基本上可以達(dá)到零排放等優(yōu)點(diǎn)。所以NF膜有可能成為21世紀(jì)飲用水凈化的首選技術(shù)。其工藝流程見圖2,法國(guó)MerySurQise水廠納濾膜處理效果見附表。
3地下水中硝酸鹽的去除
在許多以農(nóng)業(yè)為主的地區(qū),地下水中硝酸鹽的濃度很高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過飲用水水質(zhì)指標(biāo),采用反滲透設(shè)備可以除去地下水中部分硝酸鹽及其他物質(zhì)。但是由于這種方法水回收率較低,同時(shí),濃縮液的處理又是一個(gè)難題,一般需要采用離子交換法處理濃縮液,而離子交換樹脂優(yōu)先交換二價(jià)及高價(jià)離子,如果濃縮液這些離子含量較高,樹脂就需頻繁的再生,處理費(fèi)用將大大增加。如果將硝酸鹽濃度高的水先用納濾膜處理,再進(jìn)行離子交換處理,處理周期可以延長(zhǎng)2～3倍。
納濾膜的透過液含有較高含量的硝酸鹽,經(jīng)過離子交換柱后,硝酸根離子就被氯離子交換,此時(shí)水中的硝酸鹽含量符合飲用水的要求。這種方法的好處在于:可選擇性的去除硝酸鹽,水的回收率較高。這項(xiàng)技術(shù)在德國(guó)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。
4造紙廢水處理
造紙廠沖洗廢水中含有大量污染物,NF膜可以替代吸收和電化學(xué)方法除去深色木質(zhì)素和來自木漿漂白過程中產(chǎn)生的氯化木質(zhì)素,因?yàn)槲廴疚镏械脑S多有機(jī)物都是帶負(fù)電性的,它們很容易被帶正電性的納濾膜截留,并且對(duì)膜不產(chǎn)生大的污染。例如用納濾膜對(duì)木材制漿堿萃取階段所形成廢液進(jìn)行脫色,廢液中的帶色物質(zhì),木質(zhì)素和氯化木質(zhì)素可被截留,其中不需截留的一價(jià)鈉離子可透過膜而重新用于萃取,膜的脫色率達(dá)98%。
5二級(jí)污水的深度處理
用膜法處理廢水也是污水資源化的一種重要手段,主要流程包括前段的常規(guī)處理,如絮凝沉淀,過濾,消毒等,以及后段的膜法。處理后的水可用于工業(yè)用水,地下水回灌及沖廁用水,其工藝流程見圖4。
6含重金屬?gòu)U水的處理
在電鍍加工和合金生產(chǎn)過程中,經(jīng)常需要大量水沖洗,在這些清洗水中,含有濃度相當(dāng)高的重金屬如鎳、鐵、銅和鋅等。為了使這些含重金屬的廢水符合排放要求,一般的措施是將重金屬處理成氫氧化物沉淀除去,如果采用NF膜技術(shù),不僅可以回收90%以上的廢水,使之純化,而且同時(shí)使重金屬量濃縮10倍,濃縮后的重金屬具有回收利用價(jià)值。
如果控制適當(dāng)條件,NF膜還可以將溶液中的不同金屬實(shí)現(xiàn)分離,如Cd和Ni的分離,先將他們轉(zhuǎn)化成CdCl2和NiCl2,加入NaCl,分別形成荷電絡(luò)合物和非荷電絡(luò)合物。NaCl濃度為015mol/L時(shí),在溶液中鎘的主要存在形式是CdCl2,但是鎳并不以絡(luò)合形式存在,而以鎳離子方式存在,用帶正電的NF膜處理,截留鎳離子,而讓鎘自由通過,即可實(shí)現(xiàn)金屬間的分離。
