纳滤在工业废水处理中的应用研究进展
摘要:纳滤膜技术是一种高效、低能耗和易操作的液体分离技术,同传统水处理方法相比具有处理效果好、可实现废水的循环利用和对有用物质进行回收等优点。简要介绍了纳滤膜分离的特点及其在重金属废水、纺织印染业废水、食品加工业废水、垃圾渗滤液和其它工业废水领域应用的研究进展状况,并讨论了纳滤膜技术在工业废水处理应用方面的发展前景及方向。
关键词:纳滤膜;工业废水处理;应用;研究进展
膜过滤技术是一种高效、低能耗和易操作的液体分离技术,同传统的水处理方法相比具有处理效果好、可实现废水的循环利用和对有用物质回收等优点[1 ] 。膜技术一般包括微滤、超滤、纳滤和反渗透,其中纳滤(nanofiltration ,NF) 是目前国内外膜分离领域研究的热点之一。它是一种介于反渗透与超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术,由于其自身独特的性能使它在许多领域具有其它膜技术无法替代的地位,在工业废水处理中得到了广泛的应用,并显示出了广阔的发展前景[2 ] 。
1 纳滤分离特点
纳滤技术在工业废水处理方面有以下特点: ①纳滤膜的孔径接近于1nm ,截留相对分子量在150 —1000之间,适宜于分离相对分子量在150 以上、分子大小约为1nm 的溶解组分。②操作压力低,一般在0. 3 —1. 0MPa 之间。由于操作压力较低,对设备要求较低。因此,基建费用和运行费用低,便于运行管理。③对物质的分离具有选择性。这一方面是由于其孔径范围较窄,另一方面是由于膜表面或膜材料中常带有荷电基团,这些基团通过静电作用可产生Donnan 效应,从而实现不同价态离子的分离,故有时纳滤也被称为“选择性反渗透”(Selective RO) 。大部分纳滤膜带有电荷,因此它可用于对有机物和无机物及带不同电荷的粒子的分离。④纳滤的分离原理主要基于筛分效应和电荷效应,在处理过程中不需添加化学试剂,也不引起二次污染。⑤可分离回收有用物质,实现工业废水的资源化和回用,进一步降低处理成本[3 ] 。
2 纳滤在工业废水处理中的应用
目前,纳滤技术在国内外的工业废水处理中取得了广泛的应用,鉴于纳滤膜特殊的传质分离特性,可把纳滤膜的应用归纳为实现废水中有用物质的回收、实现废水处理后的回用和实现废水处理后的达标排放3个方面。
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