纳米膜过滤是介于反渗透与超滤之间的液相膜处理新技术。其特点为: (1)能截留小分子的有机物并可同时透析除 盐,集浓缩透析为一体; (2)操作压力远比反渗透低,具有节约动力的优点。 纳滤膜的性质与特点 大多数的纳滤膜是由多层聚合物薄膜组成。活性层通常带荷负电化学基团。一般认为纳滤膜是多孔性的,其平均孔径为 2nm。作为一般规律,通常分子量截留范围为 100 一 200 道尔顿,纳滤膜具有良好的热稳定性,pH 稳定性和有机溶剂的稳定性。 纳米过滤的分离机理 纳滤膜不仅具有依靠筛分作用进行分离,也显示有建立在离子电荷密度基础上的选择性,因为膜的离子选择性,对于含有不同自由离子的溶液,透过膜的离子分布是不相同的(透过率随离子浓度的变化而变化),这就是 Donnan 效应。 Donnan 平衡模型 对于荷电膜脱盐,多用 Donnan 平衡模型来解释。 当系统达到平衡时,膜相、水相、溶液相的离子的化学电位应该达到平衡态。虽然,利用 Donna平衡理论来说明荷电膜的脱盐机理有所依据,而对于在压力下透过膜的机理,还不能从膜、进料及传质过程等多方面来定量描述。 第二节 膜材料及其特性 膜材料 纤维素衍生物 醋酸纤维素(CA):由纤维素和醋酸反应制得。是反渗透膜、微滤和超滤的膜材料。 优点:价格便宜,膜的分离和透过性能良好; 缺点:pH 使用范围窄(pH=4~8),容易被微生物分解以及在高压操作下时间长了容易产生压密,引起透量下降。 硝酸纤维素(CN):由纤维素和硝酸反应制得。价格便宜,广泛用作透析膜和微滤膜材料。为了增加膜的强度,一般与醋酸纤维素混合使用。 再生纤维素:纤维素溶于某些溶剂如铜氨溶液并在溶解过程中发生降解,在成膜过程中又回复到纤维素的结构,称为再生纤维素。广泛用于人工肾透析膜材料和微滤、超滤膜材料。 聚砜类 是一类具有高机械强度的工程塑料。是目前最重要、生产量最大的高分子聚合膜。 用途:超滤和微滤的膜材料,多种商品复合膜的支撑层膜材料。 优点:耐酸、耐碱 缺点:耐有机溶剂的性能差。 聚砜类材料可以通过化学反应,制成带有负电荷或正电荷的膜材料或膜。荷电聚砜可以直接用作反渗透膜材料。用它制成的荷电超滤膜抗污染性能特别好。经磺化的聚砜醚(SPES-C)可用于制造均相离子交换膜。 聚酰胺类及杂环含氮高聚物 类型:芳香聚酰胺(APA)、芳香聚酰胺-酰肼(APAH)、聚苯砜酰胺(APSA)、聚苯并咪唑(PBI)、聚苯并咪唑酮(PBIL) 用途...