納濾具有許多優(yōu)點(diǎn)。這是它們的簡要概述。
納濾是一種相對較新的膜工藝,通常與總?cè)芙夤腆w含量低的水(例如地表水和新鮮的地下水)一起使用,目的是軟化(去除多價陽離子)并去除消毒副產(chǎn)物前體,例如天然有機(jī)物和合成有機(jī)物事情。
納濾(NF)是四種膜技術(shù)之一,其利用壓力來實(shí)現(xiàn)水流中污染物的分離。其他三個是微濾,超濾和反滲透(RO)。所有這些技術(shù)都利用半滲透膜,該膜具有阻止(排斥)含有這些污染物的水流中溶解和/或懸浮的固體的能力。
納米過濾也越來越廣泛地用于食品加工應(yīng)用,例如乳制品中,以同時進(jìn)行濃縮和部分(一價離子)脫鹽。
該機(jī)制取決于所討論的鹽離子的化合價。認(rèn)識到鹽是帶電荷的兩個或多個離子的化合物。價數(shù)是形成特定鹽的離子上的電荷數(shù),該鹽并不總是氯化鈉(NaCl);鈉和氯離子是一價離子,因?yàn)樗鼈冎挥幸粋€電荷,而鈣和硫酸鹽等離子則是多價的,因?yàn)樗鼈兙哂幸粋€以上的電荷。NF膜的主要特征是它們排斥多價離子的程度比單價離子大得多。離子的具體截留率因一家膜制造商的不同而異,但是對于NF膜來說,95%的多價離子截留率和20%的單價離子截留率并不罕見。
盡管人們預(yù)計毛細(xì)管纖維納米過濾器將很快投放市場,但當(dāng)今可用的大多數(shù)此類膜僅是螺旋纏繞結(jié)構(gòu)。圖1以NF的去除功效為例進(jìn)行了說明。
在許多發(fā)展中國家,很難獲得干凈的飲用水,而納米技術(shù)提供了一種解決方案。盡管納濾用于從水源中去除其他物質(zhì),但它也通常用于水的脫鹽。正如在南非的一項(xiàng)最新研究中所看到的那樣,使用聚合物納米過濾結(jié)合反滲透技術(shù)對咸咸水進(jìn)行了測試。這些測試產(chǎn)生了飲用水,但是正如研究人員所期望的那樣,反滲透去除了大部分溶質(zhì)。這使所有必需營養(yǎng)素(鈣,鎂離子等)中的水都空了,使?fàn)I養(yǎng)素含量低于世界衛(wèi)生組織要求的標(biāo)準(zhǔn)。這個過程可能對飲用水的生產(chǎn)來說有點(diǎn)過多,因?yàn)檠芯咳藛T不得不回去并添加營養(yǎng)以使溶質(zhì)水平達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)水平。另一方面,與常規(guī)方法相比,向發(fā)展中國家提供納米過濾方法以增加其清潔水的供應(yīng)量是一種非常廉價的方法。但是,在這些發(fā)展中國家如何能夠在不依賴外國援助的情況下將這項(xiàng)新技術(shù)納入其經(jīng)濟(jì)方面仍然存在問題。
為了溶解用于浮選的空氣,使用了三種類型的加壓系統(tǒng)。當(dāng)廢水中包含大量油性物質(zhì)時,將使用全流量或全增壓。增壓系統(tǒng)中發(fā)生的劇烈混合不會影響處理效果。當(dāng)存在中等至低濃度的油性物質(zhì)時,使用分流加壓。同樣,通過增壓系統(tǒng)的劇烈混合不會顯著影響處理效率。循環(huán)流增壓系統(tǒng)用于處理固體或油性材料,這些材料會由于在其他增壓系統(tǒng)中的強(qiáng)烈混合而降解。在對油乳劑進(jìn)行化學(xué)處理后,或?qū)⑵溆糜谛跄龖腋∫旱某吻搴驮龀砗螅墒褂么朔椒ā?/span>
在圖中所示的溶解氣浮選系統(tǒng)的示意圖中,載有固體或油水的進(jìn)水混合物進(jìn)入浮選容器,而氣固混合物上升到液面。空氣-固體混合物的比重小于水。比重大于水的固體傾向于沉降到底部,并通過旋轉(zhuǎn)的刮刀臂除去。附在同一軸上的是一個旋轉(zhuǎn)的撇渣器刀片,該刀片將浮游物從容器表面移至撇渣斗中。干凈的水從裙部下面通過,然后必須通過位于外圍區(qū)域的流槽離開容器。
納濾的一些典型應(yīng)用是:
1.食品,乳制品和飲料產(chǎn)品或副產(chǎn)品的脫鹽
2.根據(jù)需要對乳清,UF滲透物或截留物進(jìn)行部分脫鹽
3.染料和熒光增白劑的脫鹽
4.食品的減色或處理
5.食品,乳制品和飲料產(chǎn)品或副產(chǎn)品的濃度
6發(fā)酵副產(chǎn)物濃度。
納濾和軟化:水軟化通常涉及去除硬度離子,特別是鈣和鎂。由于這些離子是多價離子,因此優(yōu)先被NF膜去除。
膜技術(shù)在此應(yīng)用中的特殊優(yōu)勢在于,在用于典型的家用軟水機(jī)再生的情況下,無論是用于市政軟化的蘇打石灰還是用于食鹽(氯化鈉)的水,都不需要化學(xué)試劑來促進(jìn)去除硬性離子。鈉離子交換是住宅軟化50多年的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),它利用離子交換樹脂(以鈉的形式)從流過此類樹脂床層的水中吸收硬度離子,并釋放鈉離子進(jìn)行交換。因?yàn)樵摷夹g(shù)需要氯化鈉或氯化鉀來再生樹脂,所以在每個再生周期中,這些都會釋放到下水道(或化糞池)中。