納濾技術

時間：2023-03-24 05:34:50來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

納濾技術

[db:作者] / 2023-02-08 00:00

納濾技術

(1)納濾膜的特點

納濾膜是20世紀80年代在反滲透復合膜基礎上開發出來的，是超低壓反滲透技術的延續和發展分支，早期被稱作低壓反滲透膜或松散反滲透膜。目前，納濾膜已從反滲透技術中分離出來，成為獨立的分離技術。

納濾膜主要用于截留粒徑在0.1～1nm，相對分子質量為1000左右的物質，可以使一價鹽和小分子物質透過，具有較小的操作壓(0.5～1MPa)。其被分離物質的尺寸介于反滲透膜和超濾膜之間，但與上述兩種膜有所交叉。

目前關于納濾膜的研究多集中在應用方面，而有關納濾膜的制備、性能表征、傳質機理等的研究還不夠系統、全面。進一步改進納濾膜的制作工藝，研究膜材料改性，將可極大提高納濾膜的分離效果與清洗周期。

(2)納濾膜及其技術的應用領域

納濾逐漸取代低端超濾和高端反滲透在各行各業中應用越來越廣泛。正如Rautenbach等歸納的那樣，納濾可應用于以下3種場合：a.對單價鹽并不要求有很高的截留率；b.欲實現不同價態離子的分離；c.欲實現高相對分子質量與低相對分子質量有機物的分離。納濾技術最早也是應用于海水及苦咸水的淡化方面，納濾膜最大的應用領域是飲用水的軟化和有機物的脫除。用納濾進行水的軟化，降低濃度TDS濃度、除去色度和有機物。應用納濾膜技術進行水的軟化處理，沒有副產品，成本低，對于二價離子和小分子有機物具有較高的脫除率，對于一價離子具有相對較低的脫除率，并且作為一個重要的需求，希望能夠在很低的壓力和很高的回收率的條件下進行處理。這樣可降低處理成本。法國的一家工廠使用納濾技術生產飲用水，生產能力為140000m3/d。生產業績非常令人滿意，特別是在兩個方面除去了有機物和殺蟲劑。對于氯的氣味和鈣含量的降低，消費者也感到很滿意。整個工廠是實行自動化控制，相當有效率。相比于傳統的工廠，操作費用也大大降低了，這家工廠使用納濾技術是非常成功的。另外有機廢水中含有許多生物不能降解的低分子量有機物，這些問題只有用納濾膜才能有效地解決。納濾膜在濃縮廢水中有機成分的同時，讓鹽分透過，從而了達到分級分別處理的目的。比如紡織工業廢水中含有大量的有害物質，例如染料、清洗劑、殺菌素、油脂、硫化物、重金屬、無機鹽等;利用納濾技術對其中的有害物質進行處理取得了可喜成績。在除去鎳電鍍清洗液中的離子時，納濾比反滲透更為經濟，需要的操作壓更低。

在食品行業中，納濾膜可用于果汁生產，大大節省能源。制作冰淇淋需要濃縮牛乳，而在一般的濃縮乳中，由于存于其中的鹽類也被濃縮，所制成的冰淇淋口感不佳。而利用納濾膜濃縮的牛乳卻可以制成高級冰淇淋，因為經納濾膜濃縮的牛乳中鹽類減少，使制成的冰淇淋口感嫩滑，同時因為沒有被加熱，制品的奶味格外濃郁。果汁的濃縮傳統上是用蒸餾法或冷凍法濃縮，不僅能耗大，且導致果汁風味和芳香成分的散失。膜技術出現后，反滲透技術很快被引入果汁濃縮工藝，但單一的反滲透法由于滲透壓的限制很難以單級方式把果汁濃縮到較高濃度。Nabetani等考慮用反滲透膜和納濾膜串聯起來進行果汁濃縮，以獲得更高濃度的濃縮果汁，其工藝流程如圖10-26所示。這個系統適用于各種果汁的濃縮，既可以保證在濃縮過程中果汁的色、香、味不變，又可以節省大量的能源。

圖10-26 反滲透納濾串聯系統

在醫藥行業可用于氨基酸生產、抗生素回收等方面。由于納濾膜具有分離效率高、節能、不破壞產品結構、少污染等特點，在醫藥產品生產中也得到了日益廣泛的運用。目前，納濾技術在醫藥方面的應用主要集中在生化試劑生產上。生化試劑多具有熱敏性，在加工過程中易因受熱而破壞。利用納濾技術提純與濃縮生化試劑，不僅可以降低有機溶劑與水的消耗量，而且還可以去除微量有機污染物及低分子量鹽，最終達到節能、提高產品質量的效果。吳麟華采用耐溶劑的管式納濾膜濃縮6-APA，裂解液6-APA的相對分子質量為216，其選用的膜組件是英國公司PCI的型管式納濾膜AFC30，該膜截留相對分子質量約200，兩根膜并聯操作，每根膜的面積為1.2m3，膜的平均截留率在99%以上，而透析損失率小于1%，濃縮效果是比較理想的。

納濾的應用越來越廣泛，除了以上幾方面的應用外，還在生物化工、染料、石油工業等方面都有具體應用，這里不一一敘述。

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