一、纳滤膜工作原理
筛分作用:纳滤膜表面存在着大量孔径大小相对均匀的微小孔径,当含有不同大小分子或离子的混合溶液通过纳滤膜时,直径小于膜孔径的分子和离子能够顺利通过膜孔,而直径大于膜孔径的分子和离子则被截留,从而实现对不同粒径物质的分离。
电荷效应:纳滤膜通常带有一定的电荷,这是由于膜材料表面存在一些带电基团。当溶液中的离子靠近纳滤膜时,会受到膜表面电荷的静电作用。同电荷离子之间相互排斥,使得与膜电荷相同的离子难以通过膜,而与膜电荷相反的离子则更容易通过,从而实现离子的选择性分离。
溶解扩散:溶质先在膜的进料侧表面溶解,然后在浓度差或压力差的推动下,在膜内扩散,最后在膜的透过侧表面解吸。不同物质在膜中的溶解度和扩散速率不同,从而实现分离。
二、纳滤膜和反渗透膜的区别
孔径:纳滤膜的孔径一般在 1 - 2nm,反渗透膜的孔径更小,约为 0.1 - 1nm。
工作原理:纳滤膜基于筛分效应、电荷效应和溶解扩散原理,对不同粒径和电荷的物质进行分离;反渗透膜主要基于溶解扩散原理,在压力作用下,使水通过半透膜而盐分等杂质被截留。
性能特点:纳滤膜对二价及多价离子有较高截留率,对单价离子截留率相对较低,能部分透过小分子有机物,操作压力一般在 3.5 - 30bar;反渗透膜对盐分等杂质的截留率很高,几乎能截留所有的离子和大分子物质,操作压力通常在 10 - 100bar。
应用场景:纳滤膜常用于地下水除硬度、地表水除有机物和色度、食品饮料行业的浓缩和脱盐等;反渗透膜主要用于海水淡化、超纯水制备、苦咸水淡化等对水质要求极高的领域。