Page 189 - 新时期水资源发展及管理创新研究

第六章 水资源保护与水生态复苏

构上分析，纳滤膜通常都是通过化学的方式来组成不同的表层分离层以及相应的
支撑层，通过二者的结合形成复合膜。
纳滤膜技术的特点：因为纳滤膜的主要结构具有纳米级的膜孔径，而且膜
上还带有很多的电荷，所以纳滤膜技术在应用的过程当中主要的特点就是：首先
采用纳滤膜技术进行溶解组分分离的时候，相对分子的质量应该要在 200-1000

之间，而且大小应该是在 1nm 左右。其次在进行分离的过程当中，需要用到的
膜间渗透压差要比较的低，一般都是在 0.5-2.0MPa，和采用 RO 所达到的相同渗
透通量需要施加的压差相比较应该要低一些。第三点就是因为在纳滤膜上面经

常都是带有电荷的，在通过静电作用之后，对于那些不同价态的离子就会存在
Donnan 效应，这样就会使得这些离子具有选择性，从而就可以很好的实现不同
离子之间的分离。最后就是因为纳滤膜能够截留下那些低分子的多价盐以及有机
物，所以就可以分离小分子的无机物和有机物，同时也可以分离溶液当中的盐类。
纳滤膜技术分离的原理：其实纳滤膜技术的分离过程是一个不可逆的过程，

它分离的原理主要就可以采用不完全溶解扩散的模型、溶解扩散的模型、电荷模
型、细孔模型、立体阻碍和静电排斥模型以及非平衡的热力学模型来进行描述。
在这些模型当中比较典型的就是溶解扩散模型以及电荷模型。一般情况下都可以

认为纳滤膜的分离作用就是静电排斥与粒径的排斥，对于那些非电荷的分子，分
离的主要原理就是粒径的排斥或筛滤，而离子的分离原理主要就是静电排斥和筛
滤。因为大部分的纳滤膜都是荷电型的，所以在进行纳滤分离的时候主要的原理
就是离子和纳滤膜表面的电荷作用以及筛分。
纳滤技术主要功能：第一，特殊软化功能。主要是利用纳滤膜对不同价态离

子的选择透过特性而实现对水的软化。膜软化在去硬度的同时，还可以去除其中
的浊度、色度和有机物，其出水水质明显优于其他软化工艺。膜软化在美国已很
普遍，佛罗里达州近 10 多年来新的软化水厂都采用膜法软化，代替常规的石灰

软化和离子交换过程。第二，去除水中有机物。纳滤膜在饮水处理中除了软化之
外，多用于脱色、去除天然有机物与合成有机物（如农药等）、三致物质、消毒
副产物（三卤甲烷和卤乙酸）及其前体和挥发性有机物，保证饮用水的生物稳定
性等。第三，三致物质的去除。研究表明，纳滤膜能够去除水中大部分的有毒有
害的有机物和 Ames 致突变物，使 TA98 及 TA100 菌株在各试验剂量下的致突比

MR 值均小于 2，Ames 试验结果呈阴性。第四，消毒副产物去除。消毒副产物主

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