纳滤水处理设备

一、饮用水中有害物质的脱除

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。

1) 三致物质的去除

这方面的研究主要是以国内清华大学为代表的课题组，利用色谱－质谱联机、Ames致突实验为评价手段，考察了微污染水源水（包括地表水和地下水）中致突、致畸和致癌的有毒有害有机物质的纳滤去除效果。研究表明，纳滤膜能够去除水中大部分的有毒有害有机物和Ames致突变物，Ames试验结果呈阴性。对饮水中的内分泌干扰物质的截留，为安全优质饮水提供依据。

2) 消毒副产物及其前体物的去除

国外的科技工作者在这方面已开展了广泛的研究，纳滤膜对这三种消毒副产物的前体的平均截留率分别为97%、94%和86%。通过合适纳滤膜的选用，可以使得饮用水水质满足更高的安全优质饮水水质标准。

3) 保证饮用水的生物稳定性

饮用水的生物稳定性通常采用可同化有机碳（AOC）和可生物降解的溶解性有机物（BDOC）表示。研究表明，AOC和BDOC在低离子强度、低硬度和高pH值下的截留率较高，相比之下，AOC的截留率受水环境条件影响较大，而由大分子有机物（如腐植酸、棕黄酸）构成的BDOC的截留率受水环境影响很小。

有利于保护配水系统的所有材料。同时使其它溶出的金属离子浓度满足饮水水质标准要求。

4) 挥发性有机物（VOC）的去除

地表水和地下水中的大多数挥发性有机卤化物(HOVs)是致癌物质，常规的HOVs去除工艺（包括活性炭吸附、氧化、吹脱和生物处理）会出现一些问题，例如有毒副产物形成、污染物被转移进入空气或固相中、原水中微污染浓度的变化或氧化剂的投加等。膜技术（包括真空膜蒸馏和纳滤）避免了副产物的产生和污染物的转移，另外HOVs的回用成为可能。研究表明商业有机纳滤膜对饮用水中痕量的HOVs（如三氯乙烯、四氯乙烯和氯仿）具有较高的截留率。

传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉降、砂滤和加氯消毒来去除水中的悬浊物和细菌，而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。随着水源的环境污染加剧和各国饮水标准的提高，可脱除各种有机物和有害化学物质并能保留人体所需的微量元素的纳滤净水日益受到人们的重视。

二、大量工业装置的运行实践表明，纳滤膜可用于脱除河水及地下水中含有的三卤甲烷中间体THM（加氯消毒时的副产物为致癌物质）、低分子有机物、农药、异味物质、硝酸盐、硫酸盐、氟、硼、砷等有害物质。

三、中水、雨水、污水、废水处理

四、食品、饮料、制药行业

此领域中的纳滤膜应用十分活跃，如各种蛋白质、氨基酸、维生素、奶类、酒类、酱油、调味品等的浓缩、精制。

五、化工工艺过程水溶液的浓缩、分离

◇ 核心膜元件采用原装进口有机膜，结合工艺技术要求及用户具体需求而选用不同构型的膜形式，以确保不同体系内膜元件截留性能、膜通量和整套膜系统运行的稳定性和可靠性。

◇ 纳滤膜系统可在较低的操作压力下，同步实现物料的脱盐与浓缩，且生产周期短，脱盐较为彻底，所得产品纯度高，品质稳定性好。

◇ 根据客户具体需要，可将经过纳滤膜的透过液回收，且膜元件通过专业清洗后可恢复到膜元件的最佳性能，充分实现膜设备的经济性。

◇ 处理过程始终处于常温状态，且过程无相变，对物料中各有效组成成分无任何不良影响，特别适用于热敏性物质的处理，所得产品有效成分含量高，根据工艺要求可继续进入下道工段或直接进行干燥处理。 ◇ 系统采用全封闭管道式运行，卫生级不锈钢制作，工作现场安全卫生，可满足GMP或FDA规范化生产要求。

◇ 由于系统处理过程无相变，始终处于常温状态，因而能耗低，运行成本低。

◇ 工艺集成化程度高，布局合理，实现全自动控制，在线监控重要工艺参数，随时掌握系统运行状况，专业的现场工程师将为您随时提供系统维护最新信息。

作为一种新型分离技术，纳滤膜在其分离应用中表现出下列三个显著特征：一是其截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，为 200 ～ 2000 ；二是纳滤膜对无机盐有一定的截留率，因为它的表面分离层是由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用。三是超低压大通量，即在超低压下（ 0.1Mpa ）仍能工作，并有较大的通量。

从结构上来看纳滤膜大都是复合型膜，即膜的表面分离层和它的支撑层的化学组成不同。根据其第一个特征推测纳滤膜的表面分离层可能拥有 1nm 左右的微孔结构，故被称之为 “ 纳滤 ” 。

纳滤膜对小分子量有机物和盐类的分离有很好的效果。其分离过程无任何化学反应，无需加热，无相变化，不影响分离物质的生物活性、风味和香气等，并具有节能、无公害特点

用纳滤膜与生化反应器耦合在一起，开发的膜生化反应器，可以用膜分离产物，底物和酶则被截留，通过不断添加底物，即可以达到反复利用酶并得到高产率生化产品的目的。

① 软化：膜软化水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。而且膜软化具有无须再生、无污染产生、操作简单、占地面积省等优点，具有明显的社会效益和经济效益。

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。近几年来，随着纳滤性能的不断提高，纳滤膜组件的价格不断下降，膜软化法在投资、操作、维护等方面已优于或接近于常规法。

② 用于去除水中有机物：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。

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。进一步的研究将要考察纳滤技术对饮水中的内分泌干扰物质的截留特性，为安全优质饮水提供依据。

消毒副产物及其前体物的去除：消毒副产物主要包括三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)和可能的三氯乙醛氢氧化物(CH)。国外的科技工作者在这方面已开展了广泛的研究，纳滤膜对这三种消毒副产物的前体物的平均截留率分别为97%、94%和86%。通过合适的纳滤膜的选用, 可以使得饮用水水质满足更高的安全优质饮水水质标准。

消毒副产物及其前体物的去除：国外的科技工作者在这方面已开展了广泛的研究，纳滤膜对这三种消毒副产物的前体物的平均截留率分别为97%、94%和86%。通过合适的纳滤膜的选用, 可以使得饮用水水质满足更高的安全优质饮水水质标准。

此外，纳滤出水是低腐蚀性的，对饮用水管网的使用期和管道金属离子的溶出有正面的影响，有利于保护配水系统的所有材科。试验表明采用必要后处理的纳滤膜系统能够使管网中铅的溶解减少50%，同时使其他溶出的金属离子浓度满足饮水水质标准要求。

挥发性有机物(VOC)的去除：对饮用水中痕量挥发性有机物具有较高的去除率。

在管道直饮水中的应用： 纳滤可以截留二价以上的离子和其他颗粒，所透过的只有水分子和一些一价的离子(如钠、钾、氯离子)。纳滤可以用于生产直饮水，出水中仍保留一定的离子，并可降低处理费用。

1． 原水罐 (可选)

储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。(如水压过低或过高引起的压力传感的反应)。

2．增压泵

恒定系统供水压力，稳定供水量。

3．多介质过滤器

采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质，可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。同时，设备具有自我维护系统，运行费用很低。

4．活性炭过滤器

系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不但可吸附电解质离子，还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量(COD)由15mg/L(O2)降至2～7mg/L(O2)，此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物(THM)以及其它的污染物。

5．离子软化系统/加药系统

为防止浓水端特别是纳滤装置最后一根膜组件浓水侧出现CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜原件的应有特性 ,在进入膜组件之前,应使用离子软化装置或投放适量的阻垢剂阻止碳酸盐, SiO2,硫酸盐的晶体析出.

6．精密过滤器

采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除，使RO系统等后

续设备运行更安全、更可靠。滤芯为5um熔喷滤芯、目的防止上级过滤单元，漏掉的大于5um的杂质除去。防止进入反渗透装置损坏膜的表面，从而损坏膜的脱盐性能。

7．高压泵

采用立式多级不锈钢离心高压泵，这是 主机的一个重要组件，它的作用是给纳滤膜输送一定数量一定压力的水源。其品质的好坏对整机的影响很大。使用中应保证不得空转，不得长期超负荷运行，经常按要求排除空气，应保证电器部件的干燥。

8．纳滤主机

纳滤主机运用泵的压力使溶液中的溶剂通过纳膜分离出来，将水中有害物质去除，也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除，同时保留部分微量元素。

9．储水箱

储存纳滤主机制备的成品水。

10．臭氧杀菌器(可选)

杀灭由二次污染产生的细菌彻底保证成品水的卫生指标。

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