Simone
纳滤工作原理
膜分离是利用膜对混合物中各组分的选择渗透作用性能的差异，以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜孔径处于纳米级，适宜于分离分子量在100～1000，分子尺寸约为1 nm的溶解组分的膜工艺被称为纳滤(NF)。NF膜分离需要的跨膜压差一般为0.5～2.0 MPa，比用反渗透膜达到同样的渗透能量所必需施加的压差低0.5～3 MPa。根据操作压力和分离界限，可以定性地将NF排在反渗透和超滤之间，有时也把NF称为"低压反渗透"或"疏松反渗透"。20世纪70年代J. E. Cadotte 研究NS-300膜，即为研究NF膜的开始。当时，以色列脱盐公司用" 混合过滤"来表示介于反渗透与超滤之间的膜分离过程，后来美国的公司把这种膜技术称为纳滤，一直沿用至今。之后，NF发展得很快，膜组件于80 年代中期商品化。目前，NF已成为世界膜分离领域研究的热点之一。
纳滤(NF)膜的研制与应用较反渗透膜大约晚20年。20世纪70年代Cadotte研究NS-300膜，即为研究NF膜的开始。当时，以色列脱盐公司用“混合过滤”(hybrid
filtration)来表示介于反渗透与超滤之间的膜分离过程，称为松散反渗透(loose
RO)膜。后来美国的Filmtec公司把这种膜技术称为纳滤，一直沿用至今。之后，纳滤技术发展得很快，膜组件于80年代中期商品化。目前，纳滤技术已成为世界膜分离领域研究的热点之一。
(1) 纳滤膜定义 到目前为止，对纳滤膜的准确定义、机制、特征等的认识还远远不充分。学术界比较统一的解释纳滤膜的定义包括以下七个方面：
① 纳滤膜介于反渗透和超滤膜之间，其膜表面分离皮层可能具有纳米级微孔结构。
② 相对于反渗透膜NaCI的脱除率均在95%以上，一般将NaCI脱除率为90%以下的膜均可称之为纳滤膜。
③ 反渗透膜几乎对所有溶质都有很高的脱除率，而纳滤膜只对特定的溶质具有脱除率。
④ 纳滤膜孔径在1nm以上，一般1～2nm。
⑤ 主要去除一个纳米左右的溶质粒子，截留分子量在200～1000道尔顿。
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反渗透膜几乎均为聚酰胺材质，而纳滤膜材料可采用多种材质，如醋酸纤维素、醋酸-三醋酸纤维素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺复合材料和无机材料等。
⑦ 一般纳滤膜的表面形成高聚物电解质因而常常有较强的负电荷性。
(2) 纳滤原理
与超滤及反渗透等膜分离过程一样，纳滤也是以压力差为推动力的膜分离过程，是一个不可逆过程。其分离机制可以运用电荷模型(空间电荷模型和固定电荷模型)、细孔模型以及近年来才提出的静电排斥和立体阻碍模型等来描述。与其他膜分离过程比较，纳滤的一个优点是能截留透过超滤膜的小分子量的有机物，又能透析反渗透膜所截留的部分无机盐——也就是能使“浓缩”与脱盐同步进行。
