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饮用水处理中纳滤技术的应用

膜技术在饮用水深度处理中有广泛的应用。近年来,随着人们对饮用水水

质要求的进一步提高,各种各样的净水器应运而生,它们都采用了一些深度
水处理技术,但水质太纯也存在营养元素缺乏的问题。因为纯净水在除去了有
害物的同时,也除去了人体生理活动必不可少的许多矿物元素,如钙、镁、锌、
锂、锶等。长期饮用这种缺乏有益元素的水,会破坏人体生理平衡。

综合国内外医学界和水处理界的观点,可认为净水应是尽最大可能地去

除水中的有毒、有害物质,特别是 三致 物,Ames 试验阴性,同时又保留原
水中有益健康的微量元素和矿物质的水。由于超滤(UF)和微滤(MF)对水中有机
物的去除率很低,仅在 20% 以下,反渗透(RO)膜由于在生产出纯净水时,同
时去除了饮用水中的有益微量元素和矿物质,也不是生产净水的理想膜。而纳
滤膜由于膜选择性界于 RO 和 UF 之间使它不仅可以对水质软化和适度脱盐,
还可有效去除原水中传染性病毒、有机物、高价重金属等,又保留了原水中的

部分矿物质,使它成为生产净水的首选膜。纳滤膜技术已被列入 21 世纪水计

划 ,以除去水源中日益增多的低分子有机物,确保饮用水的安全。

  1、纳滤膜§的介绍

  纳滤膜是 20 世纪 90

年代问世的新型分离膜,早期被称为 疏松型 反渗

透膜或 致密型 超滤膜,在其应用过程中具有两个显著特征:一个是其截留
分子量介于反渗透膜和超滤膜之间,约为 200~2 000;另一个是纳滤膜的表
面分离层由聚电解质所构成,对无机盐有一定的截留率。根据上述特征,纳滤
膜分离技术在饮用水生产方面正在发挥其独特的作用,比如,去除三氯甲烷
中间体(加氯消毒时的副产物,为致癌物质)、低分子有机物、农药、激素、砷和重
金属等有害物质,并且对 Ca2 + 、Mg2 + 、SO42 - 和 F - 等离子亦具有良好
的去除效果。同时,纳滤膜分离过程还具有操作压力低、出水效率高、浓缩水排
放较反渗透少等优点。法国 Mery - sur - Oise 水处理厂是目前世界上规模最
大的运用纳滤膜技术净化地表水的水厂,日均产水量为 140 000 m3 ,至今已
运行两年多,出水的水质及其各项性能参数均非常令人满意,尤其是在去除
有机物和杀虫剂方面。

  2、纳滤的应用

  虽然饮用水水厂采用膜分离技术的历史只有约 40 年,但是随着饮水水质
标准的提高,特别是对水中日益增多的致病微生物与有毒有害的有机物(包括
消毒副产物)等限值的严格要求,使得膜技术在饮水处理中的应用也越来越广
泛。

  2.1 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。膜软化在去除硬度的同时,还可以去除其中的浊度、色度和有机物,