纳滤膜的一个特点是具有离子选择性:具有一价阴离子的盐可以大量渗过
膜
(但并不是无阻挡的),然而膜对具有多价阴离子的盐(例如硫酸盐和碳酸盐)的
截留率则高得多。因此,盐的渗透性主要由阴离子的价态决定。
1.2 纳滤膜的分离原理
纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在膜上或者膜中有负的带电基团,
它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。根据文献[
1]说明,可能的荷
电密度为
0.5~2meq/g。
为此,我们可用道南效应加以解释:
η
j
=μ
j
+z
j
.
F
.
φ
式中
η
j
——电化学势;
μ
j
——化学势;
z
j
——被考查组分的电荷数;
F——每摩尔简单荷电组分的电荷量(称为法拉第常数);
φ——相的内电位,并且具有电压的量纲。
式中的电化学势不同于熟知的化学势,是由于附加了
z
j
.
F
.
φ 项,该项包括
了电场对渗透离子的影响。利用此式,可以推导出体系中的离子分布,以计算出
纳滤膜的分离性能。
2 纳滤膜处理饮用水的应用研究
2.1 纳滤膜处理饮用水的流程
为增强两种型号膜组件的可比性,我们采用同一流程,即:
→
原水
10μm
→
→
保安过滤器 活性炭过滤
5μm
→
保安过滤器
NF
7
→出水。
→
原水
10μm
→
→
保安过滤器 活性炭过滤
5μm
→
保安过滤器
NF
1
→出水。
其中,
10μm 保安过滤器用来除去原水中的悬浮物;活性炭吸附可去除水
中的部分有机物;
5μm 保安过滤器用以保证膜组件的安全正常使用。
2.2 试验结果的分析讨论
2.2.1 TOC 结果比较
为了研究
NF
1
、
NF
7
两种膜对有机物的去除情况,在相同条件下取原水、活
性炭出水及产水率为
15%时的 NF
1
、
NF
7
出水水样测定
TOC,结果见图 1。