纳滤膜原理及使用系统介绍重点

1、纳滤WULtft构、ftiUrtJfi、分囱机fll及动感性质研充进展#44, %囊負 bum mt m ime*eraoMME： 2 A* .厶#-見 : *A. 0*.TQW XA 2S4CHrc ftifRd-ljlpuuv*.rat ，捕 *uiavv*a. 健A vm 矢金反“ my矗”0“fl 7 KI金金如食” WWU . l.I.I.S.hlMi-IMM.*ll.*r柯口0 iM.m.ww tw m y邑Ab“食Xf f.twn *力y WO金 JWM 祕irriww WASH MK XMatfttf I fWL- Z DRtVXB.敘尺i0BJUBSBAMWa .M 划 WM

2、HC( 5TW 口T z t3w “ 齐a*wii4raajb缁 adrtH.*轉*5 “.A9切會為飢XMMivmi alCFlMM*.hvme. 僞 hw* 写 *uBtn rm 狗會fi ean ti.札 Mb血*叶.” R OtjtBMua n atnr.)9 i .!hba1 WMOMV* HdtQMWKf 丘 i 一 mu.(crv.ftivi.込口机丄金金。仇恨 MA.Xtmei丄I食W*v.ntwJ工M2.臭令VB*b MC片 ! f貝11 rtHEMfliaftMa.aatjaa *厂!？“！ TAea “fi 負并,，、 d h -ubrHMtU9HfinK.A MKBMw

3、v. M-Wb B” ITt RV * ： aiah A心飲小 i?. 的 s 订；貝! x.W* 舞餌 貝 SflfflM 弊 f OR r*住MO磚 !&f)b斤 I E0 MMl.MeanMAMWWW M QftV attssjeiUMiMfMt 乂 ueaaowr 價artn.un yai啊 q:f MM 卅見父“匕 AMAR冷算东T3,|L 人1*口尺F曲仿* *. ， # ! *EWUJIll4d勺if e MlllAJT4J、事 Q *V.l-x WUXMII wcstetMtr 段 aat.Rwm swiminav.n 力-铸 曼勢，气*力! 并 if貝 、.： V 驚M9I叫

4、anna“伶01讯鼻“ fttBII EAXgi| 2 lf $.rAvftCMM ff tM1“卄YU. W fl raitRrarwmaa U” f ”“gH*2 NfllJf 卸JV.IWi W穴Ml *食 0B !* fl/*wan存i。Ul !駅 t”aeM总4 H.4 MWRM f V a. r neMn”iuMMtt taauR Anman Q穴 aa. ii.*理,y e.訴 Zv -，mir 啊I Wer - rte 9MC m-k食” Afl*Nfir9N r 4沪叭ainziPJUW- 暑电 开匚聖 WHftTn-HMfl# r .1 *f“im ”一 r*K-4i 載f

5、l4n|LMfl4i;ilVii-|tUi；4na H ! MRAIL r -* 49 11=*：*UW叩!！ 就14覽*和 It M. U.NI L孕 it 1 电啤甲总 *t f ftll-fl ILPILiM韵HW 孚底沁昏 HiAtaw V 鼻 d 4 IpE! K 4 I Lmn !m Zm 鼻： 辛”恂心- H # *L * a |L | cm T V l| A K.H IB AM iHpMtl - d ! tt W -4LW 呻 展A 嗒晋钩凰：fi-W謹診 H札城i Cfe-点 1 #- iff .! n . -占M團*ft4H AV4wn KI*弓 I M4HtH4Wli.*

6、 Nwl p督匕十1i am.ii車*亠冒xw血 七Jt i： 4RMna2i|VT3 -4葺*甲事畔.电tfK事罔于巾 MW H 打耳 Mla / 朝斤 V44 fl.q-l*r* 許 Ml 9 診-耳Pi|N 电卡!VH (ItJU .UAtiUK fH M t Nfi怎* t *刊忖 KSt耳 f lit* Bi TMJ*r*ftf*fc *!*Brt*.鼻沪氧殂#4tl H+BWft t 辛! 邛 r電聲 ffl- kfc Vri 鼻件I rBiflJ mJ一 fewKldia.IFTLITinm J.什 即 I .Fhnrflt*： ri&J I *I !“ E itjtJl I1百

7、野aaa.au r AHfHtJlDfl B#B I (1AA LliBUBBr H n t v nB IlH-iLAfLli 鲁V 斬 K.UHV4WMII4 AUB ! . A -tWW |1 . Hnw； IQ* .*|kik -KM* tUM 1A-JUi ：Jf I豎呻割*4 H尺g H*!P*BUeiI V * 力=a祀茸呻呵耳躍軒4：* 4*H4d4ti4 ni*U 1 富鼻牛K1LXM黑 鼻卜用ata * 勺 uBAr*兰 弍刖 A IEIW4 fl 4l Jr Alt Tp- -j 护 H加黏怡* HuMjiir - MM J W；V 嘗U常，門,! .耳事4RMA4etcR

8、1A U Ajm I 4Q n. a 鼻啊 虞ftHiiH n 鼻细尊鼻i|出亍誉孕羔 軻抚 tTW tt tV-FTMVi甲JHhF I 書申1 g*i W44 wlfl 身 =R S 用请i吋卄ra-ffikA- 出iM*U.特W琵打甜可心H F IF IT 1骞4 比 日雷底 4w *L當& W 士 令4MHJITnmMIH!flVttBIU 啣.t Wft*tlft-4 孑等 tn-H wn m r泄胃 比:f u，W l.R1 ! 白1111.|刖人忍直 看倉胃科心“| IM .氐息 if N tr ph4 f .fHFrrwmin音冃 eAsrin a r i *- a - . B

9、 UI K.La .EM LF *护鼻 ” tirmft. 芈 |書f 印电 VH & UM呻甘呻 也 iRWV a :遛耳師舸 if 4JMTWWH-PrkfasM Kutad-Wi .ftrill! rWmWiYi -&S Q9C 1 -RHrwwfr-iM Hweilml hwitail! TWKFiJttlX I Mrt41 血物 H! .111 I，M十斗 l.JI剧轉*r n气曹-!卓t# &*4ldvt-aAriAHlVIBMurnm .4ft.VWHilTUn配11！： F1HML|R*-IV 乩.*4 H團朽 _：鼻加力亡U N 拱宣甕F十堀鼻!眷聘方#雹袖會.呻密乾!悴，章

10、毀 -削朝 *1出电卷H朋,fl.代叭静KrVir章廿，筍 IHVRmifV rHi ii*A jr r-ri-41. |rtaBSK AH- b f tMH.fifU 亍亀曲*鸞餐玄，稱冒第桂博 me M4 存4乂 tTM W .鼻!1 尊 T 6i；n 1-VIMM.ttHBiHB Li 1H4孟 JiiAlltn F WtfA UN XAAA ilLJilf 4呻细匸* # vwtmutiF 4i jCfllfeglML* h-Vn t M|C 忌 Jb畔弄寥 叫 t tt ltM 斤| 耳薄 f VMA it ”ifj构計 B ADl|fl 1* LI *l+nf, . /! 4ft9

11、-亀经并診 即葛童制”(I “啣： MSM-41L 鼻HE叶f| ,甘怦矗 連牛 4号.! N 峰矶种 *. 邮番. fl| V #RWAJI I .M tMta輔區岸耆孑一号峪申：-5 Fe Util 弹MtVM fligixKird HIimllWnSHfl;J.W膜科学与技术刊3周年专刊1式膜两端加上AgAg 1片式电极测量电位差，C碟并提出了相应的理论用于解在跨膜电位的模型化方模型究者使用非平衡热力学模型7、 S M析实验结果，得管式获还处于起步阶段. 面，目前仅有少部分研_ 1 D P 1 1 以及E S模型。n等做出了理论研究.而在跨膜电位的组成方面，r-Hr问题在于对流电位与膜电

12、位所占的比例的影E使用微响因素，以及支撑层的对流电位是否能忽略. B nvne孔聚砜膜作为复合的反渗 eae t等透膜的支撑层的替代物，过测量聚砜膜两端的跨 通膜电位来判断支撑层的电位对总跨膜电位的贡实验表明，撑层贡献低于3，主要是由于支撑支这层的水力阻力相对于分离层要低得多.rs cuYaohh k等E从非平衡热力学的角度出发，到了跨膜电n得位的表达式，提出跨膜电位随透过通量的非线性 并关系是由膜电位以及支撑层的对流电位 导致的. 膜的Z t电位等相关信息.e a而后由于切向流动 电 位的 获取较为方便，且其解析也相对简单，研究者使 用切向流动电位测量解析得到的膜表面电荷密度作为参数进行分离

13、性能的模型研究。除了 膜的分 1。.。离性能和动电性质研究外，向流动电位也可进行 切膜污染研究.主要是因为当膜受到污染时，面的 这表离子会被污染 层屏蔽，而得到与干净膜表面不同 从的电荷信息.S如DS清洗剂 在纳滤膜表面的吸附会 造成Z t电位的变化1污染物的增加会使得膜 ea 1,1 电荷逐渐被屏蔽，e电位绝对值变小Zt a .13 3跨膜电位 .膜电位是在零通量的情况下测量的，时膜内 此部 的溶液浓度分布与实际纳滤过程中溶液的浓度分 布是不相同，而纳滤 膜的带电性质是与溶液浓度相 关的，因此膜电位获得的结果并不能 真正反映纳滤 Sy zk等口坝0 zmc yH在分离实验的基础上根据 D P

14、 S M 模型获得了相关参数，理论上预测了跨膜电位随 从通量的关 系，与实验结果进行了对比，并结果表明支 撑层的影响并不能忽 略.Tu等0则通过结合拓展 1的N ent Ink方程与非平衡 热力学，立了双 rs-Pa c建层模型，而可以直接获取分离层和 支撑层的电位 从膜在纳滤过程中的性质，而仅能从一种类平衡 的角 度上 研究纳滤膜的荷电性质，纳滤膜的传递机理 对研究意义较小.而切 向流动电位获取的是膜表面的 电荷密度，有研究者指出，膜体内和膜表 面的性质是存在差异的口因此切向流动电位的结果也不能 ，真 正反映纳滤过程中纳滤膜的带电性质对溶质的分 离性能的影响.膜电位 是指在过滤过程中，两侧跨

15、膜产生的电位差，被称为压力诱导电位(rsue 也 Pesr id cdp tni1E。 是过滤电位(i r t n n u e oe t )n 或a F 1 ai t o信息，从而预测纳滤膜 的结构. 4结论与展望 综上所述，最早用于描述中性溶质在纳滤 膜中 的分离性能是基于F ry提出的连续流体动力学模 er型，最 初用于描述离子在纳滤膜中传递过程的模 而型是基于非平衡热力学得 出的现象学方程.随后一 ptni )由于压力差和浓度差的同时作 用，膜 oe t 1. a跨电位主要是由三种电位组成的，即对流电位(o Cn vcinp tni)扩散电位(iuinp tni1和 etocti、 oa

16、Dfs oet ） foa系列模型,空间电荷模型，电 位阻模型，南位 如静道阻模型等陆续被应用于表征纳滤膜 的分离性能和动 电性质.这些模型帮助人们深刻认识纳滤分离过程， 有力地促进纳滤 技术的广泛应用.而纳滤膜的独 然特结构（即纳米级孔道）带来的 特殊效应，双电 所如层重叠及荷电多变性、限空间内的溶剂化效 应、受溶道南电位（o n np t t 1虽然跨膜电位的组成D n a oe i ） na.较膜电位、向流动电位复杂，是跨膜电位的测量 切但是 在纳滤过程中同时进行的，就是电位的产生与也截留的产生的同步 的，因此分析跨膜电位的产生为 研究离子在纳滤过程中的传递机理提供 了 真实有效 的证据

17、.果能将跨膜电位与截留性能结合进行考 如虑，将 能极大地促进纳滤分离机理的研究.此外由于 跨膜电位的实时 陛，使得它有可能成为膜污染 的在 线监测和诊断的有效工具.目前跨膜电位的研究还比较少_，1 0，112目前 31质一溶剂间的相互作用力等，使得纳滤膜分离机 也理研究成为膜科学与技术领域的难点和热 点.世界因膜而改变，因我们更精彩”我们期待着纳滤膜 膜，分离机理及其理论研究在不久之将来出现新的突破 性进展.资源能源日 益匮乏的今天膜技术受到了 在前所未有的重视，于纳滤膜分离机理 及其模型的 基指导，种新型纳滤膜材料及其组件和纳滤膜过程 各 的研究主要集中在其组成和模 型化阶段，无论是实 验还

18、是理论研究，外部溶 液、膜性质和操作条件等对 跨膜电位的影响研究还相当不充分，而对跨膜 电位 的拟合，以及通过跨膜电位进行相关的机理研究也 耦合及系统 集成优化的研究与开发呈现迅猛壮观 的 发展势头，而推动纳滤技术在水净 化与处理、品 从产精制与分离过程中发挥着愈来愈重要的作用.第3期 王晓琳等：纳滤膜孔结构、电性质、荷分离机理及动电性质研 究进展 ? 313 ? etpae rm ilc rc o s r a i nnt ra 1 r n hssfodeeti bevtso e l m el oa 参考文献 cmpseyt a Aplh at R eu o oi sej.jpjp yP r

19、t s ms P1g 1SotNoe & Re Pa()515wehmmo nWMoN.mi4 1aK.pO ece crmoJMe rS9,()S,Nai air iJMmbH,ZoKO.TK dmtor5:eEDer uaKiMo ef me rnr np rmba e t so t sapeonhi p p i t nf ain d h n meaa d t erutH,hoKmembyec nJp nWagXThsei idacnrnemoerSi0 4267.o11 hoK S Ln trehJ.JC 1It ,7()6 t i t noc rao n nd 1frt etao hr

20、 n p r1 :86 t 7 Z a, iH Y ie r hrs o to h r e fc ag d ain olnef c,20.De c i caa e z i fa 1 tcmba en1cr1ts1tttnmerns J.JMero11mb1a o ,Si972du11esutradiftainmern1c e n npraolh eaee to y e o ust1o os1tstruhnnfuehoga oirimbae3()9 3. c191 511eetn J.JPyobyrti nI s a o i r tr uo m i , Ch m e B,2 0 0 6,1 0

21、61( )2 5 731 1 WagXL,srT gh M,ea.E a aif oe 6n T uu T,t 1 v1 t nocu e a d eet c1poa oin me 1 tu tr1 cr a rp rif n n ftn i e 1 o8 1Hu trRJ eaP tni1nC 1 iS i c ,P icZ t oet1 d c ne ri aiopeApeo l amiPrhm()JMadJA9L,H,MePtfcool-5erioeefnotmctOfi2 -roo/t e/zrlgwacoCe291t2M1mdznan1tPos421eani gela etolmi

22、pAne4ePmo3.toySnnWD.NambJC II()2 5rt n5.moeti ecue rnn fthrcei t n Jfeexlsmba ecaatai 口 dlChvtulFeahA,Fee P n et aigtnpr po e i tI vsi tr soy met rprf n n fl a im r n sbtreetorolJ.Clnuf一hs81413:54.4snmoeI3mberecciuosnf a s e i , ia dS r aP yi ce ohm n n p()3 2 e c1 ti ad dee ri 0 5 5( 2 7 81 ):7 82

23、i ead Eg Aset,s c 19 9r n il t ce cxl i dl J .J Mc,20 ,222Fe tP zmcyA , tt J,S y zk A, u i,e a .E au t nAobzBtlvh r c e ia i1 aif t e mem ft1BwnW , o ear e me h dR D nvSoo A G haesra etmioccofbaes ltnnefc : sriit：r aetemigo etcrltodciiyisdocnutvtiePrs aanso1 T nur aP yi ce l tiao cfrem i1 rp ri IcPo

24、qatymernufcanPtnilme -一rn一ouoambaePtnilnlernoetdeetoyeecraPoetsJCladSs o y t u n imbol nu f h s ohmEn2,2gAe,JMFez mei HamennJa epmbaJMmb3KJmekAePi aiEeagde slvyn(5 2)J.C la科学与技术膜创刊周年专刊8 4. med fr a omen ft 1ba eoln5ey Fee F 12 syzkA,Eetor knAsEnmeH, iL,LuJnD Dmi6 zmzkA,MumPo aio moemcebae 口Jmr c19i9

25、813 acanMe S(PitntoldnmernsJmbaembc,coo(1):957zmcyFe，e mig p tn i o d t r n2 Sy zkA, i t Mulmbaet e ,0263 :8 9 .3TaaiR,N k gkMTeoei ltdfte 3kgaaaihrt a suy ohc efcfin as rtonmern pt n ila disfe todoPi nombaeo etnte e t o s ss nme rn sJwa R s 2 0 ,3()5 5 5 8o a srano e t Ite emietezt oetlov P e M, t

26、1 tdheaptn ifa ap n,4l er immrsJ.b2 : 8 -1 51)199. a.JMe rS i plaiocl i19 90,5(-21 3.3:,l tea .Suyolctf e eto ieir p risoeaimernsbr kn t pf pai NaMe rn3 T kR,baep etn meafmbmo5AnoMHaG,mimeme2aMufmeP rmwea tse tomi口JMSiHezA,G.6i rkA,MBscSree a.Zt-oemantlne cinrtsoP1ehrufnaoiridrj taefoyteslennftaaa e

27、o ao ltnmernn sgeslsltnmbimbaei i1 atouisJ .J Me ronoSi0 0,11 52 21 29c,20 6(）：5 5PrfacmP s;imba efo eeto ieih o too o tme:rnrmlcr-kntcPeenmeaJ .JMe rc :,938(3 :8 -26 on:mbi19 , O1)259.Sr O3 :ChlrsE,EllciesAdie hM.Efetoou in ceme fcfslth mohhft1rr enoce oocomosuyV7meeslrj5.meJMea oic,文献82有需要的读者请与作者联系e trM,MudrV,r tmH.miepou e,deer ha gtonei hey,o本刊编辑部poetpe a in ef na flrThhema1crkitcPn mna0n0t ainm rneiWAN Ga1n,TC0 g:u,FAN Gayn,X IXi 0inhi YnaAOnZHOUYa B0(eegKea 0a0y0mba eMaei1a dEnier gBinyLb rtrfji Merntrsngnei, anT1 sg uiesyBin004Ciai haUnvri