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一、转化法
可分为UF膜转化法和RO膜转化法
UF膜转化法——先制得较小孔径的UF膜， 然后对其进行热处理、荷电化后处理，使膜 表面致密化。
RO膜转化法——调整合适的有利于RO膜表 面疏松化的工艺条件，如铸膜液中添加剂的 选择、各成分的比例及浓度等，使表层疏松 化而制得NF膜。
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一、NF膜的传质机理
NF与UF、RO均是以压力差为推动力的膜过程， 但它们的传质机理有所不同。UF主要为孔流形式（ 筛分效应）；RO为溶解~扩散过程（静电效应）；而 NF介于它们两者之间，对无机盐的分离行为不仅受 化学势控制，同时也受电势梯度的影响。
膜法软化水在美国已很普遍，佛罗里达州近10多年来新
的软化水厂都采用膜法软化。
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对于渗析平衡体系，若半透膜一侧的不能透过 膜的大分子或胶体粒子带电，则体系中本来能自由 透过膜的小离子在膜的两边的浓度不再相等，产生 了附加的渗透压，此即唐南效应或称唐南平衡。具 体地说：若一侧为NaCl溶液(下称溶液1)，其离子 能自由透过膜；另一侧为NaR溶液(下称溶液2)，其 中R-离子不能透过膜。在两溶液均为稀溶液时，可 以其离子活度视作离子浓度。于是在平衡时，
[Na+]1[Cl-]1 =[Na+]2[Cl-]2 。
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因[Na+]1=[Cl-]1 ，[Na+]2=[R-]2+[Cl-]2，
于是 [Na+]1[Cl-]1 =[Cl-]12 ，
[Na+]2[Cl-]2 =([R-]2+[Cl-]2)[Cl-]2=[R-]2[C1-]2+[C1-]22 比较上述关系后可见： 在平衡时，[C1-]1>[C1-]2 ；[Na+]1<[Na+]2 。也就 是说，在平衡时，上述系统中的Na+，C1-和R-都是 不均匀的。此理论可用于解释离子交换树脂对溶液 中的离子进行交换时的平衡关系。
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2、聚哌嗪酰胺类复合NF膜 如Film Tec（USA） 公司的NF-40、NF-40HF； Toray(东丽，日本)的 UTC-20HF 和 UTC-60 ； ATM （ USA ） 公 司 的 ATF-30和ATF-50。
O N N C O C
n
O N N C
O C
m
C O
C O OH
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3、磺化聚（醚）砜类复合NF膜 如Nitto Denko(日东电工，日本)公司的NTR-7400 系列NF膜。
SO3Na O S O O
n
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4、混合型复合NF膜 如Hydranautics(海 德 能 ， USA) 的 Desal-5 纳 滤 膜 ； Nitto Denko(日东电工，日本)公司的NTR-7250 纳滤膜。
CA-RO膜的开发
RO复合膜的开发 （1972年NS-100）
1995年 开发
低压高截留率RO膜
NaCl截留率≥99% NTR-759H、 BW-30(即FT-30)、 SU-700
NF膜(疏松型RO膜))
NaCl截留率≤99% NTR-729HF、 NTR-7250 NTR-7400系、NF-45、 NF-70、NF-90、SU-200S SU-600
④ 动力形成法（也较新的方法）
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四、荷电化法
膜荷电后可提高膜的耐压密性、耐酸/碱性及 抗污染性，提高水的通量。 荷电膜可分表层荷电膜和整体荷电膜。
荷电化的方法：表面化学处理法、由荷电材 料通过L-S相转化法直接成膜、含浸法、成 互聚合法
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5.5纳滤技术的应用
Ⅰ、在水处理方面的应用
膜法软化水是NF膜的最重要 的工业应用之一。NF膜一般可用于去除Ca2+ 、Mg2+等硬度 成分、三卤甲烷中间体（致癌物的一种前驱物）、异味、色 度、农药、可溶性有机物及蒸发残留物质，并在低压下实现 水的软化及脱盐。
经典热力学研究体系的平衡或进行理想的、可逆的变化
经典热力学不适用于描绘生命体系 非平衡热力学或称不可逆热力学是较近期发展的，它扩 充了经典热力学的原理，以不可逆物质和能量流为特 征以表示平衡，引入了“时间”参数来处理流率。
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溶剂透过通量：
Jv = Lp(△ σ△ π) dc + (1-σ)J c Js = - (P△ x) dx v
1996年 开发
超低压RO膜
纳滤膜的发展过程
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二. 纳滤膜的特点
它有两个显著特征：
一个是其截留分子量介于RO和UF之间，为200～2 000； 另一个是NF膜对无机盐有一定的截留率: 对于阴离子，截留率为NO3-＜Cl-＜OH-＜SO42-＜CO32对于阳离子，截留率为H+＜Na+＜Ca2+＜Mg2+
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NF对极性小分子有机物的选择性截留是基于溶质 分子的尺寸和电荷。（1）根据离子所带电荷选择 性吸附在膜的表面；（2）在扩散、对流、电泳移 动性能的共同作用下传递通过膜。
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二、NF的传质模型
1、非平衡热力学模型
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3、细孔模型
该模型考虑了溶质的空间位阻效应和溶质与孔壁 之间的相互作用。可借助该模型来确定膜的结构 参数，也可适用于NF膜的结构评价。
空间位阻效应
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4、静电位阻模型
该模型将细孔模型和固定电荷模型结合起来。它假设 膜分离层由孔径均一、表面电荷分布均匀的微孔构成 。它考虑了膜的结构参数对膜分离过程的影响，截留 率由道南效应与筛分效应共同决定。由于道南效应的 影响，物料的荷电性，离子价数，离子浓度，溶液 pH值等对NF膜的分离效率有一定的影响。
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5.5.纳滤膜的特点
a.纳滤膜比反渗透膜有更高的水通量。（因为NF膜上含 有负电荷亲水性基团）
b.改善以疏水性胶体、油脂、蛋白质和其他有机物为背 景的抗污染能力强。（表面活性基团）
c.如果溶质所带电荷相反，它与膜相互配合会导致污染。 因此，纳滤膜最好应用于不带电荷分子的截留，可完全 看做为筛分，或组分的电荷采用静电相互作用消除。
H2 H H2 C C C C H O C O N N C OH
O
表层材 料组成
N
N C
Oห้องสมุดไป่ตู้
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5.4 纳滤装置
与RO、UF装置一样，NF膜组件有4种形式： I. 卷式（最常见，主要用于脱盐及超纯水的 制备） II. 中空纤维式（水的软化）
III.板框式（处理粘度较大的料液）
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NF膜能截留透过UF膜的那部分相对分子质 量较小的有机物，而又能渗透被RO膜所截 留的无机盐。操作压力比RO低（一般低于 1.0MPa），通量比RO大。
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微滤（MF） 超滤（UF） 纳滤（NF） 反渗透（RO）
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五、NF膜的主要商品
NF膜材料基本上和RO材料相同，主要有纤 维素和聚酰胺两大类。
纤维素类有CA、CTA及CA+CTA复合膜。
聚酰胺类主要是芳香族聚酰胺（PA）。
此外，用于NF膜材料的还有聚砜类[聚砜、 聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚醚砜、聚哌嗪酰 胺]、聚酯类。
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5.3纳滤膜的材质/制备方法
NF膜的制备工艺有相转化法、稀溶液涂层法、 界面聚合法、热诱导相转化法、化学改性法、等 离子体聚合法。其中目前用的大多数复合NF膜 是用界面聚合法制备的。 NF膜组件形式与RO类同，有板式、管式、卷式 和中空纤维等结构形式。其中，卷式元件用得最 普遍；在粘度和浓度较高的场合，管式组件较适 合。
在文献报道中，关于NF膜的分离机理模型有空间位阻~孔道 模型、溶解扩散模型、空间电荷模型、固定电荷模型、静电 排斥和立体位阻模型、Donnan平衡模型等。
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唐南平衡( Donnan equilibrium)
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细菌、病毒 悬浮颗粒 蛋白质、酶等 大分子有机物 抗生素、合成药、染料 二价及多价盐、二糖等 单价盐（NaCl、KCl等）
水
膜分离特性示意图
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5.2纳滤膜的分离机理
与UF膜相比，NF膜有一定的荷电容量，对不同价态的离子 存在Donnan效应；与RO膜相比，NF又不是完全无孔的， 因此其分离机理在存在共性的同时，也存在差别。 其对大分子的分离机理与UF相似，但对无机盐的分离行为 不仅由化学势梯度控制（溶解扩散机理），也受电势梯度的 影响，即NF膜的分离行为与其荷电特性、溶质荷电状态以 及二者的相互作用均有关系。