卷式膜元件被用于高濃度廢水處理可以視同于工藝分離應用。事實上工藝分離膜在食品、制藥和化工.等高濃度料液的分離濃縮中早已是成熟工藝, 將其引入高濃度廢水處理,也就是將工藝分離膜過程的理念引入了水處理,比如對于給水/濃水流量的強調和系統參數的精細控制等。當然工藝分離應用中的高運行費用和嚴格的操作條件與廢水處理工藝的期望還是相差甚遠,我們在這里介紹的幾個高濃度廢水應用成功案例,就其操作費用、管理強度及CIP頻率等要素比較,雖然比常規的RO/NF水處理系統高一些,但已經比較接近了。
分離膜在高濃度廢水領域非常突出的成功應用是垃圾滲瀝液處理,目前納濾技術已經成為滲瀝液處理的首選工藝,在一些項目上,膜元件壽命達到了3-4年,CPI 周期1-2月。垃圾滲瀝液的成功經驗鼓勵了在其它高濃度廢水的積極探索,近年來軋鋼廢水、煤化工廢水、抗生素廢水和印染廢水等高濃度廢水處理也獲得了初步的成功。
納濾分離膜的選擇性
納濾是較晚發展的膜技術,早期的納濾被定義為分離范圍介于反滲透和超濾之間的膜過程,由于納濾在系統設計、操作模式等方面與反滲透比較接近, 也有人認為納濾就是一種疏松的反滲透。嚴格來講,這種說法是一種技術概念上的誤導。真正分離概念上的納濾是滿足道南效應,并對離子具有明顯選擇透過性的分離膜,納濾膜的氯化鈉透過率與氯化鈉濃度成正比,該比例一般大于0.4。而疏松的反滲透膜對于各種離子的脫除率都較低,并且其脫除率隨濃度增加而降低。
這種選擇性透過特性應用在高濃度廢水處理中,納濾膜可以部分透過基本無害的氯化鈉和碳酸氫根. 脫除大部分有機物,同時完全脫除毒性重金屬及較為有害的硫酸鹽。與反滲透相比,納濾系統能夠在明顯較低的壓力下,獲得較高的產水通量和回收率,其原理在于這種離子選擇性脫鹽。系統的產水通量是取決于運行壓力與滲透壓的差值,而只有被膜截流的部分才產生滲透壓。
納濾技術的特點
? 對小分子溶質的選擇透過性;
? 溶質分子(離子)的電性對NF膜的選擇性影響明顯;
? 膜品種多,分離性能有差別;
? 壓力、溫度、濃度、PH以及圈子強度各種操作條件對于NF系統的分離性能影響大;
? 應用范圍廣,技術條件變化多。