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膜技術的發(fā)展

1748年法國學者Abbe Nollet提出了膜分離現(xiàn)象，經(jīng)過近二個世紀的摸索、研究，20世紀50年代膜分離技術才逐漸發(fā)展成為一門新興高技術邊緣學科，1963年個膜滲析器的誕生開創(chuàng)了膜分離技術的新紀元，二、三十年來得到了迅猛的發(fā)展，在各個工業(yè)領域及科研中得到大規(guī)模應用，出現(xiàn)了各種有價值的微濾、超濾、納濾和反滲透等分離膜，受到了各個領域的普遍重視。而各種膜分離過程，首先是在水處理方面得到應用，而后推廣到冶金、石油、化工、儀器、醫(yī)藥、仿生等諸多領域。

目前，微濾、超濾、納濾、反滲透、滲析、電滲析等技術己經(jīng)廣泛在給水處理、純水制備、海水淡化、苦咸水淡化等水處理領域中得到推廣和應用，并在水處理的各個方面，給傳統(tǒng)的水處理工藝以巨大的沖擊和挑戰(zhàn)。膜分離技術有著傳統(tǒng)的給水處理工藝不可比擬的優(yōu)點：
 

首先，膜分離技術可適用于從無機物到有機物，從病毒、細菌到微粒甚至特殊溶液體系的廣泛分離，可充分確保水質，且處理效果不受原水水質、運行條件等因素的影響。

第二，膜分離過程為物理過程，不需加入化學藥劑，提高了人們對水處理過程的信賴程度，易于為群眾接受，屬為人們稱道的“綠色”技術。

第三，膜分離技術分離裝置簡單，占地面積小，系統(tǒng)集成容易，便于運輸、拆卸、安裝，運行環(huán)境清潔、整齊，可稱之為真正意義上的“造水工廠”。

第四，膜分離過程系統(tǒng)簡單、操作容易，且易控制，便于維修，有利于生產(chǎn)自動化的推廣與普及。作為一種新興的水處理技術，膜分離以其無可非議的*性得到了世界各國學者們的廣泛關注。

2 納濾技術概述

膜分離技術被稱為“二十一世紀的水處理技術”，自70年代應用于水處理領域后，得到了廣泛的研究和的發(fā)展，受到世界各國水處理工作者的普遍關注，開展了不同水平。不同層次的理論研究和技術開發(fā)、應用。在給水處理領域應用為廣泛的是一系列的低壓膜，如納濾膜、反滲透膜等。其中，納濾膜法水處理技術以其特殊的優(yōu)勢，獲得了世界各國的水處理工作者的普遍關注，在水處理技術的研究和開發(fā)領域取得了可喜的成績。

納濾技術是從反滲透技術中分離出來的一種膜分離技術，是超低壓反滲透技術的延續(xù)和發(fā)展分支。一般認為，納濾膜存在著納米級的細孔，且截留率大于95%的小分子約為1mm，所以近幾年來這種膜分離技術被命名為：Nanofiltration，簡稱：NF，中文譯為：納濾。在過去的很長一段時間里，納濾膜被稱為超低壓反滲透膜（LPRO：Low Pressure Reverse Osmosis），或稱選擇性反滲透膜或松散反滲透膜（Loose RO：Loose Reverse Osmosis）。日本學者大谷敏郎曾對納濾膜的分離性能進行了具體的定義：操作壓力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以認為是納濾膜[1]。現(xiàn)在，納濾技術已經(jīng)從反滲透技術中分離出來，成為介于超濾和反滲透技術之間的獨立的分離技術，己經(jīng)廣泛應用于海水淡化、超純水制造、食品工業(yè)、環(huán)境保護等諸多領域，成為膜分離技術中的一個重要的分支。

混凝(絮凝)預處理對膜過濾性能的影響

Carroll 等人[10]用“原水—混凝(鐵鹽)—微濾”和“原水—0.2 微米濾膜過濾—微濾”兩種工藝進行膜過濾通量的比較試驗，結果發(fā)現(xiàn)混凝后的膜通量與0.2 微米濾膜過濾后，膜通量的下降是相同的。他認為混凝主要去除的是大于0.2 微米的膠體，而不能去除溶解性有機物，膜污染主要是溶解性有機物中的中性親水性有機物，所以說混凝無法降低膜污染。

董秉直等人[11]認為，相對分子質量>1000 的有機物是造成膜污染的主要因素，相對分子量<1000 的有機物對膜污染影響較小。混凝能有效去除分子量較大的有機物，因而可以防止膜污染。同時，又指出混凝劑的投加量與膜過濾性能密切相關。

李偉英[12]側用鐵鹽混凝劑作為超濾的預處理，通過大量的中試試驗，認為混凝能去除溶解性有機物，降低膜污染，但是投加的鐵鹽混凝劑卻也加重了膜的不可恢復通量。

混凝(絮凝)對膜過濾性能的影響，到現(xiàn)在還沒有一個定論。原因很多，一方面，人們對引起膜污染的原因及其物質還沒有達成共識;另一方面，混凝對水中有機物和膜表面的荷電性有什么影響也還不清楚。