隨著城市水資源的日益匱乏和日益嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的處理工藝已不能滿足城市污水的深度處理和回用的需求，這個(gè)時(shí)候就需要能夠深度膜處理工藝來為城市供水提供第二水源。

據(jù)研究顯示經(jīng)過納濾深度處理后的污水可以滿足絕大多數(shù)污水回用水質(zhì)的需求，不僅可以COD達(dá)標(biāo)排放，還可以實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

隨著廢水成分越來越復(fù)雜，最常見的反滲透膜開始變得力不從心。所以，就需要一種擁有“魔法”的膜出現(xiàn)來解決這類復(fù)雜廢水。

納濾膜(Nanofiltration，簡稱 NF)是孔徑范圍介于反滲透膜和超濾膜之間的一種壓力驅(qū)動(dòng)膜。典型孔徑1nm，截留分子量150~200Da，選擇性分離多價(jià)離子和單價(jià)離子。兩側(cè)不同離子濃度所造成的滲透壓要遠(yuǎn)低于反滲透膜，因此比反滲透膜所要求的操作壓力要低。

圖：SUEZ-WTS專利NF膜結(jié)構(gòu)

同時(shí)納濾膜相對于反滲透膜具有以下幾點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢：

?模型模型:電解質(zhì)傳遞和電動(dòng)力學(xué)模型DSPM-DE

?機(jī)理:Donnan作用+位阻+膜孔內(nèi)介電作用

?相關(guān)的溶質(zhì)及膜特性參數(shù)

?膜材質(zhì)和制造工藝----膜電位、膜孔徑

?料液----溶質(zhì)分子(離子)電荷、水力學(xué)直徑

?料液與膜的相互作用----膜孔內(nèi)電荷密度

?影響分離性能的操作參數(shù)：pH、溫度、壓力、濃差極化

由于納濾膜具備高回收率，因此被廣泛地應(yīng)用于垃圾滲濾液、煤化工、乳品、食品、分鹽、廢酸及制藥等高濃度易污染水質(zhì)的COD達(dá)標(biāo)排放、回用及零排放預(yù)處理等深度處理。

同時(shí)相比反滲透膜，納濾膜材質(zhì)的類型也更多，不同的材質(zhì)和不同的制備工藝決定了納濾膜性能的差異，因此，在應(yīng)用過程中也應(yīng)該針對不同類型的納濾膜進(jìn)行差異化的膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中在膜分離工藝開發(fā)實(shí)驗(yàn)中要注意以下這些要點(diǎn)：

物料研究

成分和物料性質(zhì)；

上游生產(chǎn)工藝（物料成分判斷、對膜分離工藝的要求和影響等）；

目標(biāo)成分和雜質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)式、物理化學(xué)性質(zhì)；

選膜

依據(jù)分離目的選定分離膜；

依據(jù)物料的物理化學(xué)性質(zhì)預(yù)選適當(dāng)?shù)哪ぴ?/span>

平膜試驗(yàn)

獲取分離率（截流率或透過率）、通量、膜污染基本傾向以及物料性質(zhì)調(diào)節(jié)試驗(yàn)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

現(xiàn)場試驗(yàn)

變量試驗(yàn)：獲得壓力、循環(huán)流量、溫度、濃縮比以及物料性質(zhì)調(diào)整（比如PH、離子強(qiáng)度）等對于分離率和通量的傾向曲線；

參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)：在變量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)置優(yōu)化參數(shù)組合；

模擬工業(yè)試驗(yàn)：參照參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果，按實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)條件進(jìn)行，考核其可靠性；

當(dāng)然在實(shí)際運(yùn)行中，還要考慮系統(tǒng)參數(shù)

納濾廢水系統(tǒng)膜污染主要分為三種，有機(jī)物污染、微生物污染及復(fù)合污染。

1.有機(jī)物污染

HCR工藝控制濃差極化和有機(jī)物污染，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對濃差極化相關(guān)的最大膜元件通量、系統(tǒng)平均通量和膜元件錯(cuò)流速率的優(yōu)化控制。并且和微生物污染有著明顯的區(qū)別：

有機(jī)物吸附與濃度相關(guān)，所以濃水端更為明顯，膜元件增重和壓差增加不明顯，對膜性能的主要影響是產(chǎn)水量下降。

生物污泥主要發(fā)生在進(jìn)水端，膜元件重量增加達(dá)幾公斤到十幾公斤，首段壓差增加非常顯著。

2.微生物污染

微生物污染是在NF系統(tǒng)中普遍發(fā)生的膜污染現(xiàn)象，一般來說與進(jìn)水殺菌消毒不好以及BOD有關(guān)，其特點(diǎn)是生物粘泥或生物膜在膜元件中不定期地發(fā)生生長，在膜表面形成吸附污染并堵塞進(jìn)水流道。

微生物污染防治主要有以下三點(diǎn)措施： 

原水箱保持抑菌是關(guān)鍵

控制氨氮除隱患

盡早發(fā)現(xiàn)及時(shí)清洗刻不容緩

3.復(fù)合污染

Fe(III)/Al濃縮后Fe(OH)3 /Al(OH)3 在下游絮凝沉淀，有機(jī)物、阻垢劑及CaSO4、 CaCO3和硅酸鹽等難溶鹽同時(shí)析出，形成有機(jī)無機(jī)復(fù)合污染。