什么是纳滤技术？（纳滤技术的发展与现状）

纳滤技术简介

纳滤(NF)是20世纪80年代后期发展起来的一种介于反渗透和超滤之间的新型膜分离技术。纳滤膜的截留相对分子质量为200〜1000,膜孔径约为1μm,适宜分离大小约为Inm的溶解组分，故称为“纳滤”。纳滤的操作压力通常为0.5〜1.0 MPa, 一般比反渗透低0.5〜3 MPa,并且由于其对料液中无机盐的分离性能，因此纳滤又被称为“疏松反渗透”或“低压反渗透”。纳滤技术是为了适应工业软 化水及降低成本的需要而发展起来的一种新型的压力驱动膜过滤。

纳滤膜分离在常温下进行，无相变，无化学反应，不破坏生物活性，能有效地截留二价及高价离子和相对分于质量高于200的有机小分子，而使大部分一价无机盐透过，可分离同类氨基酸和蛋白质，实现高分子量和低分子量有机物的分离，且成本比传统工艺低，因而被广泛应用于超纯水的制备、食品、化工、医药、生化、环保、冶金等领域的各种浓缩和分离过程。纳滤膜的一个显著特征是膜表面或膜中存在带电基团，因此纳滤膜分离具有两个特性，即筛分效应和电荷效应。分子量大于膜的截留分子量的物质，将被膜截留，反之则透过，这就是膜的筛分效应。膜的电荷效应又称为Donnan效应，是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。对不带电荷的分子的过滤主要是靠筛分效应。利用筛分效应可以将不同分子量的物质分离；而对带有电荷的物质的过滤主要是靠荷电效应。

纳滤与超滤、反渗透一样，均是以压力差为驱动力的膜过程，但其传质机理有所不同。一般认为，超滤膜由于孔径较大，传质过程主要为筛分效应；反渗透膜属 于无孔膜，其传质过程为溶解一扩散过程（静电效应如纳滤膜存在纳米级微孔，且大部分荷负电，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。

对于纯电解质溶液，同性离子会被带电的膜活性层所排斥，而如果同性离子为多价，则截留率会更高。同时为了保持电荷平衡，反离子也会被截留，导致电迁移流动与对流方向相反。但是，带多价反离子的共离子较带单价反离子的共离子的截留率要低，这可能是由多价反离子对膜电荷的吸附和屏蔽作用所致。对于两种同性离子混合物溶液，根据唐南理论，与它们各自的单纯盐溶液相比，多价共离子比单价共离子更容易被截留。两种共离子的混合液，由于它们迁移率的不同，使低迁移率的反离子的截留逐渐减少而高迁移的反离子的浓度增加，造成电流和电迁移的'‘抵消”。

纳滤膜对极性小分子有机物的选择性截留是基于溶质的尺寸和电荷。溶质的传递可以理解为以下两步：第一步，根据离子所带的电荷选择性地吸附在膜的表面；第二步，在扩散、对流、电泳移动性的共同作用下传递通过膜。