納濾膜：孔徑在1nm以上，一般1-2nm。是允許溶劑分子或某些低分子量溶質(zhì)或低價離子透過的一種功能性的半透膜。它是一種特殊而又很有前途的分離膜品種，它因能截留物質(zhì)的大小約為納米而得名。被用于去除地表水的有機(jī)物和色度，脫除地下水的硬度，部分去除溶解性鹽，濃縮果汁以及分離藥品中的有用物質(zhì)等。

納濾膜（Nanofiltration Membranes）是80年代末期問世的一種新型分離膜，其截留分子量介于反滲透膜和超濾膜之間，約為100-2000Da，由此推測納濾膜可能擁有l(wèi)nm左右的微孔結(jié)構(gòu)，故稱之為“納濾”。納濾膜大多是復(fù)合膜，其表面分離層由聚電解質(zhì)構(gòu)成，因而對無機(jī)鹽具有一定的截留率。國外已經(jīng)商品化的納濾膜大多是通過界面縮聚及縮合法在微孔基膜上復(fù)合一層具有納米級孔徑的超薄分離層。

納濾膜能截留納米級（0.001微米）的物質(zhì)。納濾膜的操作區(qū)間介于超濾和反滲透之間，截留溶解鹽類的能力為20%-98%之間，對可溶性單價離子的去除率低于高價離子，納濾一般用于去除地表水中的有機(jī)物和色素、地下水中的硬度及鐳，且部分去除溶解鹽，在食品和醫(yī)藥生產(chǎn)中有用物質(zhì)的提取、濃縮。納濾膜的運(yùn)行壓力一般3.5-30bar。

納濾過程的關(guān)鍵是納濾膜。對膜材料的要求是：具有良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度高、耐酸堿及微生物侵蝕、耐氯和其它氧化性物質(zhì)、有高水通量及高鹽截留率、抗膠體及懸浮物污染，價格便宜且采用的納濾膜多為芳香族及聚酸氫類復(fù)合納濾膜。復(fù)合膜為非對稱膜，由兩部分結(jié)構(gòu)組成：一部分為起支撐作用的多孔膜，其機(jī)理為篩分作用;另一部分為起分離作用的一層較薄的致密膜，其分離機(jī)理可用溶解擴(kuò)散理論進(jìn)行解釋。對于復(fù)合膜，可以對起分離作用的表皮層和支撐層分別進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可獲得性能優(yōu)良的復(fù)合膜。膜組件的形式有中空纖維、卷式、板框式和管式等。其中，中空纖維和卷式膜組件的填充密度高，造價低，組件內(nèi)流體力學(xué)條件好;但是這兩種膜組件的制造技術(shù)要求高，密封困難，使用中抗污染能力差，對料液預(yù)處理要求高。而板框式和管式膜組件雖然清洗方便、耐污染，但膜的填充密度低、造價高。因此，在納濾系統(tǒng)中多使用中空纖維式或卷式膜組件。

在我國，對納濾過程的理論研究比較早，但對納濾膜的開發(fā)尚處于初步階段。在美國、日本等 ，納濾膜的開發(fā)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，達(dá)到了商品化的程度，如美國Filmtec公司的NF系列納濾膜、日本日東電工的NTR-7400系列納濾膜及東麗公司的UTC系列納濾膜等都是在水處理領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛的商品化復(fù)合納濾膜。

對于一般的反滲透膜，脫鹽率是膜分離性能的重要指標(biāo)，但對于納濾膜，僅用脫鹽率還不能說明其分離性能。有時，納濾膜對分子量較大的物質(zhì)的截留率反而低于分子量較小的物質(zhì)。納濾膜的過濾機(jī)理十分復(fù)雜。由于納濾膜技術(shù)為新興技術(shù)，因此對納濾的機(jī)理研究還處于探索階段，有關(guān)文獻(xiàn)還很少。但鑒于納濾是反滲透的一個分支，因此很多現(xiàn)象可以用反滲透的機(jī)理模型進(jìn)行解釋。關(guān)于反滲透的膜透過理論[2]有朗斯代爾、默頓等的溶解擴(kuò)散理論;里德、布雷頓等的氫鍵理論;舍伍德的擴(kuò)散細(xì)孔流動理論;洛布和索里拉金提出的選擇吸附細(xì)孔流動理論和格盧考夫的細(xì)孔理論等。

納濾膜的過濾性能還與膜的荷電性、膜制造的工藝過程等有關(guān)。不同的納濾膜對溶質(zhì)有不同的選擇透過性，如一般的納濾膜對二價離子的截留率要比一價離子高，在多組分混合體系中，對一價離子的截留率還可能有所降低。納濾膜的實(shí)際分離性能還與納濾過程的操作壓力、溶液濃度、溫度等條件有關(guān)。如透過通量隨操作壓力的升高而增大，截留率隨溶液濃度的增大而降低等。

納濾膜材質(zhì)是聚酰胺材質(zhì)。

優(yōu)點(diǎn)：

1. 濃縮純化過程在常溫下進(jìn)行，無相變，無化學(xué)反應(yīng)，不帶入其他雜質(zhì)及造成產(chǎn)品的分解變性，特別適合于熱敏性物質(zhì)。

2. 可脫除產(chǎn)品的鹽分，減少產(chǎn)品灰分，提高產(chǎn)品純度，相對于溶劑脫鹽，不僅產(chǎn)品品質(zhì)更好，且收率還能有所提高。

3. 工藝過程收率高，損失少4. 可回收溶液中的酸，堿，醇等有效物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用

5. 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡介緊湊，占地面積小，能耗低

6. 操作簡便，可實(shí)現(xiàn)自動化作業(yè)，穩(wěn)定性好，維護(hù)方便。

功能：

特殊軟化功能

膜軟化水主要是利用納濾膜對不同價態(tài)離子的選擇透過特性而實(shí)現(xiàn)對水的軟化。膜軟化在去硬度的同時，還可以去除其中的濁度、色度和有機(jī)物，其出水水質(zhì)明顯優(yōu)于其他軟化工藝。而且膜軟化具有無須再生、無污染產(chǎn)生、操作簡單、占地面積省等優(yōu)點(diǎn)，具有明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 膜軟化在美國已很普遍，佛羅里達(dá)州近10多年來新的軟化水廠都采用膜法軟化，代替常規(guī)的石灰軟化和離子交換過程。近幾年來，隨著納濾性能的不斷提高，納濾膜組件的價格不斷下降，膜軟化法在投資、操作、維護(hù)等方面已優(yōu)于或接近于常規(guī)法。

去除水中有機(jī)物

納濾膜在飲水處理中除了軟化之外，多用于脫色、去除天然有機(jī)物與合成有機(jī)物(如農(nóng)藥等)、三致物質(zhì)、消毒副產(chǎn)物(三鹵甲烷和鹵乙酸)及其前體和揮發(fā)性有機(jī)物，保證飲用水的生物穩(wěn)定性等。

三致物質(zhì)的去除

研究表明，納濾膜能夠去除水中大部分的有毒有害的有機(jī)物和Ames致突變物，使TA98及TA100菌株在各試驗(yàn)劑量下的致突比MR值均小于2 ，Ames試驗(yàn)結(jié)果呈陰性。進(jìn)一步的研究將要考察納濾技術(shù)對飲水中的內(nèi)分泌干擾物質(zhì)的截留特性，為安全優(yōu)質(zhì)飲水提供依據(jù)。

消毒副產(chǎn)物去除

消毒副產(chǎn)物主要包括三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸(HAAs)和可能的三氯乙醛氫氧化物(CH)。國外的科技工作者在這方面已開展了廣泛的研究，納濾膜對這三種消毒副產(chǎn)物的前體物的平均截留率分別為97%、94%和86%。通過合適的納濾膜的選用, 可以使得飲用水水質(zhì)滿足更高的安全優(yōu)質(zhì)飲水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 此外，納濾出水是低腐蝕性的，對飲用水管網(wǎng)的使用期和管道金屬離子的溶出有正面的影響，有利于保護(hù)配水系統(tǒng)的所有材科。試驗(yàn)表明采用必要后處理的納濾膜系統(tǒng)能夠使管網(wǎng)中鉛的溶解減少50%，同時使其他溶出的金屬離子濃度滿足飲水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

揮發(fā)有機(jī)物去除

對飲用水中痕量揮發(fā)性有機(jī)物具有較高的去除率。

管道直飲水應(yīng)用

納濾可以截留二價以上的離子和其他顆粒，所透過的只有水分子和一些一價的離子(如鈉、鉀、氯離子)。納濾可以用于生產(chǎn)直飲水，出水中仍保留一定的離子，并可降低處理費(fèi)用。

領(lǐng)域

納濾膜的應(yīng)用范圍很廣泛，主要包括以下一些方面：

1、地下水除硬度

2、地表水除有機(jī)物、色度

3、油水分離

4、乙二醇回收

5、硫酸銅回收

6、有機(jī)、無機(jī)液體分離、濃縮

7、染料提純、濃縮、脫鹽

8、天然藥物分離、濃縮

9、發(fā)酵液濃縮