Что такое нанофильтрационные мембраны

 

Мембраны нанофильтрации — это процесс разделения, характеризующийся использованием органических тонкопленочных композитных мембран с размером пор в диапазоне от 0,1 до 10 нм. В отличие от мембран обратного осмоса (RO), которые отталкивают все растворенные вещества, мембраны NF могут работать при более низком давлении и обеспечивать селективное удаление растворенных веществ в зависимости как от размера, так и от заряда. Мембраны нанофильтрации позволяют воде и некоторым солям проходить через мембрану, сохраняя при этом многовалентные ионы, Молекулы молекулярной массы, сахара, белки и другие органические соединения. Мембраны нанофильтрации в целом также способны значительно снизить уровни жесткости, нитратов, сульфатов, дубильных веществ, мутности, цветности, TDS и умеренных уровней соли в потоках питательной воды.

 

Преимущества нанофильтрационных мембран

 

 

Мембраны нанофильтрации обладают высокой селективностью по отношению к небольшим растворенным веществам и низким энергопотреблением, что делает их пригодными для отделения каустической соды из промышленных сточных вод.

Нанофильтрационные мембраны успешно применяются в различных отраслях промышленности, в том числе в текстильной, целлюлозно-бумажной, фармацевтической и агропромышленной, для очистки сточных вод.

Использование нанофильтрационных мембран позволяет извлекать и повторно использовать каустическую соду, снижая потребность в свежих химикатах и ​​минимизируя воздействие на окружающую среду.

 

Почему выбирают нас
 
 
 

Наша фабрика

Proshare Innovation Suzhou специализируется на реализации третьего поколения нанокомпозитных тонкопленочных мембран высокого класса для обратного осмоса и нанофильтрации. Исследования и разработки TFN и производство, за последние 10 лет добились быстрого развития, альтернативы импортным мембранным продуктам, стабильны. применение в сточных водах текстильной промышленности, фильтрате мусора, сточных водах с высоким содержанием соли и ХПК, а также в смежных областях защиты окружающей среды.

 
 

Широко используется

Продукты PSI могут широко использоваться при очистке промышленных сточных вод, опреснении и производстве чистой воды, например, в электроэнергетике, стали, электронике, гальванике, фильтрате свалок, нефтехимии, углехимии, тепловой энергии, печати и крашении текстиля, целлюлозно-бумажной промышленности, фармацевтике. , муниципальная очистка питьевой воды, биохимические технологии, продукты питания и напитки, аэрокосмическая промышленность и так далее.

 
 

Наш продукт

Мембранный элемент обратного осмоса, Мембранные элементы NF, Мембранный элемент нанофильтрации, Свободный мембранный элемент нанофильтрации, Компактный мембранный элемент ультрафильтрации, Специальный мембранный элемент для промышленности, Мембранный элемент для осмоса солоноватой воды, Мембранный элемент для опреснения, Мембранный элемент для осмоса сверхнизкого давления, Очистка воды Оборудование и системы, противообрастающие мембранные элементы RO.

 
 

Наш сертификат

Сертификат соответствия ROHS, сертификат системы качества IS09001, экологический
сертификат системы управления, сертификат системы управления безопасностью здоровья, патент на полезную модель, патент на изобретение многослойной мембраны обратного осмоса, патент на изобретение продукции мембран.

 

 

Применение нанофильтрационных мембран
 

Очистка воды и сточных вод
Это одно из основных направлений работы с нанофильтрационными мембранами. В водоочистке нанофильтрационные мембраны используются для умягчения воды, поскольку они могут эффективно удалять ионы бикарбоната, магния и кальция из жесткой воды. Жесткая вода нежелательна, поскольку эти ионы вызывают образование накипи в трубах и последующем оборудовании.

Мембраны нанофильтрации широко используются при очистке сточных вод для удаления тяжелых металлов, многовалентных солей, растворенного органического углерода (РОУ), сульфатов и нитратов. Они также могут снизить общее содержание органического углерода в сточных водах до 95%.

 

Еда и напитки
Мембраны нанофильтрации находят множество применений в пищевой промышленности и производстве напитков: от очистки молочных продуктов и соков до концентрирования сиропов. Они также деколонизируют и деминерализуют сахарные растворы и отделяют цветные рассолы.

 

Нефтяная и газовая промышленность
Мембраны нанофильтрации обладают способностью удалять углекислый газ из газов в нефтегазовой промышленности. Это важно, поскольку углекислый газ при высоких температурах превращается в угарный газ и повреждает катализатор. Он также используется при очистке сточных вод и водных растворов, содержащих значительное количество нефти и других токсичных химикатов.

NF98 Series Multilayer Composite Membrane

 

Compact Ultrafiltration Membrane Element

Фармацевтика и биотехнологии
Мембраны нанофильтрации стерилизуют и концентрируют антибиотики, а также отделяют соединения свертывания крови и плазмы.

 

Текстиль, красители и кожа
В текстильной промышленности используются красители всех видов, а нанофильтрационные мембраны играют важную роль в обессоливании и концентрировании красителей. Мембраны нанофильтрации, изготовленные из полиэфирсульфона и полиэтиленгликоля, используются для лучшего отторжения красителей и улучшения характеристик мембраны. В кожевенной промышленности нанофильтрационные мембраны удаляют танины.

 

Опреснение
Кроме того, нанофильтрация тестируется для применений предварительной обработки опреснения, где большая часть исходного раствора очищается до того, как он достигнет последующих стадий, например, с использованием обратноосмотических мембран. Мембраны нанофильтрации обеспечивают высокую степень удаления натуральных органических веществ (NOM) из исходного раствора морской воды. Растворы пермеата снижают необходимое давление на более поздних стадиях и скорость загрязнения последующего оборудования.

Признаки того, что у вас засорилась мембрана нанофильтрации

 

 

Увеличение перепада давления
Перепад давления относится к перепаду давления между сырьем и концентратом нанофильтрационной мембраны. По мере загрязнения мембраны перепад давления на мембране будет увеличиваться.

Если загрязняющее вещество прилипает к мембране нанофильтрации; в результате для производства целевого количества пермеата потребуется более высокое давление. Когда перепад давления увеличивается, в ваших системах может возникнуть загрязнение мембраны нанофильтрации, и ее необходимо очистить.

 

Уменьшение потока пермеата
Поток пермеата определяет количество пермеата, образующегося при нанофильтрационном мембранном разделении в единицу времени и площадь нанофильтрационной мембраны. Например, 15 гвд относятся к скорости потока 15 галлонов в минуту на квадратный фут площади поверхности нанофильтрационной мембраны. Когда вы замечаете снижение потока пермеата, это явный признак загрязнения мембраны нанофильтрации.

 

Снижение качества воды
Если ваши нанофильтрационные мембраны плохо улавливают соль, возможно, виновато загрязнение. Иногда плохое качество воды может быть признаком плохих методов предварительной очистки, изменений качества питательной воды и температуры. Поэтому обязательно проверьте состав загрязнения, поскольку он может дать некоторые подсказки.

В случае, если загрязняющие вещества являются коллоидными, может помочь очистка и усиление предварительной обработки. Но если плохое удаление соли происходит одновременно с увеличением рабочего или дифференциального давления, ваша нанофильтрационная мембрана может испытывать накипь или загрязнение.

 

Метод и описание установки нанофильтрационных мембран

 

Экспресс-нанофильтрация (сокращенно NF) — это мембранный процесс, управляемый давлением, который по уровню разделения находится между ультрафильтрацией и обратным осмосом.

 

экспресс В микрофильтрации и ультрафильтрации одним из принципов разделения является эффект сита, а также диффузия растворителя и электростатическое отталкивание. Эффект сита основан на разнице между размером частиц и диаметром пор. Размер пор нанофильтрационной мембраны характеризуется пороговым значением. Это пороговое значение соответствует молекулярной массе наименьшей молекулы, которая может быть на 90% ограничена верхним слоем мембраны (толщиной 2 мкм). Пороговое значение выражается в Дальтонах (вес Дальтона=в граммах моля молекулы). Типичная нанофильтрационная мембрана находится в диапазоне 150-500 Дальтон, в зависимости от молекулярной структуры.

 

Мембраны для экспресс-нанофильтрации обладают порами размером около 1 нм. Мембраны для нанофильтрации характеризуются способностью удерживать загруженные и ненагруженные частицы. Удерживание нанофильтрационной мембраны можно определить с помощью экспериментальных тестов фильтрации с заранее выбранными молекулами. В качестве загруженных частиц выбирается простой раствор соли (NaCl или Na2SO4). В качестве ненагруженных частиц выбирают полисахариды (декстрины) или полиэтиленгликоли (ПЭГ) с различной молекулярной массой. Удержание солей типичной нанофильтрационной мембраны значительно ниже, чем, например, у обратного осмоса, тогда как удержание соли равно нулю для ультрафильтрации.

 

Нанофильтрационная мембрана express A также является ионселективной. Это способность отличать различные ионы друг от друга. Поскольку нанофильтрационная мембрана собирает в своей мембранной структуре твердые группы, нагруженные твердыми частицами, между компонентами жидкости и поверхностью (нанофильтрационной) мембраны могут возникать электростатические силы отталкивания/притяжения, что приводит к определенной степени ионной селективности. На основании ситового эффекта (размер пор 1 нм) и молекулярного размера хлоридов (размером 0,12 нм) и сульфатов (размером 0,23 нм) ожидается, что эти ионы будут диффундировать через мембрану. Несмотря на это, удерживание хлоридов составляет максимум 90 %, а сульфатов – минимум 90 % (см. также раздел «Эффективность»).

 

экспресс Мембрана для нанофильтрации может быть трубчатой, спиральной или плоской формы. Спиральный модуль (см. рисунок ниже) состоит из слоев полиамидной мембраны, намотанных по спирали. По краю мембраны раневые слои герметизируют с помощью колпачка. Трубка для сбора пермеата расположена в центре раневого модуля. Вся чистая вода проходит через спиральные витки и собирается в этой трубке.

 

404

 

Принцип работы мембран нанофильтрации

Мембранное разделение — это использование мембраной разницы в характеристиках селективного осмоса каждого компонента смеси с использованием внешней энергии или химического потенциала в качестве движущей силы для разделения, классификации, очистки и обогащения газа или жидкости двухкомпонентной смеси. или многокомпонентную смесь. Установить метод. Размер пор мембраны находится на нанометровом уровне, а мембранный процесс подходит для разделения растворенных компонентов с молекулярной массой от 200 до 1000 и молекулярным размером около 1. нм называется нанофильтрацией (НФ). Разница трансмембранного давления, необходимая для мембранного разделения NF, обычно составляет от 0,5 до 2,0 МПа, что на 0,5–3 МПа ниже, чем разница давлений, необходимая для достижения той же энергии проникновения с мембраной обратного осмоса. По рабочему давлению и пределу разделения качественно НФ можно причислить к обратному осмосу и ультрафильтрации. Иногда нанофильтрацию еще называют «обратным осмосом низкого давления» или «свободным обратным осмосом».

 

Мембранное разделение нанофильтрацией — это технология очистки зеленой воды, которая может заменить традиционные методы очистки сточных вод с высокими затратами и сложными процессами в некоторых аспектах. Его технические характеристики таковы: он может перехватывать органические вещества и многовалентные ионы с молекулярной массой более 100, пропуская низкомолекулярные органические вещества и одновалентные ионы; он может работать в суровых условиях, таких как высокая температура, кислота и щелочь, и устойчив к загрязнению; низкое рабочее давление, мембранный поток. Высокие и низкие эксплуатационные расходы на оборудование; можно комбинировать с другими процессами очистки сточных вод для дальнейшего снижения затрат и улучшения эффективности очистки. При очистке воды нанофильтрационная мембрана в основном используется для очистки сточных вод, содержащих растворители, что позволяет эффективно удалять цветность, жесткость и запах воды. Благодаря своим особым характеристикам разделения нанофильтрационные мембраны успешно применяются для очистки сточных вод в таких отраслях, как сахарная, целлюлозно-бумажная, гальваническая промышленность, механическая обработка и восстановление катализаторов химических реакций.

 

Типы нанофильтрационной мембраны
 

Нанофильтрационные мембраны на полимерной основе

Мембраны для нанофильтрации на основе полимеров являются наиболее часто используемым типом нанофильтрационных мембран из-за их экономичности, гибкости и простоты изготовления. Полимерные мембраны для нанофильтрации могут быть изготовлены из различных материалов, включая полиамид, полисульфон, полиэфирсульфон, поливинилиденфторид и ацетат целлюлозы. Эти мембраны обычно изготавливаются методами инверсии фаз или межфазной полимеризации, которые включают образование полимерной пленки на пористом опорном слое. Производительность нанофильтрационных мембран на основе полимеров можно улучшить, изменив химический состав их поверхности или введя функциональные группы для улучшения их селективности и устойчивости к загрязнению.

Нанофильтрационные мембраны на керамической основе

Мембраны для нанофильтрации на керамической основе изготавливаются из неорганических материалов, таких как оксид алюминия, титан, цирконий или кремнезем. Эти мембраны обладают превосходной механической прочностью, термической стабильностью и химической стойкостью, что делает их пригодными для работы в высокотемпературных и агрессивных химических средах. Керамические мембраны для нанофильтрации обычно изготавливаются методами золь-гель, фазовой инверсии или электроформования. Основным недостатком нанофильтрационных мембран на основе керамики является их высокая стоимость и ограниченная гибкость, что ограничивает их использование конкретными приложениями.

Мембраны для нанофильтрации на основе углерода

Углеродные нанофильтрационные мембраны — относительно новый тип мембран, привлекающий внимание благодаря своим уникальным свойствам, таким как высокая проницаемость, селективность и стабильность. Мембраны для углеродной нанофильтрации могут быть изготовлены из различных материалов на основе углерода, включая углеродные нанотрубки, оксид графена и активированный уголь. Эти мембраны обычно изготавливаются методами фильтрации или нанесения покрытия погружением, которые включают осаждение углеродного слоя на пористый опорный слой. Мембраны для нанофильтрации на основе углерода имеют потенциальное применение в очистке воды, разделении газов и хранении энергии.

Нанофильтрационные мембраны на металлической основе

Мембраны для нанофильтрации на основе металлов изготавливаются из таких металлов, как нержавеющая сталь, никель или медь. Эти мембраны обладают высокой механической прочностью, химической стойкостью и термической стабильностью, что делает их пригодными для применения в условиях высокого давления и высоких температур. Металлические нанофильтрационные мембраны обычно изготавливаются методами гальванопластики или осаждения из паровой фазы, которые включают осаждение слоя металла на пористый слой подложки. Нанофильтрационные мембраны на основе металлов имеют потенциальное применение в нефтехимической и фармацевтической промышленности.

 

 

Разница между мембранами нанофильтрации и мембранами обратного осмоса

NF – диапазон фильтрации перед обратным осмосом. Хотя есть различия, это очень похожие технологии.
NF – диапазон фильтрации перед обратным осмосом. Хотя технологии во многом схожи, они различаются размерной структурой пор мембраны. NF имеет размер пор в диапазоне {{0}}.001-0.01, а RO имеет размер пор в диапазоне 0.0001-0.001 мкм. Поскольку нанофильтрационные мембраны имеют структуру пор большего размера, чем мембраны обратного осмоса, они обычно требуют более низкого давления, а это означает меньшую энергию. Структура пор большего размера обычно также приводит к меньшим проблемам загрязнения. Тем не менее, в то время как NF разделяет только ряд солей, RO разделяет все соли. RO удаляет все органические молекулы, вирусы, одновалентные ионы и минералы. Поэтому RO также используется для опреснения воды для доставки питьевой воды. Тем не менее, NF можно использовать в качестве предварительной обработки перед RO для снижения давления, устранения проблем с загрязнением и защиты мембран.

03

 

Как часто очищается мембрана нанофильтрации

 

 

Поскольку в процессе использования нанофильтрационная мембрана будет использоваться в течение длительного времени, взвешенные твердые частицы и некоторые примеси в воде будут блокировать размер пор поверхности фильтрующей мембраны, вызывая блокировку мембраны, и долгосрочная закупорка будет приведет к снижению производства воды, что повлияет на мембранный элемент нанофильтрации. Нанести необратимый ущерб.

 

Как правило, цикл очистки нанофильтрационной мембраны в основном определяется использованием мембранного элемента, обычно около трех месяцев, но когда производство воды мембранным элементом снижается, нанофильтрационную мембрану необходимо очищать вовремя.

 

На что следует обратить внимание при очистке нанофильтрационной мембраны
Для промывки используйте качественную окислительную воду без остаточного хлора и других окислителей.
При приготовлении чистящего раствора убедитесь, что все чистящие химикаты хорошо растворены и перемешаны, прежде чем поступать в цикл обработки компонентов.
After the cleaning chemicals and membrane elements are circulated, the membrane elements should be rinsed with high-quality water that does not contain residual chlorine and other oxidants (minimum temperature>20 градусов).


Температура и значение pH
Во время цикла чистящего раствора температура не должна превышать 50°C при pH 2-10, температура не должна превышать 35°C при pH 1-11 и температура не должна превышать 30 C при pH 1-12. .


Направление потока очищающей жидкости
Для компонентов диаметром более 6 дюймов направление потока очищающей жидкости должно быть таким же, как нормальное направление движения, чтобы предотвратить возникновение эффекта «телескопа» компонента, поскольку упорное кольцо в резервуаре под давлением устанавливается только на конец резервуара под давлением с концентрированной водой. Также рекомендуется обратить внимание на этот момент при очистке системы от мелких компонентов.

 

Тщательно удалите остатки моющего средства
При чистке обратите внимание на то, чтобы тщательно удалить остатки чистящего средства в мембране. Если чистящее средство не тщательно очищено, в мембранообразующей системе чрезвычайно легко накопиться грязь и даже сократить срок службы нанофильтрационной мембраны. Щелочные чистящие средства обладают низкой очищающей способностью при удалении пятен.

 

 
Часто задаваемые вопросы
 
 

Вопрос: В чем разница между нанофильтрационными мембранами и мембранами обратного осмоса?

Ответ: Мембраны нанофильтрации удаляют вредные загрязнения, такие как соединения пестицидов и органические макромолекулы, сохраняя при этом минералы, которые в противном случае удалил бы RO. Мембраны нанофильтрации способны удалять более крупные двухвалентные ионы, такие как сульфат кальция, пропуская при этом более мелкие одновалентные ионы, такие как хлорид натрия.

Вопрос: Что такое нанофильтрационная мембрана?

Ответ: Мембрана нанофильтрации (NF) классифицируется как мембранный процесс, управляемый давлением, и находится между мембраной обратного осмоса (RO) и ультрафильтрацией (UF). Он имеет размер пор в диапазоне 0,2–2 нм с отсечкой молекулярной массы (MWCO) от 200 до 1000 Да.

Вопрос: Могут ли нанофильтрационные мембраны удалять TDS?

Ответ: Селективное опреснение посредством нанофильтрации (NF) представляет большой интерес для многих промышленных применений, включая повторное использование сточных вод скрубберов электростанций и очистку воды, содержащей высокие концентрации TDS (общее количество растворенных твердых веществ).

Вопрос: Как очистить нанофильтрационную мембрану?

Ответ: Наиболее часто применяемым физическим методом является обратная промывка, выполняемая с помощью обратной мембранной операции, при которой поток перемещается со стороны пермеата на сторону ретентата. Обратный поток вытягивает частицы загрязнения из пор и разрыхляет корку загрязнения на другой стороне.

Вопрос: Могут ли нанофильтрационные мембраны удалять тяжелые металлы?

Ответ: Нанофильтрация (НФ) — это новый и эффективный метод удаления тяжелых металлов из источников загрязненной воды. В этом сложном методе фильтрации используются полупроницаемые мембраны с размером пор 1–10 нм, позволяющие избирательно удалять ионы тяжелых металлов из воды, сохраняя при этом жизненно важные минералы и питательные вещества.

Вопрос: Мембраны нанофильтрации лучше обратного осмоса?

Ответ: Это зависит от вашей жажды. Если вам нужна самая чистая и деминерализованная вода для критически важных применений, RO – ваш чемпион. Но если вы предпочитаете воду с оттенком индивидуальности и хотите, чтобы эти полезные минералы были всегда под рукой, NF — ваш выбор, ниндзя.

Вопрос: Каков процесс нанофильтрационной мембраны?

Ответ: Нанофильтрация — это процесс разделения, характеризующийся использованием органических тонкопленочных композитных мембран с размером пор в диапазоне от 0,1 до 10 нм. В отличие от мембран обратного осмоса (RO), которые отфильтровывают все растворенные вещества, мембраны NF могут работать при более низком давлении и обеспечивать избирательное удаление растворенных веществ в зависимости как от размера, так и от заряда.

Вопрос: Каково давление нанофильтрационных мембран?

О: Для них требуется рабочее давление в пределах 75-1200 фунтов на квадратный дюйм (5-84 бар). Полиамидные мембраны обратного осмоса, также известные как тонкопленочные композитные (TFC) мембраны, могут удалять как одновалентные ионы, так и двухвалентные ионы, тогда как нанофильтрационные мембраны эффективно удаляют только двухвалентные ионы.

Вопрос: Каковы характеристики нанофильтрационной мембраны?

A: The NF membrane definition is based on some approximate characteristics: (1) pore diameters < 2 nm, (2) passage of sensible amount of monovalent ions (> 30%) across the membrane, (3) significant rejection of multivalent ions (>90%), (3) пороговая величина молекулярной массы (MWCO) для нейтральных частиц находится в диапазоне 150–2000 Да.

Вопрос: Какова пористость нанофильтрационной мембраны?

A: Мембраны для нанофильтрации имеют размер пор в диапазоне 0.001-0.01 мкм. Чем плотнее структура пор, тем более мелкие частицы могут быть удержаны.

Как один из самых профессиональных производителей и поставщиков нанофильтрационных мембран в Китае, мы отличаемся качественной продукцией и хорошим обслуживанием. Будьте уверены, что купите индивидуальные нанофильтрационные мембраны на нашем заводе.

Мембрана промышленных нанофильтрационных мембран, Коммерческое жилье с обратным осмосом, Пользовательские специальные мембранные решения

Отправить запрос