Nanosuodatuskalvo on paineohjattu kalvoerotustekniikka, joka on sijoitettu ultrasuodatuksen ja käänteisosmoosin väliin ja jonka molekyylipainoraja on tyypillisesti 200 - 1000 daltonia. Sillä on korkea kaksiarvoisten ja moniarvoisten ionien hylkäysnopeus, samalla kun se mahdollistaa yksiarvoisten ionien ja vesimolekyylien tehokkaan läpäisyn. Nanofiltration Membrane on kriittinen komponentti vedenkäsittelysovelluksissa, ja sitä käytetään laajalti kunnallisissa vesihuollossa, teollisuuden jätevedenkäsittelyssä, materiaalien erottelussa ja kotitalouksien vedenpuhdistuksessa.
Jiangsu Bangtec Huachuang Sci-tech Co., Ltd. , joka toimii Kiinan nanosuodatuskalvojen valmistajana ja nanosuodatuskalvojen toimittajana, on erikoistunut huippuluokan NF-kalvoelementtien teolliseen kehittämiseen ja integroitujen ratkaisujen edistämiseen. Tuotevalikoima kattaa korkeapaine-, keskipaine- ja matalapainesarjat sekä haponkestävät ja emäkset kestävät mallit erikoiskäyttöolosuhteisiin, jotka palvelevat teollisuudenaloja, kuten aurinkosähköä, litiumparistoja, terästä, sähköntuotantoa, kemikaaleja, painatus- ja värjäysteollisuutta sekä hiilikemikaaleja.
AVAIN TAKEWAY
Nanosuodatuskalvon erotusmekanismi perustuu ensisijaisesti koon poissulkeminen ja Donnanin efektit . Noin 0,5–2 nanometrin huokoskoolla se pidättää tehokkaasti orgaaniset yhdisteet, virukset, bakteerit ja tietyt epäorgaaniset suolat, joiden molekyylipaino on yli 200 daltonia, samalla kun se säilyttää suhteellisen alhaiset yksiarvoisten suolojen, kuten natriumkloridin, hylkäysasteet, tyypillisesti 20–80 %. Tämä ominaisuus tarjoaa ainutlaatuisia etuja pehmennyskäsittelyssä, orgaanisen poiston ja valikoivassa erottelussa.
Esimerkkinä kunnallishallinnon NF-kalvosovelluksista, NF-järjestelmää käyttävä kunnallinen vedenkäsittelylaitos saavutti ulostulon kovuuden alenemisen alkuperäisestä 450 mg/L:sta alle 80 mg/l:iin, jolloin TOC-poisto saavutti 92 %, samalla kun ihmisten terveydelle hyödyllisiä hivenaineita säilyi. Tämä selektiivinen erotuskyky ei ole saavutettavissa käänteisosmoosikalvoilla, ja se edustaa ydinvoimaa nanosuodatuskalvon jatkuvan kasvun takana juomaveden käsittelyssä.
0,5-2 nm
Huokosten kokoalue
200-1000 Da
Molekyylipainon raja
92 %
Tyypillinen TOC-poisto
20-80 %
NaCl:n hylkäysaste
Käyttöpaineen ja kemikaalien kestävyyden perusteella nanosuodatuskalvo voidaan jakaa useisiin alakategorioihin. Teollinen NF-kalvo on tyypillisesti suunniteltu korkeapainetyyppiseksi, jonka käyttöpaineet ovat 4,0 - 8,0 MPa, ja se soveltuu korkean pitoisuuden jäteveden käsittelyyn ja materiaalipitoisuuden talteenottoon. Kotimainen NF-kalvo käyttää matalapaineista rakennetta, jonka käyttöpaineet ovat 0,2–0,5 MPa, ja se on optimoitu Vedenpuhdistin NF kalvo -kalvosovelluksiin ja kotitalouksien suoran juomalähteen NF-kalvosovelluksiin.
| Tuotetyyppi | Käyttöpainealue | Tyypilliset sovellukset | Ydinedut |
| Teollinen NF-kalvo | 4,0 - 8,0 MPa | Teollisuuden jäteveden nollapäästö, materiaalipitoisuus | Suuri virtaus, korkea hylkäysprosentti |
| Water Purifier NF Membrane | 0,2 - 0,5 MPa | Asuntojen vedenpuhdistimet, suorat juomalähteet | Matalapainekäyttö, mineraalien säilyvyys |
| Kuntahallinnon NF-kalvo | 0,5 - 1,5 MPa | Kunnallinen vedenpehmennys, orgaaninen poisto | Suuri virtaus, alhainen energiankulutus |
| Materiaalien erotus NF-kalvo | 2,0 - 6,0 MPa | Farmaseuttinen erottelu, ruoan tiivistäminen | Erittäin tarkka selektiivinen erotus |
| Haponkestävä NF-kalvo | 1,0 - 4,0 MPa | Hapan jäteveden käsittely, hapon talteenotto | pH-toleranssialue 1-3 |
| Alkali Resistance NF -kalvo | 1,0 - 4,0 MPa | Alkalinen jäteveden käsittely, alkalipuhdistus | pH-toleranssialue 10-14 |
| Korkeapaineinen NF-kalvo | 6,0 - 10,0 MPa | Korkean suolapitoisuuden omaava jätevesipitoisuus, meriveden pehmeneminen | Erittäin korkea suolanpoistonopeus, vakaa toiminta |
Nanosuodatuskalvossa on tyypillisesti ohutkalvokomposiittirakenne, joka koostuu kuitukangastukikerroksesta, polysulfoni-ultrasuodatussubstraattikalvosta ja aktiivisesta polyamidierotuskerroksesta. Aktiivikerroksen silloitustiheys ja varausominaisuudet määräävät suoraan kalvon erotuskyvyn.
Jiangsu Bangtec Huachuang Sci-tech Co., Ltd.:n kehittämä NF-kalvoelementti käyttää patentoitua rajapintapolymerointiprosessia, jossa aktiivisen kerroksen paksuus säädetään välillä 50-150 nanometriä. Pinta Zeta-potentiaali saavuttaa -15 - -25 mV pH:ssa 7, mikä antaa erinomaisen anti-fouling-suorituskyvyn.
Normaali 8040 suorituskyky
Testilämpötila 25C
Testipaine 0,5 MPa
MgSO4:n hylkääminen ≥ 98 %
NaCl:n hylkääminen 40–60 %
Permeaattivirtaus 25-40 LMH
Vuotuinen vuotuinen lasku <5 %
Tyypilliset suorituskykytiedot osoittavat, että standardi 8040 NF-kalvoelementti, joka on testattu 25 celsiusasteessa ja 0,5 MPa:n paineessa, saavuttaa yli 98 %:n magnesiumsulfaatin hylkäysnopeuden, noin 40 % - 60 %:n natriumkloridin hylkäysnopeuden ja permeaattivirtaus pidetään 25 - 0,0 LMH neliömetriä kohti. High Pressure NF Membrane -malli, joka on testattu 6,0 MPa:lla, saavuttaa yli 99 %:n kokonaiskovuuden poistonopeuden ja säilyttää vakaan permeaattivuon laskunopeuden alle 5 % vuodessa.
Erittäin syövyttävissä ympäristöissä, kuten kemikaaleissa, painatuksessa ja värjäyksessä sekä hiilikemikaaleissa, haponkestävän NF-kalvon ja alkalinkestävän NF-kalvon kysyntä on yhä näkyvämpää. Perinteiset polyamidikalvot ovat alttiita amidisidoshydrolyysille vahvoissa happo- tai alkalisissa olosuhteissa, mikä johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen. Ottamalla käyttöön kemiallisesti kestäviä sulfonoituja polysulfoni- tai polyeetterisulfoni-substraattikalvoja ja optimoimalla aktiivisen kerroksen silloitusrakennetta pH:n toiminta-alue voidaan pidentää arvoon 1-14.
Perinteinen NF-kalvo
Vuon lasku ylittää 30 % 3 kuukauden sisällä
VS
Alkalinkestävä NF-kalvo
Vain 8 %:n virtaus pienenee 12 kuukauden jälkeen
Käytännön sovellustapaukset osoittavat, että suuri paino- ja värjäysyritys, joka käytti alkaliresistenttiä NF-kalvoa merseroivan jäteveden käsittelyyn pH-arvossa 12, saavutti virtauksen laskun vain 8 % 12 kuukauden jatkuvan käytön jälkeen, kun taas tavanomaisten NF-kalvojen virtaus laski yli 30 % 3 kuukauden aikana vastaavissa olosuhteissa. Nämä tiedot vahvistavat täysin erikoistuneen kemiallisesti kestävän NF-kalvoelementin luotettavuusedut äärimmäisissä käyttöolosuhteissa.
Maailmanlaajuisia nanosuodatuskalvomarkkinoita ovat pitkään hallinneet eurooppalaiset, amerikkalaiset ja japanilaiset yritykset. Kiinan nanosuodatuskalvoteollisuus on kuitenkin kehittynyt nopeasti viime vuosina, ja kotimaiset kalvotuotteet ovat vähitellen lähestyneet kansainvälistä edistynyttä tasoa suorituskykyindikaattoreissa. Ottaen esimerkiksi kotimaisen suoran juomalähteen NF-kalvon, kotimaiset kalvoelementit ovat kaventaneet eroa tuontituotteisiin 5 prosenttiin tärkeimmissä parametreissä, kuten permeaattivirtaus, suolanpoistonopeus ja käyttöikä, ja hinnoiteltu vain 60–70 prosenttia tuontituotteista.
Jiangsu Bangtec Huachuang Sci-tech Co., Ltd., joka on merkittävä osallistuja Kiinan nanosuodatuskalvosektorilla, hyödyntää Kiinan tiedeakatemian tohtoriryhmän teknistä asiantuntemusta luodakseen kattavan tuotelinjan, joka kattaa korkeapaine-, keskipaine-, matalapaine- ja erityiset erotusvaatimukset. Yritys on saanut ISO9001-, ISO14001- ja ISO45001-integroidun johtamisjärjestelmän sertifikaatit sekä CE-sertifioinnin. Tuotteen suorituskyvyn on todennettu kolmannen osapuolen testeillä saavuttaakseen kansainväliset johtavat tasot, tarjoten lukuisia luotettavia vedenkäsittelyn NF-kalvoratkaisuja teollisuudelle, mukaan lukien aurinkosähkö, litiumparistot, teräs ja sähköntuotanto.
Sopivan nanosuodatuskalvon valinta edellyttää kattavaa syöttöveden laadun, tavoitepermeaattivaatimusten, käyttöpaineen ja kemiallisen puhdistustiheyden huomioon ottamista. Korkean kovuuden vesilähteissä etusijalle tulisi antaa kunnallishallinnon NF-kalvo, jolla on korkea kaksiarvoisten ionien hylkäysaste. Teollisuuden jätevedelle, joka sisältää orgaanisia liuottimia tai vahvoja happoja ja emäksiä, Acid Resistance NF Membrane tai Alkali Resistance NF Membrane on sovitettava vastaavasti.
Huolto-suositus
Säännöllinen kemiallinen puhdistus voi pidentää NF-kalvoelementin käyttöikää 5–7 vuoteen. Suositeltu puhdistusjakso on aloittaa puhdistus, kun standardoitu permeaatin tuotanto vähenee 10 % tai kalvon läpi kulkeva paine-ero kasvaa 15 %. Kotitaloussovelluksissa Water Purifier NF Membrane on suositeltavaa vaihtaa esisuodattimet 6–12 kuukauden välein kalvoelementtien suojaamiseksi hiukkaskontaminaatiolta.
Q1
Mitä eroa on nanosuodatuskalvolla ja käänteisosmoosikalvolla
NF-kalvojen molekyylipainoraja on noin 200-1000 daltonia, ja kaksiarvoisten ionien hylkäys on korkea, mutta yksiarvoisten suolojen hylkäys on pienempi, tyypillisesti 0,5-2,0 MPa:lla. RO-kalvot hylkivät lähes kaikki ionit ja vaativat 1,5-10,0 MPa. NF soveltuu paremmin pehmentämiseen ja selektiiviseen erotukseen, kun taas RO on erittäin puhdasta suolanpoistoa varten.
Q2
Mikä on Industrial NF -kalvon tyypillinen käyttöikä
Asianmukaisissa kunnossapitoolosuhteissa Industrial NF -kalvo kestää tyypillisesti 3–5 vuotta. Hyvän syöttöveden laadun ja oikea-aikaisen puhdistuksen ansiosta jotkin korkeapaineiset NF-kalvomallit voivat toimia vakaasti yli 7 vuotta. Keskeisiä vaikuttavia tekijöitä ovat syöttöveden SDI-arvo, jäännösklooripitoisuus ja kemiallinen puhdistustiheys.
Q3
Voiko kotimainen NF-kalvo poistaa raskasmetalleja
Kotimainen NF-kalvo saavuttaa yli 95 %:n kahdenarvoisten raskasmetalli-ionien, kuten lyijyn, kadmiumin ja kromin, hylkäysprosentin. Kolmiarvoisen arseenin poistovaikutus on parempi kuin viidenarvoisen arseenin. Water Purifier NF Membrane poistaa tehokkaasti haitalliset raskasmetallit säilyttäen samalla hyödylliset kivennäisaineet, kuten kalsiumin ja magnesiumin, joten se on ihanteellinen valinta kodin vedenpuhdistukseen.
Q4
Mikä on Acid Resistance NF -kalvon pH-alue?
Acid Resistance NF Membrane voi toimia jatkuvasti vahvoissa happamissa ympäristöissä, joiden pH on 1–3, ja kestää lyhytaikaista puhdistusta kemiallisilla aineilla, joiden pH on 1–14. Sen aktiivinen kerros käyttää erityistä silloitusrakennetta, joka vähentää amidisidoshydrolyysinopeutta yli 80 % verrattuna perinteisiin jäteveden kalvoihin, mikä tekee siitä sopivan happokäsittelyyn.
Q5
Mikä aiheuttaa virtauksen vähenemisen NF-kalvoelementissä
Vuon heikkeneminen johtuu pääasiassa kalvon pinnan likaantumisesta, konsentraatiopolarisaatiosta ja kemiallisesta hajoamisesta. Epäorgaaninen hilseily, orgaaninen adsorptio ja biolikaantuminen ovat kolme tärkeintä syytä. Optimoimalla esikäsittelyprosesseja, säätelemällä talteenottoasteita ja suorittamalla säännöllinen kemiallinen puhdistus, vuotuista virtauksen laskua voidaan hallita alle 5 %.
Q6
Kuinka määrittää, milloin NF-kalvo on vaihdettava
Vaihtoa suositellaan seuraavissa olosuhteissa: standardoitu permeaatin tuotanto laskee yli 20 %, kalvon läpi kulkeva paine-ero kasvaa yli 25 %, suolanpoistonopeus laskee yli 10 % tai suorituskykyä ei voida palauttaa kemiallisen puhdistuksen jälkeen. Materiaalien erotuskalvon NF-kalvolle korkean tarkkuuden farmaseuttisissa sovelluksissa suositellaan tiukempaa suorituskyvyn seurantaa.
EN 
