电渗析、 反渗透膜、超滤膜和纳滤膜对比和应用

电渗析、 反渗透、超滤和纳滤等膜分离法可用于水处理，其中电渗析能有效去除水中离子成分，主要用于海水和苦咸水的脱盐淡化和工业水软化。

微滤可分离水中直径为0.03~10μm的成分，主要用于去吹水中的细菌、悬浮物、浊度等。超滤可分离水中直径为0.05~10μm、分子量大于500的大分子化合物和胶体，能有效去除水中的悬浮物、胶体、病毒、细菌、和部分有机物，由于超滤使用压力低（0.1~0.6MPa）,产水量大（2.4~12m³/㎡/d）,易于操作，故在水处理中应用广泛，发展也比较快。不过，微滤和超滤因为其孔径较大，所以对分子量较低（300~400以下）的有机物去除率很低。天然水中有相当一部分有机物是低分子量的可溶性有机物，若用超滤法处理则有机物去除率低，因此，往往将超滤作为水处理系统中后处理单元，这已经得到较多的应用。

此外，反渗透能分离分子量在500以下的溶质分子，因此对水中有机物和无机盐有很高的去除率，这是水和废水深度净化处理中的一种有效分离技术，并得到广泛应用，其中包括反渗透装置制造纯净水。反渗透膜使用压力较高（1~10MPa），产水量较低（0.4~1.8m³/㎡/d）,水回收率只有75%~80%，因此运行费用较高。纳滤膜分离法能在有效去除水中要害物质的同时，还能保留大多数人体需要的无机离子，出水PH值变化不大。纳滤膜是80年代初继典型反渗透复合膜问世之后才研发成功的，早期常被称为松散反渗透膜，它能有效去除分子量在200以上、分子大小约为1nm的可溶性成分，试验证明，纳滤膜对TOC的去除率达到93.9%，对致突变物的去除率为85.5%，无机盐截留率为40%。

反渗透膜和纳滤膜的表皮层孔径很小（纳滤膜和反渗透膜能分别有效去除分子量高于200和低于200的有机物），所以理论上，他们对 有机物的去除率都很高，但是他们要求对进水进行严格预处理，否则，膜会受到污染或损坏，因此一定程度上限制了纳滤膜和反渗透在水处理中的广泛应用。二者相比，纳滤膜对进水预处理要求程度要比反渗透膜要低，因此从去除有机物和脱盐角度看，纳滤更有实用价值。在实际应用中，也可以将微滤和超滤作为纳滤膜和反渗透膜的预处理单元。

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