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摘 要：人类健康会受到饮用水水源污染的直接影响，因此相关部门以及工作人员必须提高对净水工作的重视程度。常规水处理工艺在实际对微污染水进行处理时已经很难达到健康用水标准，为在真正意义上实现对上述现象的改善必须实现对纳滤膜技术的使用。本文主要对纳滤膜技术和微污染水的处理办法进行探究，这对净水工作的顺利开展有极大的促进作用。
关键词：微污染水；纳滤；膜分离；水处理
在经济的大力發展之下水污染呈现出越来越严重的现象，人们对饮用水水质的重视程度也在逐渐上升。从国际角度来说，在实际对饮用水标准中的有机物含量进行管理时也越来越严格。现阶段我国大部分饮用水水源已经受到污染，这对人类健康造成巨大威胁，我国社会的持续、和谐发展也会受到一定程度的破坏，这对供水以及水处理行业提出全新的问题与挑战。
一、纳滤膜分离技术
纳滤膜技术是一种新型的压力驱动膜分离技术，主要介于反渗透膜技术（RO）和超滤膜技术（UF）之间。在反渗透膜衍化的基础之上形成纳滤膜技术，相对于反渗透膜技术来说，纳滤膜技术在制作上具有更加细致的特征，纳滤膜的孔径也在反渗透膜与超滤膜之间，其孔径范围在纳米级的涵盖范围之内，荷负电是纳滤膜技术是一种新型的压力驱动膜分离技术，主要介于反渗透膜技术（RO）和超滤膜技术（UF）之间。在反渗透膜衍化的基础之上形成纳滤膜技术，相对于反渗透膜技术来说，纳滤膜技术在制作上具有更加细致的特征，纳滤膜的孔径也在反渗透膜与超滤膜之间，其孔径范围在纳米级的涵盖范围之内，荷负电是纳滤膜表面不可缺少的物质先，但在电荷不同以及价数离子不同的情况下其电位也会呈现出一定的差异。
纳滤膜独特的性能主要是由其孔径以及表面特征决定，筛分以及溶解扩散并存可实现对纳滤膜分离机理的直观反应，需要注意的是电荷排斥效应也在上述范围涵盖之内，二价以及多价离子可在这一过程中被有效清除。为在真正意义上促使分子量大于200的各类物质实现有效的去除必须在结合实际的基础上实现对纳滤膜技术的应用，单价离子以及分子量低于200的物质也是在此种情况下清除。纳滤膜技术不仅在分离性能上远远超过超滤和微滤，通过对反渗透膜进行比较后我们发现去除单价离子、过程渗透压低、操作压力低、省能是纳滤膜技术的显著优势与特征。卷式是商用纳滤膜组件的主要形式，还有两种形式为管式以及中空纤维。
二、纳滤膜技术在微污染水处理中的作用
1.去除有机物
微污染水源中的有机物主要为：天然有机物（Nom）、人工合成有机物（如除草剂、杀虫剂、各类农药等）；天然有机物中的腐殖酸和富里酸消毒致癌性副产物-三卤化合物（THMs）前驱物；合成有机物大多为有毒物，具有难于降解、在环境中有一定的残留水平、生物富集性、三致作用和毒性等性质，常规水处理工艺难以彻底去除；纳滤膜技术则可有效去除各类天然有机物、去除各类残留合成有机物、去除消毒副产物前驱物、去除三致物质，处理后水质完全能达到健康饮用水标准。通常采用纳滤膜技术对水进行净化处理，可去除水中90%～95%的色度，80%～85%的TOC，90%～95%的THMFP（THMs前驱物）和大部分硬度，而水中Na+、Cl-等单价离子的去除率则随所用纳滤膜而不同。
2.去除藻类和细菌及病原微生物
藻类是饮用水致突变物质的重要前驱体之一，是饮用水处理中生物稳定性的不安定因素，而且有毒蓝藻滋生繁衍会产生危害极大的藻毒素，富营养水源经常规水处理工艺处理后很难避免藻毒素的存在。藻类粒径通常在1微米以上，纳滤膜预处理即可大部分去除，剩余部分则可由纳滤膜去除，藻毒素则完全可由纳滤膜截留去除。膜分离技术消毒，是指通过膜技术的筛除作用，将细菌和病原体截留在进水中，从而使渗透水中不含有任何细菌和病原体，而非指对细菌和病原体的灭活作用。
3.去除无机胶体颗粒和重金属离子
无机胶体颗粒具有较大的比表面积，对水中有机物质有一定的吸附作用，同时具有离子交换功能，从而导致无机胶体颗粒的荷电性质发生变化，增加了胶体的电位，使胶体稳定性增加，常规处理难度增大。通常胶体颗粒粒径在1nm～1μm之间，对于预处理不能去除的无机胶体颗粒，纳滤膜完全可以将其去除，通常经纳滤膜处理后水的浊度小于0.02NTU。
根据纳滤膜的分离特性，膜对水中的二价和高价离子具有很高的脱除率，对高价金属离子的去除率通常可达98%以上，对二价金属离子如Ca、Mg等离子的去除率亦高达95%以上，因而纳滤膜技术完全可以去除水中的各类重金属离子，处理后水中重金属离子含量完全达到健康饮用水标准。
三、纳滤膜技术水净化应用中的几个问题
1.工艺设计
纳滤膜技术水净化的工艺设计、要求和计算与反渗透过程类似，多为一级连续流程。但由于NF膜的独特性能和分离特性，与反渗透过程相比，纳滤膜技术工艺过程设计存在以下特点：过程操作压力低，通常NF操作压力在0.5～1.0MPa范围内；沿程压力损失占操作压力的比例大，设计时应严格控制沿程压力损失；工艺设计通常采用短流程工艺；必须严格控制流速，流速过高，沿程压力损失过大，而流速过低，则浓差极化增大，膜污染加重，导致膜寿命下降；必须严格控制通量，以延长膜使用寿命。
2.预处理
用纳滤膜技术处理微污染水时，对原水进行预处理是确保纳滤系统正常运转、减轻膜污染、延长膜使用寿命的关键，预处理是纳滤膜技术净化微污染水工艺流程中不可缺的工序。预处理的目的通常为除去悬浮固体、降低浊度，抑制和控制微溶盐的沉淀，调节和控制进水的温度和pH，杀死和抑制微生物的生长，去除各种有机物，防止铁、锰等金属氧化物和二氧化硅的沉淀等。只有认真的预处理，使进水水质符合纳滤膜分离过程要求，则纳滤膜分离过程才能正常进行，很少污染，很少清洗，很少事故，膜寿命长，出水水质好。
3.膜污染
与其他膜分离过程一样，纳滤膜技术处理微污染水过程中也存在膜污染问题。由于纳滤膜孔径较小，且膜表面荷电，而微污染水原组成相当复杂，实际使用过程中，纳滤膜面上很容易产生污染物沉积，污染物的沉积将直接导致膜污染，影响处理效果，增加清洗频率和运行费用，缩短膜使用寿命，因而膜污染及其控制是纳滤膜技术应用于微污染水处理的关键技术问题之一。
四、结语
随着我国膜技术水平的不断进步，膜工业的不断发展，尤其是国产高性能纳滤膜元件产品的工业化规模生产和产品性能的不断提高，纳滤膜技术制水成本将大大降低，完全可替代常规处理工艺。纳滤膜分离技术在微污染水处理和饮用水净化领域必将具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1]王凡.浅析纳滤膜技术和微污染水处理[J].水能经济，2016（3）：369-369.
[2]张凡.纳滤膜技术在污水处理中的技术分析[J].建材发展导向：上，2017，15（5）：327-327.
关键词：微污染水；纳滤；膜分离；水处理
在经济的大力發展之下水污染呈现出越来越严重的现象，人们对饮用水水质的重视程度也在逐渐上升。从国际角度来说，在实际对饮用水标准中的有机物含量进行管理时也越来越严格。现阶段我国大部分饮用水水源已经受到污染，这对人类健康造成巨大威胁，我国社会的持续、和谐发展也会受到一定程度的破坏，这对供水以及水处理行业提出全新的问题与挑战。
一、纳滤膜分离技术
纳滤膜技术是一种新型的压力驱动膜分离技术，主要介于反渗透膜技术（RO）和超滤膜技术（UF）之间。在反渗透膜衍化的基础之上形成纳滤膜技术，相对于反渗透膜技术来说，纳滤膜技术在制作上具有更加细致的特征，纳滤膜的孔径也在反渗透膜与超滤膜之间，其孔径范围在纳米级的涵盖范围之内，荷负电是纳滤膜技术是一种新型的压力驱动膜分离技术，主要介于反渗透膜技术（RO）和超滤膜技术（UF）之间。在反渗透膜衍化的基础之上形成纳滤膜技术，相对于反渗透膜技术来说，纳滤膜技术在制作上具有更加细致的特征，纳滤膜的孔径也在反渗透膜与超滤膜之间，其孔径范围在纳米级的涵盖范围之内，荷负电是纳滤膜表面不可缺少的物质先，但在电荷不同以及价数离子不同的情况下其电位也会呈现出一定的差异。
纳滤膜独特的性能主要是由其孔径以及表面特征决定，筛分以及溶解扩散并存可实现对纳滤膜分离机理的直观反应，需要注意的是电荷排斥效应也在上述范围涵盖之内，二价以及多价离子可在这一过程中被有效清除。为在真正意义上促使分子量大于200的各类物质实现有效的去除必须在结合实际的基础上实现对纳滤膜技术的应用，单价离子以及分子量低于200的物质也是在此种情况下清除。纳滤膜技术不仅在分离性能上远远超过超滤和微滤，通过对反渗透膜进行比较后我们发现去除单价离子、过程渗透压低、操作压力低、省能是纳滤膜技术的显著优势与特征。卷式是商用纳滤膜组件的主要形式，还有两种形式为管式以及中空纤维。
二、纳滤膜技术在微污染水处理中的作用
1.去除有机物
微污染水源中的有机物主要为：天然有机物（Nom）、人工合成有机物（如除草剂、杀虫剂、各类农药等）；天然有机物中的腐殖酸和富里酸消毒致癌性副产物-三卤化合物（THMs）前驱物；合成有机物大多为有毒物，具有难于降解、在环境中有一定的残留水平、生物富集性、三致作用和毒性等性质，常规水处理工艺难以彻底去除；纳滤膜技术则可有效去除各类天然有机物、去除各类残留合成有机物、去除消毒副产物前驱物、去除三致物质，处理后水质完全能达到健康饮用水标准。通常采用纳滤膜技术对水进行净化处理，可去除水中90%～95%的色度，80%～85%的TOC，90%～95%的THMFP（THMs前驱物）和大部分硬度，而水中Na+、Cl-等单价离子的去除率则随所用纳滤膜而不同。
2.去除藻类和细菌及病原微生物
藻类是饮用水致突变物质的重要前驱体之一，是饮用水处理中生物稳定性的不安定因素，而且有毒蓝藻滋生繁衍会产生危害极大的藻毒素，富营养水源经常规水处理工艺处理后很难避免藻毒素的存在。藻类粒径通常在1微米以上，纳滤膜预处理即可大部分去除，剩余部分则可由纳滤膜去除，藻毒素则完全可由纳滤膜截留去除。膜分离技术消毒，是指通过膜技术的筛除作用，将细菌和病原体截留在进水中，从而使渗透水中不含有任何细菌和病原体，而非指对细菌和病原体的灭活作用。
3.去除无机胶体颗粒和重金属离子
无机胶体颗粒具有较大的比表面积，对水中有机物质有一定的吸附作用，同时具有离子交换功能，从而导致无机胶体颗粒的荷电性质发生变化，增加了胶体的电位，使胶体稳定性增加，常规处理难度增大。通常胶体颗粒粒径在1nm～1μm之间，对于预处理不能去除的无机胶体颗粒，纳滤膜完全可以将其去除，通常经纳滤膜处理后水的浊度小于0.02NTU。
根据纳滤膜的分离特性，膜对水中的二价和高价离子具有很高的脱除率，对高价金属离子的去除率通常可达98%以上，对二价金属离子如Ca、Mg等离子的去除率亦高达95%以上，因而纳滤膜技术完全可以去除水中的各类重金属离子，处理后水中重金属离子含量完全达到健康饮用水标准。
三、纳滤膜技术水净化应用中的几个问题
1.工艺设计
纳滤膜技术水净化的工艺设计、要求和计算与反渗透过程类似，多为一级连续流程。但由于NF膜的独特性能和分离特性，与反渗透过程相比，纳滤膜技术工艺过程设计存在以下特点：过程操作压力低，通常NF操作压力在0.5～1.0MPa范围内；沿程压力损失占操作压力的比例大，设计时应严格控制沿程压力损失；工艺设计通常采用短流程工艺；必须严格控制流速，流速过高，沿程压力损失过大，而流速过低，则浓差极化增大，膜污染加重，导致膜寿命下降；必须严格控制通量，以延长膜使用寿命。
2.预处理
用纳滤膜技术处理微污染水时，对原水进行预处理是确保纳滤系统正常运转、减轻膜污染、延长膜使用寿命的关键，预处理是纳滤膜技术净化微污染水工艺流程中不可缺的工序。预处理的目的通常为除去悬浮固体、降低浊度，抑制和控制微溶盐的沉淀，调节和控制进水的温度和pH，杀死和抑制微生物的生长，去除各种有机物，防止铁、锰等金属氧化物和二氧化硅的沉淀等。只有认真的预处理，使进水水质符合纳滤膜分离过程要求，则纳滤膜分离过程才能正常进行，很少污染，很少清洗，很少事故，膜寿命长，出水水质好。
3.膜污染
与其他膜分离过程一样，纳滤膜技术处理微污染水过程中也存在膜污染问题。由于纳滤膜孔径较小，且膜表面荷电，而微污染水原组成相当复杂，实际使用过程中，纳滤膜面上很容易产生污染物沉积，污染物的沉积将直接导致膜污染，影响处理效果，增加清洗频率和运行费用，缩短膜使用寿命，因而膜污染及其控制是纳滤膜技术应用于微污染水处理的关键技术问题之一。
四、结语
随着我国膜技术水平的不断进步，膜工业的不断发展，尤其是国产高性能纳滤膜元件产品的工业化规模生产和产品性能的不断提高，纳滤膜技术制水成本将大大降低，完全可替代常规处理工艺。纳滤膜分离技术在微污染水处理和饮用水净化领域必将具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1]王凡.浅析纳滤膜技术和微污染水处理[J].水能经济，2016（3）：369-369.
[2]张凡.纳滤膜技术在污水处理中的技术分析[J].建材发展导向：上，2017，15（5）：327-327.