據GWI研究微(wēi)信公衆平台2018年(nián)10月(yuè)9日(rì)訊 如(r•ú)今，納濾膜作(zuò)為(wèi)前沿的(de)處理(lǐ)技(jì)術(shù)受到(dào)越來(lái)越多(duō)的(de)市(shì)場(c≤hǎng)關注，然而誰又(yòu)曾想到(dào)納濾膜在最初竟是(shì)作(zuò)為(wèi)沒有÷(yǒu)直接市(shì)場(chǎng)的(de)産品開(kāi)發的(de)。今天，GWI資深工(gōng)業(yè)及脫鹽技(jì)術(shù)顧問(wèn)湯姆·潘$克拉茲（Tom Pankratz）先生(shēng)将為(wèi)您描繪這(zhè)一(yī)技(jì)術(shù)的(de)發展曆史，一(yī)起π來(lái)看(kàn)納濾膜是(shì)如(rú)何成為(wèi)水(shuǐ)處理(lǐ)領域一(yī)個(gè)引人(r₩én)注目的(de)選擇的(de)。
硫酸鹽去(qù)除、膜軟化(huà)、低(dī)壓反滲透（RO）和(hé)納濾（NF）技(jì)術(shù)在本質上(shàng)其實非常相(xiàng)似。盡管NF膜通(tōng)常被認為(wèi)是(shì)被拒絕的(de)或“非特異性”RO膜，但(dàn)事(shì)實并非如(rú)此。它采✘用(yòng)創造性的(de)化(huà)學和(hé)多(duō)年(nián)的(de)研究來(l→ái)生(shēng)産半透膜，允許某些(xiē)離(lí)子(zǐ)通(tōng)過，同時(shí)幾乎完全拒絕其他(tā)離(lí)子(zǐ)的(de)通(tōng)過。
與通(tōng)過滲透壓驅動的(de)溶液擴散過程實現(xiàn)分(fēn)離(lí)的(de)RO不(bù)同，NF采用(yòng)溶液擴散，尺寸排阻和(hé)靜(jìng)電(diàn)吸引/排斥來(lái)實現(xiàn)排斥。因此 ，其性能(néng)（并且仍然）比RO更難以預測和(hé)建模。這(zhè)一(yī)複雜(zá)因素導緻一(yī)些(xiē)膜制(zhì)造商專注于更大(dà)的(de)海(hǎi)水(shσuǐ)和(hé)苦鹹水(shuǐ)RO市(shì)場(chǎng)，因為(wèi)可(kě)以通(tōng)過計(jì)算(suàn)機(jī)模型更準确地(dì)預測膜性能(né₽ng)。
第一(yī)張NF膜起源于20世紀70年(nián)代後期的(de)North Star Research Institute（北(běi♠)極星研究院），當時(shí)研究人(rén)員(yuán)約翰·卡多(duō)特（John Cadotte）正緻力于開(kāi)發低(dī)壓，高(gāo)通(tōng)量苦鹹水(shuǐ)RO膜。由此産生(shēng)的(de)NF配方最終被擱置為(wèi)&lΩdquo;沒有(yǒu)市(shì)場(chǎng)的(de)産品”。然而，在1984年(nián)，F®ilmTec（現(xiàn)為(wèi)陶氏水(shuǐ)處理(lǐ)解決方案公司）的(de)彼得(de)·埃裡(lǐ)克森δ(sēn)（Peter Eriksson，正是(shì)他(tā)創造了(le)“納米過濾”一(yī)•詞）向他(tā)的(de)同事(shì)傑克·洛斯（Jack Loos）提出了(le)NF膜，當時(₩shí)他(tā)正試圖解決海(hǎi)上(shàng)油田水(shuǐ)處理(lǐ)的(de)挑戰。
1986年(nián)在加利福尼亞州南(nán)部海(hǎi)岸的(de)Marathon石油平台上(shàng)進行(xíng)的(de☆)一(yī)項測試表明(míng)，該膜可(kě)以選擇性地(dì)從(cóng)海(hǎi)水(shuǐ)中去(qù)除硫酸鹽，以消除井下(xià)硫酸鋇的(de)膨脹—&mdash ;這(zhè)一(yī)問(wèn)題一(yī)直困擾著(zhe)海(hǎi)上(shàng)油田項目。
第二年(nián)，更大(dà)的(de)中試證明(míng)新的(de)硫酸鹽去(qù)除工(gōng)藝（SRP）正$是(shì)Marathon海(hǎi)上(shàng)石油平台需要(yào)的(de)技(jì)術(shù)。它為(wèi)該工(gōng)藝∏申請(qǐng)了(le)專利，FilmTec授權北(běi)極星的(de)新東(dōng)家(jiā)使用(yòng)該膜。Marathon和(hé)Dow一←(yī)起開(kāi)始在世界各地(dì)的(de)平台上(shàng)安裝SRP系統，現(xiàn)在大(dà)約有(yǒu)70個(gè)這(zhè)樣的(de)案例。
在被NF膜用(yòng)于海(hǎi)上(shàng)石油平台的(de)同時(shí)，NF膜由于其低(dīφ)壓、高(gāo)通(tōng)量、合理(lǐ)的(de)截鹽率等特性，也(yě)被用(yòng)于加利福尼亞州聖華金(♠jīn)河(hé)谷San Joaquin Valley的(de)中水(shuǐ)回用(yòng)項目中，處理(lǐ)後的(de)污水(shuǐ)用(yòng)于該地(dì)區(qū)的(de)農✔(nóng)業(yè)用(yòng)水(shuǐ)。
法國(guó)是(shì)繼上(shàng)述兩個(gè)應用(yòng)之後下(xià)一(yī)個(gè)創新使用(yòng)NF膜的(de&)沃土(tǔ)，為(wèi)了(le)滿足嚴格的(de)歐洲飲用(yòng)水(shuǐ)質量标準，特别是(shì)農(nóng)藥（包括阿特拉津）和(hé)消毒副産品。1993"年(nián)，當時(shí)的(de)CompagnieGeneraledesEaux（現(xiàn)為(wèi)威€立雅水(shuǐ)務）在巴黎北(běi)部郊區(qū)的(de)Auvers-sur-Oise建造了(le)M★ery-sur-Oise NF示範工(gōng)廠(chǎng)。
NF在Mery-sur-Oise的(de)作(zuò)用(yòng)是(shì)在相(xiàng)當複雜(zá)的(de)水(shuǐ)處理(lǐ)過程之後取代臭氧§和(hé)顆粒活性炭過濾工(gōng)藝作(zuò)為(wèi)抛光(guāng)步驟。該研究的(de)成功也(yě)使得(de)1998年(nián)決定将工(gōng)廠(chǎ§ng)的(de)規模翻番至14萬立方米/天，并在更多(duō)的(de)自(zì)來(lái)水(sh↔uǐ)廠(chǎng)安裝NF膜。
自(zì)20世紀90年(nián)代後期以來(lái)，人(rén)們越來(lái)越關注NF在Ω美(měi)國(guó)軟化(huà)應用(yòng)中的(de)應用(yòng)，最終在佛羅裡(lǐ)達州博卡拉頓建造了(le)一(yī)座15.1萬立方米/天σ的(de)應用(yòng)膜軟化(huà)設備的(de)Glades Road水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)，其平均跨膜壓力為(wèi)4.8bar。
飲用(yòng)水(shuǐ)再利用(yòng)是(shì)另一(yī)個(gè)預計(jì)會(huì)≠增加其對(duì)NF膜使用(yòng)依賴性的(de)領域，因為(wèi)它們能(néng)夠在低↔(dī)壓和(hé)高(gāo)回收率下(xià)操作(zuò)，并且具有(yǒu)最小(xiǎo)的(de)後處理(lǐ)要(yào)求。
膜世界的(de)發展可(kě)能(néng)已經到(dào)了(le)收益遞減點，因為(wèi)工(gōng)業(yè)應用(yòng)中可(kě)能(néng)不(bù)再需要(yào)>具有(yǒu)更高(gāo)脫鹽率的(de)膜。相(xiàng)反，開(kāi)發更适合特定應用(yòng)和(hé)任務的(•de)新膜，可(kě)能(néng)更好(hǎo)，也(yě)許會(huì)是(shì)更多(duō)NF膜？
（本文(wén)選自(zì)GWI最新9月(yuè)刊雜(zá)志(zhì)）
