NF膜的獨特性能決定了其特有的廣闊應用范圍,可主要歸納為以下幾個方面。

1軟化水處理

由于能有效的截留二價離子,具有較低的操作壓力和較大的水通量,對苦咸水進行軟化和脫鹽成為納濾應用的最大市場。其主要優點是無污泥,無需再生,完全去除懸浮物和有機物,操作簡單,占地少等。而在投資、操作和價格等方面與常規方法相近,因此在這個領域具有較強競爭力。

2飲用水凈化

隨著水污染加劇,使人們對飲用水水質越來越關心。試驗表明,NF膜可以去除消毒過程產生的微毒副產物,痕量的除草劑,殺蟲劑,重金屬,天然有機物及硬度,硫酸鹽及硝酸鹽等。同時具有處理水質好且穩定,化學藥劑用量少,占地少,節能,易于管理和維護,基本上可以達到零排放等優點。所以NF膜有可能成為21世紀飲用水凈化的首選技術。其工藝流程見圖2,法國MerySurQise水廠納濾膜處理效果見附表。

3地下水中硝酸鹽的去除

在許多以農業為主的地區,地下水中硝酸鹽的濃度很高,遠遠超過飲用水水質指標,采用反滲透設備可以除去地下水中部分硝酸鹽及其他物質。但是由于這種方法水回收率較低,同時,濃縮液的處理又是一個難題,一般需要采用離子交換法處理濃縮液,而離子交換樹脂優先交換二價及高價離子,如果濃縮液這些離子含量較高,樹脂就需頻繁的再生,處理費用將大大增加。如果將硝酸鹽濃度高的水先用納濾膜處理,再進行離子交換處理,處理周期可以延長2～3倍。

納濾膜的透過液含有較高含量的硝酸鹽,經過離子交換柱后,硝酸根離子就被氯離子交換,此時水中的硝酸鹽含量符合飲用水的要求。這種方法的好處在于:可選擇性的去除硝酸鹽,水的回收率較高。這項技術在德國已經廣泛應用。

4造紙廢水處理

造紙廠沖洗廢水中含有大量污染物,NF膜可以替代吸收和電化學方法除去深色木質素和來自木漿漂白過程中產生的氯化木質素,因為污染物中的許多有機物都是帶負電性的,它們很容易被帶正電性的納濾膜截留,并且對膜不產生大的污染。例如用納濾膜對木材制漿堿萃取階段所形成廢液進行脫色,廢液中的帶色物質,木質素和氯化木質素可被截留,其中不需截留的一價鈉離子可透過膜而重新用于萃取,膜的脫色率達98%。

5二級污水的深度處理

用膜法處理廢水也是資源化的一種重要手段,主要流程包括前段的常規處理,如絮凝沉淀,過濾,消毒等,以及后段的膜法。處理后的水可用于工業用水,地下水回灌及沖廁用水,其工藝流程見圖4。

6含重金屬廢水的處理

在電鍍加工和合金生產過程中,經常需要大量水沖洗,在這些清洗水中,含有濃度相當高的重金屬如鎳、鐵、銅和鋅等。為了使這些含重金屬的廢水符合排放要求,一般的措施是將重金屬處理成氫氧化物沉淀除去,如果采用NF膜技術,不僅可以回收90%以上的廢水,使之純化,而且同時使重金屬量濃縮10倍,濃縮后的重金屬具有回收利用價值。

如果控制適當條件,NF膜還可以將溶液中的不同金屬實現分離,如Cd和Ni的分離,先將他們轉化成CdCl2和NiCl2,加入NaCl,分別形成荷電絡合物和非荷電絡合物。NaCl濃度為015mol/L時,在溶液中鎘的主要存在形式是CdCl2,但是鎳并不以絡合形式存在,而以鎳離子方式存在,用帶正電的NF膜處理,截留鎳離子,而讓鎘自由通過,即可實現金屬間的分離。