① 水处理膜技术(超滤、纳滤、反渗透)深度解析其优缺点
水处理膜技术(超滤、纳滤、反渗透)深度解析其优缺点
超滤膜
优点:
- 运行压力低:超滤膜的运行压力一般1-5bar,相对较低,能耗较小。
- 操作简便:超滤膜技术操作简便,无需增加额外的化学试剂,且实验条件温和,不会引起温度、pH的变化,从而防止生物大分子的变性、失活和自溶。
- 成本低廉:超滤膜结构简单,价格便宜,且故障率及漏水概率相对较低,维护成本较低。
- 适用范围广:超滤膜能有效截留1-20nm之间的大分子物质和蛋白质,同时允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等通过,适用于多种水处理场景。
缺点:
- 出水水质有限:超滤膜无法有效去除水质中的重金属、农药、三氯甲烷等化学污染物,出水水质相对有限。
- 分质供水能力弱:超滤膜一般用于洗涤用水,当自来水水质较为优质时也可用作饮用水,但分质供水能力较弱。
纳滤膜
优点:
- 截留效果好:纳滤膜能截留纳米级(0.001微米)的物质,截留有机物的分子量约为200-800,截留溶解盐类的能力为20%-98%,适用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭,且部分去除溶解盐。
- 运行压力适中:纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar,介于超滤和反渗透之间,能耗相对较低。
- 成本节约:若对水质要求不是特别高,利用纳滤可以节约很大的成本,同时达到较好的水处理效果。
缺点:
- 去除单价离子能力有限:纳滤膜对可溶性单价离子的去除率低于高价离子,对于某些特定离子的去除效果可能不如反渗透膜。
反渗透膜
优点:
- 出水水质高:反渗透膜能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物,出水水质高,能有效去除水质中的重金属、农药、三氯甲烷等化学污染物。
- 应用广泛:反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程,适用范围广。
- 分质供水能力强:反渗透水处理设备是分质供水,纯水供应饮用,浓水用来洗涤,实现了水资源的最大化利用。
缺点:
- 运行压力大:反渗透膜的运行压力相对较高,需要消耗更多的能量。
- 成本较高:反渗透膜技术相对复杂,设备投资和维护成本较高。
总结:
- 超滤膜适用于对水质要求不是特别高的场景,如洗涤用水等,具有运行压力低、操作简便、成本低廉等优点,但出水水质有限,分质供水能力弱。
- 纳滤膜介于超滤和反渗透之间,适用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭等,且部分去除溶解盐,运行压力适中,成本节约,但对单价离子的去除能力有限。
- 反渗透膜出水水质高,应用广泛,分质供水能力强,但运行压力大,成本较高。在实际应用中,应根据具体需求和水质情况选择合适的膜技术。

② 超滤好还是反渗透好
超滤膜是一种加压膜分离技术,在一定压力下,使小分子溶质和溶剂通过特制薄膜,而大分子溶质无法通过,实现大分子物质的部分纯化。这项技术的优势在于操作简便,成本低廉,无需添加化学试剂。其实验条件温和,与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化,且不引起温度、pH值的变化,因此能够有效防止生物大分子的变性、失活和自溶。超滤技术在生物大分子制备中主要用于脱盐、脱水和浓缩等。然而,它也有局限性,如不能直接获得干粉制剂,且对于蛋白质溶液,通常只能达到10~50%的浓缩。
家用和工业领域均可采用超滤技术。其关键在于选择合适的膜,膜有多种类型和规格,可根据具体需求挑选。与超滤不同,纳滤技术介于超滤与反渗透之间。纳滤技术主要用于水厂或工业脱盐,脱盐率可达到90%以上。反渗透技术则能实现99%以上的脱盐率,但若对水质要求不高,纳滤技术能够节约成本。
反渗透技术利用压力差作为动力,是膜分离过滤技术的一种。这项技术源于美国二十世纪六十年代的宇航科技研究,后逐渐转化为民用。如今,反渗透技术已广泛应用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。其应用范围包括制备太空水、纯净水、蒸馏水;酒类制造及降度用水;医药、电子等行业用水的前期制备;化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备;锅炉补给水除盐软水;海水、苦咸水淡化;造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
总的来说,超滤和反渗透各有优势,选择哪种技术需根据实际需求和水质条件来决定。超滤适用于对水质要求不高的场景,反渗透则适用于高纯度水的需求。