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O que são membranas de nanofiltração

As membranas de nanofiltração são um processo de separação caracterizado por membranas compostas orgânicas de película fina com uma faixa de tamanho de poro de 0,1 a 10 nm. Ao contrário das membranas de osmose reversa (RO), que rejeitam todos os solutos, as membranas NF podem operar em pressões mais baixas e oferecer rejeição seletiva de solutos com base no tamanho e na carga. As membranas de nanofiltração permitem que água e alguns sais passem através da membrana enquanto retêm íons multivalentes, baixo moléculas de peso molecular, açúcares, proteínas e outros compostos orgânicos. As membranas de nanofiltração em geral também são capazes de reduzir bastante os níveis de dureza, nitratos, sulfatos, taninos, turbidez, cor, TDS e níveis moderados de sal dos fluxos de água de alimentação.

Vantagens das membranas de nanofiltração

As membranas de nanofiltração possuem alta seletividade para pequenos solutos e menor consumo de energia, tornando-as adequadas para a separação de soda cáustica de efluentes industriais.

As membranas de nanofiltração foram implementadas com sucesso em diversas indústrias, incluindo têxtil, papel e celulose, farmacêutica e agroindustrial, para o tratamento de águas residuais.

A utilização de membranas de nanofiltração permite a recuperação e reutilização da soda cáustica, reduzindo a necessidade de produtos químicos frescos e minimizando o impacto ambiental.

Elemento de membrana de ultrafiltração compacto
Os elementos compactos da membrana de ultrafiltração usam membranas compostas multicamadas feitas profissionalmente. A excelente capacidade antipoluição é fornecida pela tecnologia de membrana
Elemento da membrana de nanofiltração solta 8040
Membrana UNF 8040, Nanofiltração
Elemento de membrana de nanofiltração
Os elementos das membranas de nanofiltração são frequentemente filmes compósitos, com sua camada de separação superficial composta por polieletrólitos, proporcionando uma certa taxa de retenção para
Elemento de membrana de ultrafiltração compacto
Os elementos compactos da membrana de ultrafiltração utilizam membranas compostas multicamadas fabricadas profissionalmente.
Membrana Composta Multicamada Série NF98
O elemento de membrana de nanofiltração da série NF98 adota uma membrana composta multicamada proprietária, regulação de nível nano da tecnologia de membrana de revestimento hidrofílico ultrafino
Elemento de membrana de nanofiltração
O elemento de membrana de nanofiltração usa uma membrana composta multicamadas proprietária e regulação de nível nano da tecnologia de membrana de revestimento hidrofílico ultrafino para fornecer
Elemento de membrana de nanofiltração solto
A série UNF de elementos de membrana de nanofiltração solta ou ultrafiltração compacta adota pro. membranas compostas multicamadas proprietárias. A tecnologia de membrana de revestimento hidrofílico

Por que nos escolher

Nossa fábrica

Proshare Innovation Suzhou se concentra na realização da terceira geração de membrana de osmose reversa e membrana de nanofiltração de nano-composto tipo filme fino de alta qualidade TFN P&D e produção, nos últimos 10 anos alcançou rápido desenvolvimento, alternativa aos produtos de membrana importados, estável aplicação em águas residuais têxteis, lixiviados de lixo, águas residuais com alto teor de sal e alto DQO e áreas relacionadas de proteção ambiental.

Amplamente utilizado

Os produtos PSI podem ser amplamente utilizados no tratamento de águas residuais industriais, dessalinização e produção de água pura, como energia elétrica, aço, eletrônica, galvanoplastia, lixiviados de aterros sanitários, petroquímica, produtos químicos de carvão, energia térmica, impressão e tingimento têxtil, celulose e papel, produtos farmacêuticos , tratamento municipal de água potável, tecnologia bioquímica, alimentos e bebidas, aeroespacial e assim por diante.

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Aplicação de Membranas de Nanofiltração

Tratamento de Água e Efluentes
Esta é uma das principais áreas de foco em relação às membranas de nanofiltração. Na indústria de tratamento de água, as membranas de nanofiltração são usadas para amaciar a água, pois podem remover com eficácia íons de bicarbonato, magnésio e cálcio da água dura. A água dura é indesejável, pois esses íons causam incrustações nas tubulações e nos equipamentos subsequentes.

As membranas de nanofiltração são amplamente utilizadas no tratamento de águas residuais para remover metais pesados, sais multivalentes, carbono orgânico dissolvido (DOC), sulfatos e nitratos. Eles também podem reduzir o carbono orgânico total em até 95% dos fluxos de efluentes.

Alimentos e Bebidas
As membranas de nanofiltração oferecem diversos usos na indústria de alimentos e bebidas, desde a purificação de laticínios e sucos até a concentração de xaropes. Eles também descolonizam e desmineralizam soluções de açúcar e separação de salmoura colorida.

Indústria de Petróleo e Gás
As membranas de nanofiltração têm a capacidade de remover dióxido de carbono de gases na indústria de petróleo e gás. Isto é importante porque o dióxido de carbono se converte em monóxido de carbono a altas temperaturas e danifica o catalisador. Também é usado no tratamento de águas residuais de soluções aquosas de efluentes contendo quantidades significativas de óleo e outros produtos químicos tóxicos.

NF98 Series Multilayer Composite Membrane

Compact Ultrafiltration Membrane Element

Farmacêutica e Biotecnologia
As membranas de nanofiltração esterilizam e concentram antibióticos e separam os compostos de coagulação do sangue e do plasma.

Têxtil, Corantes e Couro
A indústria têxtil utiliza corantes de todos os tipos, e as membranas de nanofiltração desempenham um papel essencial na dessalinização e concentração de corantes. Membranas de nanofiltração fabricadas com poliéter sulfona e polietilenoglicol são utilizadas para melhor rejeição de corantes e desempenho da membrana. Na indústria do couro, as membranas de nanofiltração rejeitam os taninos.

Dessalinização
Além disso, a nanofiltração está sendo testada para aplicações de pré-tratamento de dessalinização, onde uma grande parte da solução de alimentação é tratada antes de atingir os estágios subsequentes, como membranas de OR. As membranas de nanofiltração oferecem alta remoção de matéria orgânica natural (NOM) da solução de alimentação de água do mar. As soluções de permeado reduzem a quantidade de pressão necessária nos estágios posteriores e a taxa de incrustação nos equipamentos a jusante.

Sinais de que você tem uma membrana de nanofiltração incrustante

Aumentando a pressão diferencial
A pressão diferencial refere-se à queda de pressão entre a alimentação e o concentrado de uma membrana de nanofiltração. À medida que as membranas ficam sujas, a pressão diferencial aumentará através da membrana.

Se o incrustante aderir à membrana de nanofiltração; como resultado, será necessária uma pressão mais elevada para produzir a quantidade alvo de água permeada. Quando a pressão diferencial aumenta, seus sistemas podem apresentar incrustações na membrana de nanofiltração e devem ser limpos.

Diminuição do Fluxo de Permeado
O fluxo de permeado define a quantidade de permeado produzido durante a separação da membrana de nanofiltração por unidade de tempo e a área da membrana de nanofiltração. Por exemplo, 15 gfd refere-se a uma taxa de fluxo de 15 galões por minuto por pé quadrado de área superficial da membrana de nanofiltração. Quando você experimenta um declínio no fluxo de permeado, é uma indicação clara de incrustação na membrana de nanofiltração.

Declínio da qualidade da água
Se suas membranas de nanofiltração apresentarem baixa rejeição de sal, a culpa pode ser da incrustação. Às vezes, a má qualidade da água pode ser um sintoma de métodos de pré-tratamento inadequados, alterações na qualidade da água de alimentação e na temperatura. Portanto, certifique-se de verificar a composição do incrustante, pois ela pode oferecer algumas pistas.

Caso os contaminantes incrustantes sejam coloidais, a limpeza e a melhoria do pré-tratamento podem ajudar. Mas se a má rejeição de sal ocorrer simultaneamente com um aumento na pressão operacional ou diferencial, sua membrana de nanofiltração pode estar apresentando incrustações ou incrustações.

Método de membranas de nanofiltração e descrição de instalação

A nanofiltração expressa (abreviadamente NF) é um processo de membrana acionado por pressão que, em termos de nível de separação, fica entre a ultrafiltração e a osmose reversa.

expressar Assim como a microfiltração e a ultrafiltração, o efeito da peneira é um dos princípios de separação, assim como a difusão do solvente e a repulsão eletrostática. O efeito da peneira é baseado na diferença entre o tamanho da partícula e o diâmetro dos poros. O tamanho dos poros da membrana de nanofiltração é caracterizado por um valor de corte. Este valor de corte é consistente com o peso molecular da molécula mais pequena que pode ser 90% restringida pela camada superior da membrana (2 µm de espessura). O valor de corte é expresso em Dalton (peso Dalton=em gramas de mol da molécula). Uma membrana típica de nanofiltração situa-se na faixa de 150-500 Dalton, dependendo da estrutura molecular.

As membranas de nanofiltração express possuem poros com tamanho de aproximadamente 1 nm. As membranas de nanofiltração são caracterizadas com base na retenção de partículas carregadas e descarregadas. A retenção de uma membrana de nanofiltração pode ser determinada através de testes experimentais de filtração com moléculas pré-selecionadas. Uma solução salina simples (NaCl ou Na2SO4) é selecionada para partículas carregadas. Polissacarídeos (dextrinas) ou polietilenoglicóis (PEG) com vários pesos moleculares são selecionados para partículas descarregadas. A retenção de sal de uma membrana de nanofiltração típica é consideravelmente menor do que, por exemplo, a osmose reversa, enquanto a retenção de sal é zero para a ultrafiltração.

expressar Uma membrana de nanofiltração também é seletiva de íons. Esta é a capacidade de distinguir vários íons uns dos outros. Como uma membrana de nanofiltração coleta grupos sólidos carregados em sua estrutura de membrana, forças eletrostáticas de repulsão/atração podem ocorrer entre os componentes do líquido e a superfície da membrana (nanofiltração), o que resulta em um certo grau de seletividade iônica. Com base no efeito de peneira (tamanho de poro 1 nm) e no tamanho molecular de cloretos (00,12 nm de tamanho) e sulfatos (00,23 nm de tamanho), espera-se que esses íons se difundam através da membrana. Apesar disso, a retenção dos cloretos é de no máximo 90% e a dos sulfatos é de no mínimo 90% (ver também o parágrafo sobre eficácia).

express Uma membrana de nanofiltração pode ser tubular, espiral ou plana. Um módulo espiral (veja a figura abaixo) consiste em camadas de membrana de poliamida enroladas em espiral. Na borda da membrana, as camadas da ferida são seladas com uma tampa. Um tubo de coleta de permeado está localizado no centro do módulo da ferida. Toda a água limpa passa pelos enrolamentos em espiral e é coletada neste tubo.

Princípio de funcionamento das membranas de nanofiltração

A separação por membrana é o uso da diferença no desempenho de osmose seletiva de cada componente da mistura pela membrana, usando energia externa ou potencial químico como força motriz para separar, classificar, purificar e enriquecer o gás ou líquido dos dois componentes ou mistura multicomponente. Definir método. O tamanho dos poros da membrana está no nível nanométrico e o processo de membrana é adequado para separar componentes dissolvidos com peso molecular de 200 a 1000 e tamanho molecular de cerca de 1 nm é chamado de nanofiltração (NF). A diferença de pressão transmembranar necessária para a separação da membrana NF é geralmente de 0,5 a 2,0 MPa, que é 0,5 a 3 MPa inferior à diferença de pressão necessária para atingir a mesma energia de permeação com uma membrana de osmose reversa. De acordo com a pressão operacional e o limite de separação, o NF pode ser classificado qualitativamente entre osmose reversa e ultrafiltração. Às vezes, a nanofiltração também é chamada de "osmose reversa de baixa pressão" ou "osmose reversa solta".

A separação por membranas de nanofiltração é uma tecnologia de tratamento de água verde que pode substituir os métodos tradicionais de tratamento de águas residuais com custos elevados e processos complicados em alguns aspectos. Suas características técnicas são: pode interceptar íons orgânicos e multivalentes com peso molecular superior a 100, permitindo a passagem de pequenos orgânicos moleculares e íons monovalentes; pode operar sob condições adversas, como alta temperatura, ácidos e álcalis, e é resistente à poluição; baixa pressão operacional, fluxo de membrana Altos e baixos custos operacionais do equipamento; pode ser combinado com outros processos de tratamento de esgoto para reduzir ainda mais custos e melhorar os efeitos do tratamento. No tratamento de água, a membrana de nanofiltração é usada principalmente para o tratamento de águas residuais contendo solventes, que pode remover efetivamente a croma, a dureza e o odor da água. Com seu desempenho especial de separação, as membranas de nanofiltração têm sido aplicadas com sucesso no tratamento de águas residuais em indústrias como açúcar, papel e celulose, galvanoplastia, processamento mecânico e recuperação de catalisadores de reações químicas.

Tipos de membrana de nanofiltração

Membranas de nanofiltração à base de polímero

As membranas de nanofiltração à base de polímero são o tipo de membrana de nanofiltração mais comumente usado devido à sua relação custo-benefício, flexibilidade e facilidade de fabricação. As membranas poliméricas de nanofiltração podem ser feitas de uma variedade de materiais, incluindo poliamida, polissulfona, polietersulfona, fluoreto de polivinilideno e acetato de celulose. Estas membranas são geralmente fabricadas por inversão de fase ou métodos de polimerização interfacial, que envolvem a formação de um filme polimérico sobre uma camada de suporte porosa. O desempenho das membranas de nanofiltração à base de polímeros pode ser melhorado modificando a química de sua superfície ou introduzindo grupos funcionais para melhorar sua seletividade e resistência à incrustação.

Membranas de nanofiltração à base de cerâmica

As membranas de nanofiltração à base de cerâmica são feitas de materiais inorgânicos como alumina, titânia, zircônia ou sílica. Essas membranas possuem excelente resistência mecânica, estabilidade térmica e resistência química, tornando-as adequadas para ambientes químicos agressivos e de alta temperatura. As membranas cerâmicas de nanofiltração são geralmente fabricadas por métodos sol-gel, inversão de fase ou eletrofiação. A principal desvantagem das membranas de nanofiltração à base de cerâmica é o seu alto custo e flexibilidade limitada, o que restringe seu uso a aplicações específicas.

Membranas de nanofiltração à base de carbono

As membranas de nanofiltração à base de carbono são um tipo relativamente novo de membrana que está atraindo a atenção devido às suas propriedades únicas, como alta permeabilidade, seletividade e estabilidade. As membranas de nanofiltração de carbono podem ser feitas de uma variedade de materiais à base de carbono, incluindo nanotubos de carbono, óxido de grafeno e carvão ativado. Estas membranas são geralmente fabricadas por métodos de filtração ou dip-coating, que envolvem a deposição de uma camada de carbono sobre uma camada de suporte porosa. As membranas de nanofiltração à base de carbono têm aplicações potenciais no tratamento de água, separação de gases e armazenamento de energia.

Membranas de nanofiltração à base de metal

As membranas de nanofiltração à base de metal são feitas de metais como aço inoxidável, níquel ou cobre. Essas membranas possuem alta resistência mecânica, resistência química e estabilidade térmica, tornando-as adequadas para aplicações de alta pressão e alta temperatura. As membranas de nanofiltração metálica são geralmente fabricadas por métodos de eletroformação ou deposição de vapor, que envolvem a deposição de uma camada metálica sobre uma camada de suporte porosa. As membranas de nanofiltração à base de metal têm aplicações potenciais nas indústrias petroquímica e farmacêutica.

A diferença entre membranas de nanofiltração e membranas de osmose reversa

NF é a faixa de filtração antes da osmose reversa. Embora existam diferenças, são tecnologias altamente semelhantes.
NF é a faixa de filtração antes da osmose reversa. Embora as tecnologias sejam altamente semelhantes, elas diferem na estrutura do tamanho dos poros da membrana. NF tem um tamanho de poro na faixa de {{0}},001-0,01, e RO tem um tamanho de poro na faixa de 0,0001-0,001 μm. Como as membranas de nanofiltração têm uma estrutura de tamanho de poro maior do que as membranas RO, geralmente requerem uma pressão mais baixa, o que significa menos energia. Uma estrutura de tamanho de poro maior normalmente também resultará em menos problemas de incrustação. No entanto, enquanto o NF separa apenas uma série de sais, o RO separa todos os sais. RO remove todas as moléculas orgânicas, vírus, íons monovalentes e minerais. O RO é, portanto, também usado para dessalinizar água para fornecer água potável. Ainda assim, o NF pode ser usado como pré-tratamento antes da OR para reduzir a pressão, causar incrustações e proteger as membranas.

Com que frequência a membrana de nanofiltração é limpa

Como a membrana de nanofiltração será usada por um longo tempo no processo de uso, os sólidos suspensos e algumas impurezas na água bloquearão o tamanho dos poros da superfície da membrana do filtro, fazendo com que a membrana bloqueie, e o bloqueio a longo prazo irá fará com que a produção de água diminua e afetará o elemento da membrana de nanofiltração. Causar danos irreversíveis.

Geralmente, o ciclo de limpeza da membrana de nanofiltração é determinado principalmente de acordo com o uso do elemento de membrana, geralmente cerca de três meses, mas quando a produção de água do elemento de membrana diminui, a membrana de nanofiltração deve ser limpa a tempo.

O que devo prestar atenção ao limpar a membrana de nanofiltração
Use água oxidante de alta qualidade sem cloro residual e outros oxidantes para lavagem
Ao preparar a solução de limpeza, certifique-se de que todos os produtos químicos de limpeza estejam bem dissolvidos e misturados antes de entrar no ciclo de componentes.
After the cleaning chemicals and membrane elements are circulated, the membrane elements should be rinsed with high-quality water that does not contain residual chlorine and other oxidants (minimum temperature>20 graus).

Temperatura e valor de PH
Durante o ciclo da solução de limpeza, a temperatura não deve exceder 50°C no pH 2-10, a temperatura não deve exceder 35°C no pH 1-11 e a temperatura não deve exceder 30°C no pH 1-12 .

A direção do fluxo do fluido de limpeza
Para componentes com diâmetro superior a 6 polegadas, o sentido do fluxo do fluido de limpeza deve ser igual ao sentido normal de funcionamento para evitar que o componente gere o fenômeno "telescópio", pois o anel de encosto no vaso de pressão só é instalado em a extremidade de água concentrada do recipiente de pressão. Recomenda-se também prestar atenção a este ponto ao limpar o sistema de pequenos componentes.

Limpe completamente o detergente restante
Ao limpar, preste atenção para limpar completamente o agente de limpeza restante na membrana. Se o agente de limpeza não for bem limpo, é extremamente fácil acumular sujeira no sistema formador de membrana e até mesmo encurtar a vida útil da membrana de nanofiltração. Os produtos de limpeza alcalinos têm baixo poder de limpeza para remover manchas.

Perguntas frequentes

P: Qual é a diferença entre membranas de nanofiltração e membrana RO?

R: As membranas de nanofiltração removem contaminantes prejudiciais, como compostos de pesticidas e macromoléculas orgânicas, ao mesmo tempo que retêm minerais que, de outra forma, a OR removeria. As membranas de nanofiltração são capazes de remover íons divalentes maiores, como o sulfato de cálcio, enquanto permitem a passagem de íons monovalentes menores, como o cloreto de sódio.

P: O que é uma membrana de nanofiltração?

R: Uma membrana de nanofiltração (NF) é classificada como um processo de membrana acionado por pressão, situando-se entre uma membrana de osmose reversa (RO) e de ultrafiltração (UF). Possui tamanho de poro na faixa de 0 0,2–2 nm com limite de peso molecular (MWCO) de 200 a 1000 Da.

P: As membranas de nanofiltração podem remover o TDS?

R: A dessalinização seletiva por meio de nanofiltração (NF) é de grande interesse para muitas aplicações industriais, incluindo a reutilização de águas residuais de purificadores de usinas de energia e o tratamento de água contendo altas concentrações de TDS (sólidos totais dissolvidos).

P: Como você limpa uma membrana de nanofiltração?

R: O método físico mais comumente aplicado é o backflushing realizado com uma operação de membrana invertida, onde o fluxo é empurrado do lado do permeado para o lado do retentado. O fluxo reverso liberta as partículas incrustantes dos poros e solta o bolo incrustado do outro lado.

P: As membranas de nanofiltração podem remover metais pesados?

R: A nanofiltração (NF) é um método novo e eficaz para remover metais pesados de fontes de água impura. Este sofisticado método de filtragem utiliza membranas semipermeáveis com tamanhos de poros de 1 a 10 nm, permitindo a remoção seletiva de íons de metais pesados da água, preservando ao mesmo tempo minerais e nutrientes vitais.

P: As membranas de nanofiltração são melhores do que a osmose reversa?

R: Depende da sua sede. Se você deseja a água mais pura e desmineralizada para aplicações críticas, RO é o seu campeão. Mas se você prefere água com um toque de personalidade e deseja manter esses minerais úteis por perto, NF é o seu ninja preferido.

P: Qual é o processo de membrana de nanofiltração?

R: A nanofiltração é um processo de separação caracterizado por membranas compostas orgânicas de película fina com uma faixa de tamanho de poro de 0,1 a 10 nm. Ao contrário das membranas de osmose reversa (RO), que rejeitam todos os solutos, as membranas NF podem operar em pressões mais baixas e oferecer rejeição seletiva de solutos com base no tamanho e na carga.

P: Qual é a pressão das membranas de nanofiltração?

R: Eles exigem uma pressão operacional entre 75-1200 psi (5-84 bar). As membranas de osmose reversa de poliamida, também conhecidas como membranas compostas de película fina (TFC), podem remover íons monovalentes, bem como íons divalentes, enquanto as membranas de nanofiltração apenas removem efetivamente íons divalentes.

P: Quais são as características da membrana de nanofiltração?

A: The NF membrane definition is based on some approximate characteristics: (1) pore diameters < 2 nm, (2) passage of sensible amount of monovalent ions (> 30%) across the membrane, (3) significant rejection of multivalent ions (>90%), (3) o limite de peso molecular (MWCO) para espécies neutras está na faixa de 150–2000 Da

P: Qual é a porosidade da membrana de nanofiltração?

R: As membranas de nanofiltração têm um tamanho de poro na faixa de 0,001-0,01 µm. Quanto mais densa for a estrutura do tamanho dos poros, mais partículas menores poderão ser retidas.

Como um dos fabricantes e fornecedores mais profissionais de membranas de nanofiltração na China, somos caracterizados por produtos de qualidade e bom serviço. Tenha a certeza de comprar membranas de nanofiltração personalizadas de nossa fábrica.

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