陶氏纳滤膜 NF90 - 400/34i:脱盐先锋,水净化新宠

星临环保技术部
2025-03-19

陶氏纳滤膜 NF90 - 400/34i:脱盐先锋,水净化新宠


在全球水资源形势日益严峻的当下,高效且精准的水处理技术愈发关键。陶氏纳滤膜 NF90 - 400/34i 作为脱盐型纳滤膜的杰出代表,以其卓越性能与创新技术,在众多水处理场景中发挥着核心作用,为解决各类水质问题提供了可靠方案。

陶氏纳滤膜NF90-400/34i

 一、性能参数

(一)脱盐能力


二价离子脱除率:NF90 - 400/34i 对二价离子展现出惊人的脱除能力。在标准测试条件下,对硫酸根、钙镁离子等二价离子的脱除率高达 99%。这一性能使其成为去除水中硬度、预防水垢形成的有力武器,在工业循环水系统、锅炉补给水处理等领域,可有效降低设备因结垢导致的故障风险,延长设备使用寿命。

一价离子脱除效果:对于一价离子如钠离子、氯离子,脱盐率稳定在 75% - 85% 区间。在饮用水净化方面,既能降低水中盐分,改善口感,又能合理保留对人体有益的部分矿物质,实现水质的精准优化,满足人们对健康饮用水的需求。

(二)产水效率


标准测试工况(2000ppm MgSO₄、pH 7.5、225psi(15.5bar)、77°F(25°C))下,该膜元件日产水量可达 4200gpd(约 16m³/d)。然而,实际产水量受多种因素制约。进水水质恶化,悬浮物、胶体、有机物附着膜面,会阻碍水分子通过,导致产水量锐减;温度降低,水分子活性减弱,产水量随之下降,通常温度每降 1℃,产水量约降 3% 。

(三)膜面积及相关特性


拥有 400 平方英尺(约 37m²)的有效膜面积,为水分子与离子的分离提供了广阔空间。配合 34mil 的进水流道设计,一方面增加了水的流通量,另一方面有效减少了膜元件被污堵的可能性,提升了整体运行稳定性与产水效率。

(四)运行极限值


温度限制:最高运行温度为 43℃(109°F)。在此温度范围内,膜元件性能稳定。一旦温度超过 43℃,膜结构可能受损,脱盐率下降,产水量减少,甚至造成膜的永久性损坏。实际运行中,需密切监测进水温度,配备温控设备,确保水温适宜。

压力界限:最高运行压力为 580psi(40bar)。正常运行时,压力需严格控制在合理范围。压力过高,膜元件承受过大负荷,易出现膜片破裂、密封件失效等问题;压力过低,则无法达到预期产水量与脱盐率。启动与运行过程中,要缓慢调节压力,避免压力突变。

压降要求:最大允许压降为 13psi(0.9bar)。压降过大,系统能耗增加,运行效率降低,且可能是膜元件污染、管路堵塞等故障的信号。定期监测压降,及时排查处理异常情况,是保障系统稳定运行的关键。

pH 值范围:连续运行 pH 范围为 3 - 10。在此区间内,膜元件化学稳定性良好。pH 值超出此范围,可能引发膜的水解反应或其他化学损伤,影响膜性能。实际应用中,需根据进水 pH 值,精准调节至合适范围。

短时清洗 pH 范围:进行膜清洗时,30 分钟短时清洗的 pH 范围为 2 - 11。针对不同污染物,选择合适 pH 值的清洗液,严格控制清洗时间与 pH 值,防止对膜造成不必要损害。

进水污染指数:最大给水 SDI 为 SDI 4.5。进水的污染指数需控制在规定范围内,防止悬浮物、胶体等杂质在膜面沉积,影响膜性能。膜前需设置高效预处理系统,降低进水 SDI 值。

游离氯耐受:游离氯容忍量<0.08ppm。游离氯及其他氧化剂对膜性能破坏极大,会导致膜化学结构改变,脱盐率急剧下降。膜前预处理必须彻底去除残余游离氯,可采用活性炭吸附、添加还原剂等方法。

二、使用条件

(一)进水水质把控


悬浮物与胶体去除:进水的污染指数(SDI)需≤4.5,防止悬浮物和胶体在膜表面沉积形成污垢层。通常在膜前设置多介质过滤器、超滤装置等预处理设备,通过过滤、吸附等手段,降低进水 SDI 值,确保符合要求。例如,在工业废水处理中,多介质过滤器与超滤协同作用,可将原水 SDI 值从较高水平降至 4.5 以下。

有机物控制:水中有机物吸附在膜表面,会降低膜通量与脱盐率。可采用活性炭吸附、生物处理等方法去除有机物。在饮用水净化项目中,活性炭过滤器能有效吸附水中有机物,保障膜的正常运行。

游离氯及氧化剂消除:游离氯和其他氧化剂对膜性能危害严重,进水游离氯含量必须<0.08ppm。常用活性炭吸附、添加亚硫酸氢钠等还原剂去除游离氯。在海水淡化项目中,添加亚硫酸氢钠还原海水中的余氯,避免膜受损。

硬度调节:对于硬度较高的进水,水中钙、镁离子易形成水垢影响膜性能。可采用离子交换树脂软化、添加阻垢剂等方法降低硬度。在工业纯水制备中,离子交换树脂软化进水,防止膜表面结垢。

(二)压力条件


正常运行压力:正常运行压力一般在 13 - 40bar 之间,需根据进水水质、产水量要求、系统设计回收率等因素合理调整。进水水质差、含盐量高时,可能需适当提高压力,但严禁超压运行。

启动与停机压力变化:启动时,膜元件进水应在 25 - 50 秒内逐渐升压至正常运行状态,避免压力骤升冲击膜元件;停机时缓慢降压,确保系统平稳停止。大型水处理项目启动时,通过缓慢调节水泵输出压力,使膜系统在 40 秒内平稳达到正常压力。

(三)温度条件


运行温度范围为 1 - 43℃,最佳运行温度在 18 - 30℃。温度升高,产水量增加,但会加速膜水解反应,缩短膜使用寿命。进水温度超出适宜范围时,可利用冷却塔、换热器等设备调节水温。在炎热地区的工业水处理项目中,夏季通过冷却塔将进水温度降至 30℃以下。

(四)pH 值条件

连续运行 pH 范围:连续运行 pH 范围为 3 - 10,超出此范围可能引发膜的化学损伤,影响性能。实际应用中,需根据进水 pH 值,添加酸或碱调节至合适范围。

短时清洗 pH 范围:膜清洗时,30 分钟短时清洗 pH 范围为 2 - 11。针对不同污染物,选择不同 pH 值的清洗液,严格控制清洗液 pH 值和清洗时间,防止膜受损。

三、技术特点

(一)精准离子筛分技术


陶氏 NF90 - 400/34i 运用先进的离子筛分技术,能够精准识别并分离不同价态的离子。对二价离子的高脱除率使其在去除水中硬度离子方面效果显著,同时对一价离子也有良好的选择性脱除能力。这种精准的离子分离特性,使其在满足去除有害盐分需求的同时,能恰到好处地保留对人体有益的部分矿物质,特别适用于对水质有特定要求的水处理场景,如高端饮用水净化、特殊工业生产用水制备等。

(二)高效抗污染设计


34mil 的进水流道设计,配合特殊的膜表面处理技术,大大降低了膜元件被污堵的风险。膜表面对有机物、胶体和微生物等污染物的吸附能力大幅减弱,在水质复杂的原水条件下,仍能保持稳定运行,延长膜的清洗周期和使用寿命,降低系统维护成本。

(三)宽范围清洗适应性


拥有较宽的清洗 pH 范围(2 - 11),可针对无机垢、有机物、微生物等不同类型污染物,选择合适 pH 值的清洗液进行有效清洗。无论是轻度污染还是重度污染,都能通过精心设计的清洗方案,最大程度恢复膜的性能,确保膜系统长期稳定运行。

(四)先进制造工艺


采用先进的全自动精密制造技术,从原材料选择到膜的成型,每一个环节都经过严格把控。优化的膜片长度与膜叶数量设计,降低了总体污染水平,提高了膜的使用效率,使膜元件在整个生命周期中性能表现出色。

(五)可靠连接技术


iLECT™端面自锁连接技术的应用,降低了系统运行成本,减少了因 O 型密封圈泄漏导致的产水水质下降风险,提高了系统运行的可靠性和稳定性,保障了水处理过程的高效与安全。

四、应用范围

(一)高端饮用水生产


在高端住宅小区、高端酒店、瓶装水生产等对饮用水品质要求极高的场景中,NF90 - 400/34i 可深度去除水中重金属离子(如铅、汞、镉等)、硬度离子、有机物及微生物等有害物质,同时精准保留适量对人体有益的矿物质,为用户提供口感清甜、安全健康的高品质饮用水,满足人们对健康饮水的极致追求。

(二)工业废水处理与回用


在电子、电镀、印染等高污染行业,该膜可用于工业废水深度处理。能高效去除废水中重金属离子、有机物、盐分等污染物,使处理后的废水达到回用标准。例如,电子芯片制造废水经预处理后,通过 NF90 - 400/34i 处理,可实现达标排放与部分回用,减少水资源浪费与环境污染;印染废水处理后可回用于漂洗、染色工序,降低企业生产成本,提升企业环保效益。

(三)食品饮料行业用水净化


食品饮料行业对生产用水质量要求苛刻。NF90 - 400/34i 能有效去除水中微生物、有机物、重金属和盐分等杂质,确保生产用水符合严格卫生标准。在饮料生产中,使用经该膜处理的水可提升饮料口感与稳定性,延长保质期;在酿造行业,为酿造高品质酒提供纯净、适宜的水源,提升酒的品质与风味。

(四)海水淡化辅助处理


在海水淡化领域,虽反渗透技术为主流,但在一些特定场景,如海水养殖用水处理,NF90 - 400/34i 可作为辅助手段。它能去除海水中大部分盐分与有害物质,保留对海洋生物和生态环境有益的矿物质,为养殖生物提供更适宜的生长环境,降低养殖风险,提高养殖生物成活率与品质。

五、注意事项

(一)避免压力与流量突变


启动、停机、清洗等操作时,严禁压力或流量急剧变化。启动时,25 - 50 秒内缓慢升压,进水流速 12 - 18 秒内逐渐增加至规定值;停机时缓慢降压和降低流量。压力或流量突变可能导致膜元件损坏,如膜片破裂、密封件失效,影响膜使用寿命与系统正常运行。系统运行中,配备压力与流量监测设备,实时监控变化。

(二)防止膜元件干燥


膜元件一旦浸湿,必须始终保持湿润。运行或停机期间干燥,会导致膜不可逆收缩与性能下降。系统停机时,采用专业保护液充满膜系统,保护液应根据实际情况选择,定期检查保护液浓度与膜元件湿润情况,必要时补充或更换。

(三)严格遵守运行极限值


务必严格遵循陶氏公司提供的技术文档中的运行极限值。违规操作使产品质保失效,还可能引发膜元件损坏、系统性能降低、能耗增加等问题。使用前,用户应仔细研读技术文档,依此进行系统设计、安装与运行维护,确保各项运行参数在规定范围内。

(四)密切关注进水水质


进水水质对膜性能和寿命影响重大。确保进水温度、压力、SDI、游离氯含量、pH 值等指标符合膜元件要求。在膜前设置有效的预处理系统,定期检测进水水质,根据水质变化及时调整预处理工艺与参数,保障膜系统稳定运行。建立完善的水质监测体系,及时发现并处理水质异常。

(五)注意 pH 值与温度关系


当 pH 值大于 10 时,连续运行的最高允许温度需降至 37℃(99°F),防止膜因过高温度和碱性环境共同作用而受损。实际运行中,综合考虑 pH 值和温度对膜性能的影响,合理控制这两个参数,确保膜元件在适宜条件下运行。

六、保养方法

(一)短期停运保养(小于 168 小时)


用经过预处理的干净给水冲洗反渗透系统,冲洗过程中确保系统内气体完全排出,充满水,以去除膜表面残留污染物和盐分,防止沉积。

将压力容器及相关管路充满水后,关闭相关阀门,防止气体进入系统。每隔 24 小时按上述方法冲洗一次,维持膜表面清洁,冲洗时注意流速不能超过膜元件最高进水流量限制。

(二)长期停运保养(大于 168 小时)


首先对反渗透系统进行化学清洗,根据膜污染类型选择合适清洗剂和清洗工艺。无机垢污染用酸性清洗剂,如柠檬酸、盐酸等;有机物污染用碱性清洗剂,如氢氧化钠溶液,并添加适量表面活性剂。清洗过程严格控制清洗液温度、pH 值和清洗时间,避免膜受损。

清洗后,用保护液充满整个系统,保护液一般采用含有杀菌剂和防腐剂的溶液,如 1% 的甲醛溶液或 1% 的 NaHSO₃溶液,防止微生物在膜表面滋生,保持膜湿润。

将系统密封好,防止空气进入。定期检查系统密封性和保护液浓度,如有必要,及时补充或更换保护液。重新启用系统时,先将保护液排出,用清水冲洗干净,再按正常启动程序操作,注意排放保护液时遵循环保要求。

(三)日常维护


密切监测系统运行参数,包括产水量、脱盐率、进水压力、浓水压力等,及时察觉异常并处理。通过对运行参数分析,判断膜性能是否正常,是否存在污染或其他问题。产水量下降、脱盐率降低或进水压力升高,可能表明膜表面污染,需及时清洗或采取其他维护措施。

定期对预处理系统进行维护和清洗,确保其正常运行,为反渗透膜提供良好进水水质。预处理系统中的滤芯、滤料等定期更换或反洗,维持过滤效果。保安过滤器滤芯一般 1 - 3 个月更换一次,砂滤器和活性炭过滤器根据水质和设备运行情况定期反洗,通常每天或每周一次。同时,检查加药装置工作状态,确保阻垢剂、还原剂等药剂投加量准确、连续,避免因药剂不足导致结垢或氧化问题。

避免系统长时间在高负荷或极端条件下运行,根据实际用水需求和进水水质,合理设置系统回收率、运行压力等参数。过高回收率可能导致膜表面污染物浓度过高,加速膜污染;过高运行压力增加膜负担,缩短膜使用寿命。定期评估系统运行状况,适时调整运行参数,保障系统高效稳定运行。

七、安装方法

(一)前期准备


仔细核对膜元件和压力容器规格是否匹配,确认膜元件数量和型号无误。检查膜元件外观有无损坏、变形等情况,若有问题及时更换。

准备好安装工具,如扳手、钳子、专用润滑剂等。润滑剂需与膜元件兼容,严禁使用含石油基的润滑剂,以免损害膜元件。

对压力容器进行全面清洁,确保内部无杂物、污垢。可用清水冲洗,再用干净布擦干,防止安装时杂物进入膜元件,损伤膜面。

(二)膜元件安装


在膜元件的 O 型圈上均匀涂抹适量润滑剂,涂抹要均匀,确保 O 型圈起到良好密封作用,避免涂抹过多润滑剂进入膜元件内部影响性能。

将膜元件小心插入压力容器,注意方向正确,进水端朝向压力容器进水口。插入过程缓慢、平稳,避免膜元件与容器内壁碰撞,可借助专用安装工具辅助插入,确保安装到位。

依次安装所有膜元件,每支膜元件间用连接件牢固连接,确保密封良好。检查连接件密封性能,必要时更换密封垫,防止漏水。

(三)管路连接


将进水管、出水管、浓水管等与压力容器相应接口连接,使用合适密封材料(如橡胶密封圈、密封胶带),确保连接处无泄漏。连接时注意管路走向和布局,避免扭曲、打折,保证水流顺畅。

检查管路连接是否正确、牢固,避免交叉、重叠。确保管路支撑和固定稳固,防止运行时因水流冲击导致管路松动、损坏。

(四)系统调试


安装完成后,全面检查系统。缓慢启动进水水泵,逐渐升压,密切观察系统有无泄漏现象。升压过程注意压力变化,如有异常立即停止升压,排查原因。

系统压力稳定后,检测产水量、脱盐率等指标是否正常。可通过水质检测仪器检测产水水质,对比实际产水量和脱盐率与膜元件标称值。如有需要,调整系统运行参数,如进水压力、回收率等,确保系统正常、稳定运行。调试过程详细记录相关数据,便于后续分析评估系统性能。


陶氏纳滤膜 NF90 - 400/34i 以其出色的性能、广泛的应用范围和可靠的质量,为水处理领域带来了高效、精准的解决方案。通过严格遵循使用规范、做好保养与安装工作,能充分发挥其优势,为各行业及生活用水提供优质水源保障,助力水资源的合理利用与保护。




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