膜通量J计算公式为
2结果与讨论
2.1操作压力对处理效果的影响
图2给出不同操作压力下,膜通量和盐分截留率的变化。由图2a)可以看出:膜通量随操作压力升高而增大,在25℃条件下,膜通量由0.555L/(m2˙h)增加至8.265L/(m2˙h),且基本呈直线增长;盐分的截留率随操作压力升高也在增大,但当操作压力在1.0~1.5MPa时,截留率增加较快,例如在25℃条件下,TDS、Cl–、F–、SO42–和Ca2+的截留率分别由76.84%、70.76%、60.75%、91.45%、86.39%上升至89.29%、85.62%、83.59%、97.09%、94.60%,当操作压力到1.5MPa后增长速度逐渐下降,到2.5MPa后趋于恒定,此时TDS、Cl–、F–、SO42–和Ca2+的截留率分别稳定在93.4%、92.0%、90.85%、98.5%和97.3%左右。
纳滤是以压力为驱动力的膜分离过程,压力的变化直接改变膜孔径的水合层和离子的水合[14]。膜通量符合非平衡热力学方程
因此,增大操作压力有助于膜通量的提高。
截留率与操作压力无直接关系,只是膜两侧盐浓度的函数[16],随着操作压力的升高,透过膜的水量增加而盐量不变,故截留率增大;但是,由于纳滤膜对盐分的截留,盐分在膜面处的浓度高于主体浓度,产生浓差极化现象,并随着操作压力升高变得更加严重,导致盐分的截留率下降[17]。