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Qu'est-ce que les membranes de nanofiltration

 

Les membranes de nanofiltration sont un processus de séparation caractérisé par des membranes composites organiques à couches minces avec une plage de tailles de pores de 0,1 à 10 nm. Contrairement aux membranes d'osmose inverse (RO), qui rejettent tous les solutés, les membranes NF peuvent fonctionner à des pressions plus basses et offrir un rejet sélectif des solutés en fonction de la taille et de la charge. Les membranes de nanofiltration permettent à l'eau et à certains sels de passer à travers la membrane tout en retenant les ions multivalents, faible molécules de poids moléculaire, sucres, protéines et autres composés organiques. Dans leur ensemble, les membranes de nanofiltration sont également capables de réduire considérablement les niveaux de dureté, de nitrates, de sulfates, de tanins, de turbidité, de couleur, de TDS et les niveaux modérés de sel provenant des flux d'eau d'alimentation.

 

Avantages des membranes de nanofiltration

 

 

Les membranes de nanofiltration ont une sélectivité élevée envers les petits solutés et une faible consommation d'énergie, ce qui les rend adaptées à la séparation de la soude caustique des effluents industriels.

Les membranes de nanofiltration ont été mises en œuvre avec succès dans diverses industries, notamment le textile, les pâtes et papiers, l'industrie pharmaceutique et l'agro-industriel, pour le traitement des eaux usées.

L'utilisation de membranes de nanofiltration permet la récupération et la réutilisation de la soude caustique, réduisant ainsi le besoin de produits chimiques frais et minimisant l'impact environnemental.

 

Pourquoi nous choisir
 
 
 

Notre usine

Proshare Innovation Suzhou se concentre sur la réalisation de la troisième génération de membrane d'osmose inverse et de nanofiltration haut de gamme de type nano-composite à couche mince, R&D et production TFN, au cours des 10 dernières années, a atteint un développement rapide, une alternative aux produits à membrane importés, stable application dans les eaux usées textiles, les lixiviats d'ordures, les eaux usées à haute teneur en sel et à haute DCO, ainsi que dans les domaines connexes de la protection de l'environnement.

 
 

Largement utilisé

Les produits PSI peuvent être largement utilisés dans le traitement des eaux usées industrielles, le dessalement et la production d'eau pure, tels que l'énergie électrique, l'acier, l'électronique, la galvanoplastie, les lixiviats de décharge, les produits pétrochimiques, les produits chimiques du charbon, l'énergie thermique, l'impression et la teinture de textiles, les pâtes et papiers, les produits pharmaceutiques. , traitement de l'eau potable municipale, technologie biochimique, aliments et boissons, aérospatiale, etc.

 
 

Notre produit

Élément membranaire d'osmose inverse, éléments membranaires NF, élément membranaire de nanofiltration, élément membranaire de nanofiltration lâche, élément membranaire d'ultrafiltration compact, élément membranaire spécial pour l'industrie, élément membranaire d'osmose d'eau saumâtre, élément membranaire de dessalement RO, élément membranaire d'osmose ultra-basse pression, traitement de l'eau Équipement et système, éléments de membrane RO anti-salissure.

 
 

Notre certificat

Certificat de CONFORMITÉ ROHS, certificat de système qualité IS09001, environnemental
certificat de système de gestion, certificat de système de gestion de la sécurité sanitaire, certificat de brevet de modèle d'utilité, brevet d'invention de membrane RO multicouche, brevet d'invention de produit de membranes.

 

 

Application des membranes de nanofiltration
 

Traitement de l'eau et des eaux usées
C’est l’un des principaux domaines d’intérêt concernant les membranes de nanofiltration. Dans l’industrie du traitement de l’eau, les membranes de nanofiltration sont utilisées pour adoucir l’eau, car elles peuvent éliminer efficacement les ions bicarbonate, magnésium et calcium de l’eau dure. L'eau dure n'est pas souhaitable car ces ions provoquent du tartre dans les tuyaux et les équipements ultérieurs.

Les membranes de nanofiltration sont largement utilisées dans le traitement des eaux usées pour éliminer les métaux lourds, les sels multivalents, le carbone organique dissous (COD), les sulfates et les nitrates. Ils peuvent également réduire le carbone organique total provenant des flux d’effluents jusqu’à 95 %.

 

Nourriture et boissons
Les membranes de nanofiltration offrent plusieurs utilisations dans l'industrie alimentaire et des boissons, de la purification des produits laitiers et des jus à la concentration des sirops. Ils décolonisent et déminéralisent également les solutions sucrées et la séparation des saumures colorées.

 

Industrie pétrolière et gazière
Les membranes de nanofiltration ont la capacité d’éliminer le dioxyde de carbone des gaz utilisés dans l’industrie pétrolière et gazière. Ceci est important car le dioxyde de carbone se transforme en monoxyde de carbone à haute température et endommage le catalyseur. Il est également utilisé dans le traitement des eaux usées de solutions aqueuses d'effluents contenant des quantités importantes de pétrole et d'autres produits chimiques toxiques.

NF98 Series Multilayer Composite Membrane

 

Compact Ultrafiltration Membrane Element

Pharmaceutique et biotechnologique
Les membranes de nanofiltration stérilisent et concentrent les antibiotiques et séparent les composés de coagulation du sang et du plasma.

 

Textile, teintures et cuir
L’industrie textile utilise des colorants de toutes sortes, et les membranes de nanofiltration jouent un rôle essentiel dans le dessalage et la concentration des colorants. Des membranes de nanofiltration fabriquées avec du polyéther sulfone et du polyéthylène glycol sont utilisées pour un meilleur rejet des colorants et de meilleures performances de la membrane. Dans l’industrie du cuir, les membranes de nanofiltration rejettent les tanins.

 

Dessalement
De plus, la nanofiltration est testée pour les applications de prétraitement du dessalement, dans lesquelles une grande partie de la solution d'alimentation est traitée avant d'atteindre les étapes suivantes, comme les membranes RO. Les membranes de nanofiltration offrent une élimination élevée de matière organique naturelle (MON) de la solution d'alimentation en eau de mer. Les solutions de perméat réduisent la quantité de pression requise dans les étapes ultérieures et le taux d'encrassement des équipements en aval.

Signes que vous avez une membrane de nanofiltration encrassée

 

 

Augmentation de la pression différentielle
La pression différentielle fait référence à la chute de pression entre l'alimentation et le concentré d'une membrane de nanofiltration. À mesure que les membranes s'encrassent, la pression différentielle augmente à travers la membrane.

Si l'encrassement adhère à la membrane de nanofiltration ; par conséquent, une pression plus élevée sera nécessaire pour produire la quantité cible d’eau de perméat. Lorsque la pression différentielle augmente, vos systèmes peuvent subir un encrassement de la membrane de nanofiltration et doivent être nettoyés.

 

Diminution du flux de perméat
Le flux de perméat définit la quantité de perméat produite lors de la séparation par membrane de nanofiltration par unité de temps et par surface de membrane de nanofiltration. Par exemple, 15 gfd font référence à un débit de 15 gallons par minute par pied carré de surface de membrane de nanofiltration. Lorsque vous constatez une baisse du flux de perméat, cela indique clairement un encrassement de la membrane de nanofiltration.

 

Déclin de la qualité de l'eau
Si vos membranes de nanofiltration affichent un faible rejet de sel, un encrassement peut en être la cause. Parfois, une mauvaise qualité de l’eau peut être le symptôme de mauvaises méthodes de prétraitement, de changements dans la qualité de l’eau d’alimentation et de température. Assurez-vous donc de vérifier la composition de l'encrassement car elle peut offrir des indices.

Dans le cas où les contaminants encrassants sont colloïdaux, un nettoyage et un prétraitement amélioré peuvent aider. Mais si le mauvais rejet du sel se produit simultanément avec une augmentation de la pression de fonctionnement ou différentielle, votre membrane de nanofiltration peut présenter du tartre ou un encrassement.

 

Méthode des membranes de nanofiltration et description de l'installation

 

La nanofiltration express (ou NF en abrégé) est un procédé membranaire actionné par la pression qui, en termes de niveau de séparation, se situe entre l'ultrafiltration et l'osmose inverse.

 

express Comme la microfiltration et l'ultrafiltration, l'effet tamis est un des principes de séparation, au même titre que la diffusion des solvants et la répulsion électrostatique. L'effet tamis est basé sur la différence entre la taille des particules et le diamètre des pores. La taille des pores de la membrane de nanofiltration est caractérisée par une valeur seuil. Cette valeur seuil correspond au poids moléculaire de la plus petite molécule qui peut être restreinte à 90 % par la couche supérieure de la membrane (2 µm d'épaisseur). La valeur seuil est exprimée en Dalton (Dalton=poids en grammes de mole de la molécule). Une membrane de nanofiltration typique se situe dans la plage de 150-500 Dalton, en fonction de la structure moléculaire.

 

Les membranes de nanofiltration express possèdent des pores d'une taille d'environ 1 nm. Les membranes de nanofiltration sont caractérisées en fonction de leur rétention des particules chargées et déchargées. La rétention d'une membrane de nanofiltration peut être déterminée via des tests expérimentaux de filtration avec des molécules présélectionnées. Une simple solution saline (NaCl ou Na2SO4) est sélectionnée pour les particules chargées. Des polysaccharides (dextrines) ou des polyéthylèneglycols (PEG) de différents poids moléculaires sont sélectionnés pour les particules déchargées. La rétention de sel d'une membrane de nanofiltration typique est considérablement inférieure à celle, par exemple, de l'osmose inverse, tandis que la rétention de sel est nulle pour l'ultrafiltration.

 

express Une membrane de nanofiltration est également sélective en ions. C’est la capacité de distinguer les différents ions les uns des autres. Étant donné qu'une membrane de nanofiltration collecte des groupes chargés de solides dans sa structure membranaire, des forces de répulsion/attraction électrostatiques peuvent se produire entre les composants du liquide et la surface de la membrane (de nanofiltration), ce qui entraîne un certain degré de sélectivité ionique. Sur la base de l'effet de tamis (taille des pores 1 nm) et de la taille moléculaire des chlorures (0,12 nm) et des sulfates (0,23 nm), ces ions devraient diffuser à travers la membrane. Malgré cela, la rétention des chlorures est de 90 % maximum et celle des sulfates est de 90 % minimum (voir aussi paragraphe efficacité).

 

express Une membrane de nanofiltration peut être de forme tubulaire, spirale ou plate. Un module en spirale (voir figure ci-dessous) est constitué de couches de membrane en polyamide enroulées en forme de spirale. Au bord de la membrane, les couches enroulées sont scellées à l'aide d'un capuchon. Un tube de collecte de perméat est situé au centre du module de plaie. Toute l’eau propre passe à travers les enroulements en spirale et s’accumule dans ce tube.

 

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Principe de fonctionnement des membranes de nanofiltration

La séparation membranaire est l'utilisation de la différence dans les performances d'osmose sélective de chaque composant du mélange par la membrane, en utilisant l'énergie externe ou le potentiel chimique comme force motrice pour séparer, classer, purifier et enrichir le gaz ou le liquide des deux composants. ou mélange à plusieurs composants. Définir la méthode. La taille des pores de la membrane est de l'ordre du nanomètre et le processus membranaire convient à la séparation des composants dissous avec un poids moléculaire de 200 à 1000 et une taille moléculaire d'environ 1. nm est appelé nanofiltration (NF). La différence de pression transmembranaire requise pour la séparation par membrane NF est généralement de 0,5 à 2,0 MPa, soit 0,5 à 3 MPa de moins que la différence de pression requise pour obtenir la même énergie de perméation avec une membrane d'osmose inverse. Selon la pression de fonctionnement et la limite de séparation, la NF peut être qualitativement classée entre l'osmose inverse et l'ultrafiltration. Parfois, la nanofiltration est également appelée « osmose inverse basse pression » ou « osmose inverse libre ».

 

La séparation par membranes de nanofiltration est une technologie de traitement de l'eau verte qui peut remplacer les méthodes traditionnelles de traitement des eaux usées avec des coûts élevés et des processus compliqués à certains égards. Ses caractéristiques techniques sont les suivantes : il peut intercepter les matières organiques et les ions multivalents d'un poids moléculaire supérieur à 100, permettant ainsi le passage des matières organiques moléculaires de petite taille et des ions monovalents ; il peut fonctionner dans des conditions difficiles telles que des températures élevées, des acides et des alcalis, et résiste à la pollution ; faible pression de fonctionnement, flux de membrane Coûts d'exploitation de l'équipement élevés et faibles ; peut être combiné avec d’autres processus de traitement des eaux usées pour réduire davantage les coûts et améliorer les effets du traitement. Dans le traitement de l'eau, la membrane de nanofiltration est principalement utilisée pour le traitement des eaux usées contenant des solvants, ce qui peut éliminer efficacement la saturation, la dureté et l'odeur de l'eau. Grâce à leurs performances de séparation particulières, les membranes de nanofiltration ont été appliquées avec succès au traitement des eaux usées dans des industries telles que le sucre, les pâtes et papiers, la galvanoplastie, le traitement mécanique et la récupération de catalyseurs de réactions chimiques.

 

Types de membranes de nanofiltration
 

Membranes de nanofiltration à base de polymères

Les membranes de nanofiltration à base de polymères sont le type de membrane de nanofiltration le plus couramment utilisé en raison de leur rentabilité, de leur flexibilité et de leur facilité de fabrication. Les membranes polymères de nanofiltration peuvent être fabriquées à partir de divers matériaux, notamment le polyamide, le polysulfone, le polyéthersulfone, le fluorure de polyvinylidène et l'acétate de cellulose. Ces membranes sont généralement fabriquées par des méthodes d'inversion de phase ou de polymérisation interfaciale, qui impliquent la formation d'un film polymère sur une couche de support poreuse. Les performances des membranes de nanofiltration à base de polymères peuvent être améliorées en modifiant leur chimie de surface ou en introduisant des groupes fonctionnels pour améliorer leur sélectivité et leur résistance à l'encrassement.

Membranes de nanofiltration à base de céramique

Les membranes de nanofiltration à base de céramique sont fabriquées à partir de matériaux inorganiques tels que l'alumine, le titane, la zircone ou la silice. Ces membranes ont une excellente résistance mécanique, stabilité thermique et résistance chimique, ce qui les rend adaptées aux environnements chimiques difficiles et à haute température. Les membranes de nanofiltration en céramique sont généralement fabriquées par des méthodes sol-gel, d'inversion de phase ou d'électrofilage. Le principal inconvénient des membranes de nanofiltration à base de céramique est leur coût élevé et leur flexibilité limitée, qui limitent leur utilisation à des applications spécifiques.

Membranes de nanofiltration à base de carbone

Les membranes de nanofiltration à base de carbone constituent un type de membrane relativement nouveau qui attire l'attention en raison de ses propriétés uniques, telles qu'une perméabilité, une sélectivité et une stabilité élevées. Les membranes de nanofiltration de carbone peuvent être fabriquées à partir de divers matériaux à base de carbone, notamment des nanotubes de carbone, de l'oxyde de graphène et du charbon actif. Ces membranes sont généralement fabriquées par des méthodes de filtration ou de trempage, qui impliquent le dépôt d'une couche de carbone sur une couche de support poreuse. Les membranes de nanofiltration à base de carbone ont des applications potentielles dans le traitement de l'eau, la séparation des gaz et le stockage d'énergie.

Membranes de nanofiltration à base métallique

Les membranes de nanofiltration à base métallique sont fabriquées à partir de métaux tels que l'acier inoxydable, le nickel ou le cuivre. Ces membranes ont une résistance mécanique, une résistance chimique et une stabilité thermique élevées, ce qui les rend adaptées aux applications à haute pression et haute température. Les membranes métalliques de nanofiltration sont généralement fabriquées par des méthodes d'électroformage ou de dépôt en phase vapeur, qui impliquent le dépôt d'une couche métallique sur une couche de support poreuse. Les membranes de nanofiltration à base de métal ont des applications potentielles dans les industries pétrochimique et pharmaceutique.

 

 

La différence entre les membranes de nanofiltration et les membranes d'osmose inverse

NF est la gamme de filtration avant osmose inverse. Même s’il existe des différences, il s’agit de technologies très similaires.
NF est la gamme de filtration avant osmose inverse. Bien que les technologies soient très similaires, elles diffèrent par la structure de la taille des pores de la membrane. NF a une taille de pores comprise dans la plage de {{0}}.001-0.01, et RO a une taille de pores comprise dans la plage de 0.0001-0.001 μm. Comme les membranes de nanofiltration ont une structure de pores plus grande que les membranes RO, elles nécessitent généralement une pression plus faible, ce qui signifie une énergie plus faible. Une structure de plus grande taille de pores entraînera généralement également moins de problèmes d’encrassement. Pourtant, alors que NF ne sépare qu'une gamme de sels, RO sépare tous les sels. RO élimine toutes les molécules organiques, virus, ions monovalents et minéraux. L’OI est donc également utilisée pour dessaler l’eau afin de fournir de l’eau potable. Néanmoins, le NF peut être utilisé comme prétraitement avant l’OI pour réduire la pression, éliminer les problèmes d’encrassement et protéger les membranes.

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À quelle fréquence la membrane de nanofiltration est-elle nettoyée

 

 

Étant donné que la membrane de nanofiltration sera utilisée pendant une longue période au cours du processus d'utilisation, les matières en suspension et certaines impuretés dans l'eau bloqueront la taille des pores de la surface de la membrane filtrante, provoquant le blocage de la membrane, et le blocage à long terme entraînera une diminution de la production d’eau, ce qui affectera l’élément membranaire de nanofiltration. Provoquer des dommages irréversibles.

 

Généralement, le cycle de nettoyage de la membrane de nanofiltration est principalement déterminé en fonction de l'utilisation de l'élément membranaire, généralement environ trois mois, mais lorsque la production d'eau de l'élément membranaire diminue, la membrane de nanofiltration doit être nettoyée à temps.

 

À quoi dois-je faire attention lors du nettoyage de la membrane de nanofiltration
Utilisez de l’eau oxydante de haute qualité sans chlore résiduel ni autres oxydants pour le rinçage
Lors de la préparation de la solution de nettoyage, assurez-vous que tous les produits chimiques de nettoyage sont bien dissous et mélangés avant d'entrer dans le cycle des composants.
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 degrés).


Température et valeur PH
Pendant le cycle de la solution de nettoyage, la température ne doit pas dépasser 50 C à pH 2-10, la température ne doit pas dépasser 35 C à pH 1-11 et la température ne doit pas dépasser 30 C à pH 1-12 .


Le sens d'écoulement du liquide de nettoyage
Pour les composants d'un diamètre supérieur à 6 pouces, le sens d'écoulement du liquide de nettoyage doit être le même que le sens de fonctionnement normal pour éviter que le composant ne génère le phénomène de « télescope », car la bague de poussée dans le récipient sous pression n'est installée qu'à l'extrémité eau concentrée du récipient sous pression. Il est également recommandé de prêter attention à ce point lors du nettoyage du système des petits composants.

 

Nettoyez soigneusement le reste du détergent
Lors du nettoyage, veillez à bien nettoyer le produit de nettoyage restant dans la membrane. Si l'agent de nettoyage n'est pas soigneusement nettoyé, il est extrêmement facile d'accumuler de la saleté dans le système de formation de membrane et même de raccourcir la durée de vie de la membrane de nanofiltration. Les nettoyants alcalins ont un faible pouvoir nettoyant pour éliminer les taches.

 

 
FAQ
 
 

Q : Quelle est la différence entre les membranes de nanofiltration et la membrane RO ?

R : Les membranes de nanofiltration éliminent les contaminants nocifs, tels que les composés pesticides et les macromolécules organiques, tout en retenant les minéraux que l'OI éliminerait autrement. Les membranes de nanofiltration sont capables d'éliminer les ions divalents plus gros tels que le sulfate de calcium, tout en laissant passer les ions monovalents plus petits tels que le chlorure de sodium.

Q : Qu’est-ce qu’une membrane de nanofiltration ?

R : Une membrane de nanofiltration (NF) est classée comme un processus membranaire piloté par la pression, se situant entre une membrane d'osmose inverse (RO) et d'ultrafiltration (UF). Il a une taille de pores comprise entre 0,2 et 2 nm avec un seuil de poids moléculaire (MWCO) de 200 à 1 000 Da.

Q : Les membranes de nanofiltration peuvent-elles éliminer les TDS ?

R : Le dessalement sélectif par nanofiltration (NF) présente un grand intérêt pour de nombreuses applications industrielles, notamment la réutilisation des eaux usées des centrales électriques et le traitement des eaux contenant de fortes concentrations de TDS (solides totaux dissous).

Q : Comment nettoyer une membrane de nanofiltration ?

R : La méthode physique la plus couramment appliquée est le rétrolavage effectué avec une opération de membrane inversée où le flux est poussé du côté perméat vers le côté rétentat. Le flux inversé extrait les particules d'encrassement des pores et détache le gâteau d'encrassement de l'autre côté.

Q : Les membranes de nanofiltration peuvent-elles éliminer les métaux lourds ?

R : La nanofiltration (NF) est une méthode nouvelle et efficace pour éliminer les métaux lourds des sources d'eau impure. Cette méthode de filtrage sophistiquée utilise des membranes semi-perméables avec des pores de 1 à 10 nm, permettant l'élimination sélective des ions de métaux lourds de l'eau tout en préservant les minéraux et nutriments vitaux.

Q : Les membranes de nanofiltration sont-elles meilleures que l’osmose inverse ?

R : Cela dépend de votre soif. Si vous avez envie de l’eau la plus pure et la plus déminéralisée pour des applications critiques, RO est votre champion. Mais si vous préférez une eau avec une touche de personnalité et que vous souhaitez conserver ces minéraux utiles, NF est votre ninja incontournable.

Q : Quel est le processus de membrane de nanofiltration ?

R : La nanofiltration est un processus de séparation caractérisé par des membranes composites organiques à couches minces avec une plage de tailles de pores de 0,1 à 10 nm. Contrairement aux membranes d'osmose inverse (RO), qui rejettent tous les solutés, les membranes NF peuvent fonctionner à des pressions plus basses et offrir un rejet sélectif des solutés en fonction de leur taille et de leur charge.

Q : Quelle est la pression des membranes de nanofiltration ?

R : Ils nécessitent une pression de fonctionnement comprise entre 75-1200 psi (5-84 bar). Les membranes d'osmose inverse en polyamide, également connues sous le nom de membranes composites à couches minces (TFC), peuvent éliminer les ions monovalents ainsi que les ions divalents, tandis que les membranes de nanofiltration n'éliminent efficacement que les ions divalents.

Q : Quelles sont les caractéristiques de la membrane de nanofiltration ?

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) le seuil de poids moléculaire (MWCO) pour les espèces neutres se situe entre 150 et 2 000 Da.

Q : Quelle est la porosité de la membrane de nanofiltration ?

R : Les membranes de nanofiltration ont une taille de pores comprise entre 0.001-0,01 µm. Plus la structure de la taille des pores est dense, plus les particules petites peuvent être retenues.

En tant que l’un des fabricants et fournisseurs de membranes de nanofiltration les plus professionnels en Chine, nous nous distinguons par des produits de qualité et un bon service. Soyez assuré d’acheter des membranes de nanofiltration personnalisées dans notre usine.

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