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¿Qué son las membranas de nanofiltración?

 

Las membranas de nanofiltración son un proceso de separación caracterizado por membranas compuestas de película delgada orgánica con un rango de tamaño de poro de 0.1 a 10 nm. A diferencia de las membranas de ósmosis inversa (RO), que rechazan todos los solutos, las membranas NF pueden funcionar a presiones más bajas y ofrecer un rechazo selectivo de solutos basado tanto en el tamaño como en la carga. Las membranas de nanofiltración permiten que el agua y algunas sales pasen a través de la membrana mientras retienen iones multivalentes, baja Moléculas de peso molecular, azúcares, proteínas y otros compuestos orgánicos. En general, las membranas de nanofiltración también pueden reducir en gran medida los niveles de dureza, nitratos, sulfatos, taninos, turbidez, color, TDS y niveles moderados de sal de las corrientes de agua de alimentación.

 

Ventajas de las membranas de nanofiltración

 

 

Las membranas de nanofiltración tienen una alta selectividad hacia pequeños solutos y un menor consumo de energía, lo que las hace adecuadas para la separación de sosa cáustica de efluentes industriales.

Las membranas de nanofiltración se han implementado con éxito en diversas industrias, incluidas la textil, la de pulpa y papel, la farmacéutica y la agroindustrial, para el tratamiento de aguas residuales.

El uso de membranas de nanofiltración permite la recuperación y reutilización de la sosa cáustica, reduciendo la necesidad de productos químicos nuevos y minimizando el impacto ambiental.

 

¿Por qué elegirnos?
 
 
 

Nuestra fábrica

Proshare Innovation Suzhou se centra en la realización de la tercera generación de membranas de nanofiltración y ósmosis inversa de alta gama de nanocompuestos de película delgada TFN I + D y producción, en los últimos 10 años ha logrado un rápido desarrollo, alternativa a los productos de membrana importados, estable Aplicación en aguas residuales textiles, lixiviados de basura, aguas residuales con alto contenido de sal y DQO, y campos relacionados de protección ambiental.

 
 

Ampliamente utilizado

Los productos PSI pueden usarse ampliamente en el tratamiento de aguas residuales industriales, desalinización y producción de agua pura, como energía eléctrica, acero, electrónica, galvanoplastia, lixiviados de vertederos, petroquímicos, químicos de carbón, energía térmica, impresión y teñido de textiles, pulpa y papel, productos farmacéuticos. , tratamiento de agua potable municipal, tecnología bioquímica, alimentos y bebidas, aeroespacial, etc.

 
 

Nuestro producto

Elemento de membrana de ósmosis inversa, Elementos de membrana NF, Elemento de membrana de nanofiltración, Elemento de membrana de nanofiltración suelta, Elemento de membrana de ultrafiltración compacta, Elemento de membrana especial para la industria, Elemento de membrana de ósmosis de agua salobre, Elemento de membrana de RO para desalinización, Elemento de membrana de ósmosis de presión ultrabaja, Tratamiento de agua Equipos y sistemas, elementos de membrana RO antiincrustantes.

 
 

Nuestro Certificado

Certificado de CUMPLIMIENTO ROHS, certificado del sistema de calidad IS09001, Medio Ambiente
certificado de sistema de gestión, certificado de sistema de gestión de seguridad sanitaria, certificado de patente de modelo de utilidad, patente de invención de membrana RO multicapa, patente de invención de producción de membranas.

 

 

Aplicación de membranas de nanofiltración
 

Tratamiento de Aguas y Aguas Residuales
Esta es una de las principales áreas de interés en relación con las membranas de nanofiltración. En la industria del tratamiento de agua, las membranas de nanofiltración se utilizan para ablandar el agua, ya que pueden eliminar eficazmente los iones de bicarbonato, magnesio y calcio del agua dura. El agua dura no es deseable ya que estos iones provocan incrustaciones en las tuberías y en los equipos posteriores.

Las membranas de nanofiltración se utilizan ampliamente en el tratamiento de aguas residuales para eliminar metales pesados, sales multivalentes, carbono orgánico disuelto (DOC), sulfatos y nitratos. También pueden reducir el carbono orgánico total hasta en un 95% de las corrientes de efluentes.

 

Alimentos y Bebidas
Las membranas de nanofiltración ofrecen varios usos en la industria de alimentos y bebidas, desde purificar productos lácteos y jugos hasta concentrar jarabes. También descolonizan y desmineralizan soluciones de azúcar y separan salmueras coloreadas.

 

Industria del petróleo y el gas
Las membranas de nanofiltración tienen la capacidad de eliminar el dióxido de carbono de los gases en la industria del petróleo y el gas. Esto es importante porque el dióxido de carbono se convierte en monóxido de carbono a altas temperaturas y daña el catalizador. También se utiliza en el tratamiento de aguas residuales de soluciones acuosas de efluentes que contienen cantidades significativas de petróleo y otros químicos tóxicos.

NF98 Series Multilayer Composite Membrane

 

Compact Ultrafiltration Membrane Element

Farmacéutica y Biotecnología
Las membranas de nanofiltración esterilizan y concentran antibióticos y separan los compuestos coagulantes de la sangre y el plasma.

 

Textiles, tintes y cuero
La industria textil utiliza colorantes de todo tipo y las membranas de nanofiltración desempeñan un papel fundamental en la desalación y concentración de los tintes. Las membranas de nanofiltración fabricadas con poliéter sulfona y polietilenglicol se utilizan para mejorar el rechazo del tinte y el rendimiento de la membrana. En la industria del cuero, las membranas de nanofiltración rechazan los taninos.

 

Desalinización
Además, se está probando la nanofiltración para aplicaciones de pretratamiento de desalinización donde una gran parte de la solución de alimentación se trata antes de que llegue a etapas posteriores, como las membranas de ósmosis inversa. Las membranas de nanofiltración ofrecen una alta eliminación de materia orgánica natural (NOM) de la solución de alimentación de agua de mar. Las soluciones de permeado reducen la cantidad de presión requerida en etapas posteriores y la tasa de contaminación en los equipos posteriores.

Señales de que tiene una membrana de nanofiltración sucia

 

 

Aumento de la presión diferencial
La presión diferencial se refiere a la caída de presión entre la alimentación y el concentrado de una membrana de nanofiltración. A medida que las membranas se ensucian, la presión diferencial aumentará a través de la membrana.

Si la suciedad se adhiere a la membrana de nanofiltración; como resultado, se requerirá una presión más alta para producir la cantidad objetivo de agua permeada. Cuando aumenta la presión diferencial, sus sistemas pueden estar experimentando obstrucción de la membrana de nanofiltración y deben limpiarse.

 

Disminución del flujo de permeado
El flujo de permeado define la cantidad de permeado producido durante la separación de la membrana de nanofiltración por unidad de tiempo y área de la membrana de nanofiltración. Por ejemplo, 15 gfd se refiere a una tasa de flujo de 15 galones por minuto por pie cuadrado de superficie de membrana de nanofiltración. Cuando se experimenta una disminución del flujo de permeado, es una clara indicación de contaminación de la membrana de nanofiltración.

 

Disminución de la calidad del agua
Si sus membranas de nanofiltración muestran un rechazo deficiente de la sal, la culpa puede ser la contaminación. A veces, la mala calidad del agua puede ser un síntoma de métodos de pretratamiento deficientes, cambios en la calidad del agua de alimentación y la temperatura. Así que asegúrese de comprobar la composición de la suciedad, ya que puede ofrecer algunas pistas.

En caso de que los contaminantes incrustantes sean coloidales, puede ser útil limpiar y mejorar el pretratamiento. Pero si el rechazo deficiente de la sal ocurre simultáneamente con un aumento en la presión operativa o diferencial, su membrana de nanofiltración puede estar experimentando incrustaciones o incrustaciones.

 

Método de membranas de nanofiltración y descripción de la instalación.

 

express La nanofiltración (o NF para abreviar) es un proceso de membrana impulsado por presión que, en términos de nivel de separación, se sitúa entre la ultrafiltración y la ósmosis inversa.

 

express Al igual que la microfiltración y la ultrafiltración, el efecto tamiz es uno de los principios de separación, al igual que la difusión de disolventes y la repulsión electrostática. El efecto tamiz se basa en la diferencia entre el tamaño de las partículas y el diámetro de los poros. El tamaño de los poros de la membrana de nanofiltración se caracteriza por un valor de corte. Este valor de corte es consistente con el peso molecular de la molécula más pequeña que puede estar restringida en un 90% por la capa superior de la membrana (2 µm de espesor). El valor de corte se expresa en Dalton (peso de Dalton=en gramos de mol de la molécula). Una membrana de nanofiltración típica se encuentra en el rango de 150-500 Dalton, dependiendo de la estructura molecular.

 

Las membranas de nanofiltración express poseen poros con un tamaño de aproximadamente 1 nm. Las membranas de nanofiltración se caracterizan por su retención de partículas cargadas y descargadas. La retención de una membrana de nanofiltración se puede determinar mediante pruebas de filtración experimentales con moléculas preseleccionadas. Se selecciona una solución salina simple (NaCl o Na2SO4) para las partículas cargadas. Para las partículas descargadas se seleccionan polisacáridos (dextrinas) o polietilenglicoles (PEG) con distintos pesos moleculares. La retención de sal de una membrana de nanofiltración típica es considerablemente menor que, por ejemplo, la de la ósmosis inversa, mientras que la retención de sal es cero para la ultrafiltración.

 

express Una membrana de nanofiltración también es selectiva de iones. Ésta es la capacidad de distinguir varios iones entre sí. Debido a que una membrana de nanofiltración recolecta grupos sólidos cargados en su estructura de membrana, pueden ocurrir fuerzas de repulsión/atracción electrostática entre los componentes en el líquido y la superficie de la membrana (de nanofiltración), lo que resulta en un cierto grado de selectividad iónica. Según el efecto tamiz (tamaño de poro 1 nm) y el tamaño molecular de los cloruros (0.12 nm de tamaño) y sulfatos (0.23 nm de tamaño), se espera que estos iones se difundan. a través de la membrana. A pesar de ello, la retención de los cloruros es como máximo del 90 % y la de los sulfatos es mínima del 90 % (ver también apartado de eficacia).

 

express Una membrana de nanofiltración puede tener forma tubular, espiral o plana. Un módulo en espiral (ver figura a continuación) consta de capas de membrana de poliamida enrolladas en forma de espiral. En el borde de la membrana se sellan las capas de la herida con un capuchón. En el centro del módulo para heridas hay un tubo de recogida de permeado. Toda el agua limpia pasa a través de las espirales y se acumula en este tubo.

 

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Principio de funcionamiento de las membranas de nanofiltración

La separación por membrana es el uso de la diferencia en el rendimiento de la ósmosis selectiva de cada componente de la mezcla por parte de la membrana, utilizando energía externa o potencial químico como fuerza impulsora para separar, clasificar, purificar y enriquecer el gas o líquido de los dos componentes. o mezcla de varios componentes. Establecer método. El tamaño de los poros de la membrana está a nivel nanométrico y el proceso de membrana es adecuado para separar componentes disueltos con un peso molecular de 200 a 1000 y un tamaño molecular de aproximadamente 1 nm se llama nanofiltración (NF). La diferencia de presión transmembrana requerida para la separación con membrana de NF es generalmente de 0,5 a 2,0 MPa, que es de 0,5 a 3 MPa menor que la diferencia de presión requerida para lograr la misma energía de permeación con una membrana de ósmosis inversa. Según la presión de funcionamiento y el límite de separación, la NF se puede clasificar cualitativamente entre ósmosis inversa y ultrafiltración. A veces, la nanofiltración también se denomina "ósmosis inversa de baja presión" o "ósmosis inversa suelta".

 

La separación por membranas de nanofiltración es una tecnología ecológica de tratamiento de agua que puede reemplazar los métodos tradicionales de tratamiento de aguas residuales con altos costos y procesos complicados en algunos aspectos. Sus características técnicas son: puede interceptar compuestos orgánicos e iones multivalentes con un peso molecular superior a 100, permitiendo el paso de compuestos orgánicos de pequeño peso molecular e iones monovalentes; puede funcionar en condiciones duras, como altas temperaturas, ácidos y álcalis, y es resistente a la contaminación; baja presión de funcionamiento, flujo de membrana Altos y bajos costos operativos del equipo; se puede combinar con otros procesos de tratamiento de aguas residuales para reducir aún más los costos y mejorar los efectos del tratamiento. En el tratamiento de agua, la membrana de nanofiltración se utiliza principalmente para el tratamiento de aguas residuales que contienen solventes, lo que puede eliminar eficazmente el croma, la dureza y el olor del agua. Con su rendimiento de separación especial, las membranas de nanofiltración se han aplicado con éxito al tratamiento de aguas residuales en industrias como la del azúcar, la pulpa y el papel, la galvanoplastia, el procesamiento mecánico y la recuperación de catalizadores de reacciones químicas.

 

Tipos de membrana de nanofiltración
 

Membranas de nanofiltración a base de polímeros

Las membranas de nanofiltración a base de polímeros son el tipo de membrana de nanofiltración más utilizado debido a su rentabilidad, flexibilidad y facilidad de fabricación. Las membranas de nanofiltración poliméricas se pueden fabricar a partir de una variedad de materiales, incluidos poliamida, polisulfona, polietersulfona, fluoruro de polivinilideno y acetato de celulosa. Estas membranas generalmente se fabrican mediante métodos de inversión de fase o polimerización interfacial, que implican la formación de una película de polímero sobre una capa de soporte porosa. El rendimiento de las membranas de nanofiltración a base de polímeros se puede mejorar modificando la química de su superficie o introduciendo grupos funcionales para mejorar su selectividad y resistencia a las incrustaciones.

Membranas de nanofiltración de base cerámica

Las membranas de nanofiltración de base cerámica están hechas de materiales inorgánicos como alúmina, titania, circonia o sílice. Estas membranas tienen una excelente resistencia mecánica, estabilidad térmica y resistencia química, lo que las hace adecuadas para entornos químicos hostiles y de alta temperatura. Las membranas cerámicas de nanofiltración generalmente se fabrican mediante métodos de sol-gel, inversión de fase o electrohilado. La principal desventaja de las membranas de nanofiltración de base cerámica es su alto costo y su limitada flexibilidad, lo que restringe su uso a aplicaciones específicas.

Membranas de nanofiltración a base de carbono

Las membranas de nanofiltración a base de carbono son un tipo de membrana relativamente nuevo que está atrayendo la atención debido a sus propiedades únicas, como alta permeabilidad, selectividad y estabilidad. Las membranas de nanofiltración de carbono se pueden fabricar a partir de una variedad de materiales a base de carbono, incluidos nanotubos de carbono, óxido de grafeno y carbón activado. Estas membranas generalmente se fabrican mediante métodos de filtración o recubrimiento por inmersión, que implican la deposición de una capa de carbono sobre una capa de soporte porosa. Las membranas de nanofiltración a base de carbono tienen aplicaciones potenciales en el tratamiento de agua, la separación de gases y el almacenamiento de energía.

Membranas de nanofiltración a base de metales

Las membranas de nanofiltración a base de metal están hechas de metales como acero inoxidable, níquel o cobre. Estas membranas tienen alta resistencia mecánica, resistencia química y estabilidad térmica, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de alta presión y alta temperatura. Las membranas de nanofiltración metálica generalmente se fabrican mediante métodos de electroformación o deposición de vapor, que implican la deposición de una capa metálica sobre una capa de soporte porosa. Las membranas de nanofiltración a base de metales tienen aplicaciones potenciales en las industrias petroquímica y farmacéutica.

 

 

La diferencia entre membranas de nanofiltración y membranas de ósmosis inversa

NF es el rango de filtración antes de la ósmosis inversa. Aunque existen diferencias, son tecnologías muy similares.
NF es el rango de filtración antes de la ósmosis inversa. Aunque las tecnologías son muy parecidas, difieren en la estructura del tamaño de los poros de la membrana. NF tiene un tamaño de poro en el rango de {{0}}.001-0.01, y RO tiene un tamaño de poro en el rango de 0,0001-0.001 μm. Como las membranas de nanofiltración tienen una estructura de tamaño de poro mayor que las membranas de ósmosis inversa, generalmente requieren una presión más baja, lo que significa menos energía. Una estructura de tamaño de poro más grande generalmente también resultará en menores problemas de incrustaciones. Sin embargo, mientras que NF solo separa una variedad de sales, RO separa todas las sales. RO elimina todas las moléculas orgánicas, virus, iones monovalentes y minerales. Por lo tanto, la ósmosis inversa también se utiliza para desalinizar agua y suministrar agua potable. Aun así, la NF se puede utilizar como pretratamiento antes de la OI para reducir la presión, los problemas de suciedad y proteger las membranas.

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¿Con qué frecuencia se limpia la membrana de nanofiltración?

 

 

Debido a que la membrana de nanofiltración se usará durante mucho tiempo en el proceso de uso, los sólidos suspendidos y algunas impurezas en el agua bloquearán el tamaño de los poros de la superficie de la membrana del filtro, lo que provocará que la membrana se bloquee y el bloqueo a largo plazo causará que la producción de agua disminuya y afectará el elemento de la membrana de nanofiltración. Causar daños irreversibles.

 

Generalmente, el ciclo de limpieza de la membrana de nanofiltración se determina principalmente según el uso del elemento de membrana, generalmente alrededor de tres meses, pero cuando la producción de agua del elemento de membrana disminuye, la membrana de nanofiltración debe limpiarse a tiempo.

 

¿A qué debo prestar atención al limpiar la membrana de nanofiltración?
Utilice agua oxidante de alta calidad sin cloro residual ni otros oxidantes para el lavado.
Al preparar la solución de limpieza, asegúrese de que todos los productos químicos de limpieza estén bien disueltos y mezclados antes de ingresar al 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 grados).


Valor de temperatura y PH
Durante el ciclo de la solución de limpieza, la temperatura no debe exceder los 50 °C a pH 2-10, la temperatura no debe exceder los 35 °C a pH 1-11 y la temperatura no debe exceder los 30 °C a pH 1-12 .


La dirección del flujo del líquido de limpieza.
Para componentes con un diámetro superior a 6 pulgadas, la dirección del flujo del líquido de limpieza debe ser la misma que la dirección de funcionamiento normal para evitar que el componente genere el fenómeno "telescópico", porque el anillo de empuje en el recipiente a presión solo está instalado en el extremo de agua concentrada del recipiente a presión. También se recomienda prestar atención a este punto a la hora de limpiar el sistema de componentes pequeños.

 

Limpiar a fondo los restos de detergente.
Al limpiar, preste atención a limpiar a fondo el agente limpiador que queda en la membrana. Si el agente de limpieza no se limpia a fondo, es extremadamente fácil que se acumule suciedad en el sistema de formación de membrana e incluso se acorte la vida útil de la membrana de nanofiltración. Los limpiadores alcalinos tienen un poder de limpieza bajo para eliminar las manchas.

 

 
Preguntas frecuentes
 
 

P: ¿Cuál es la diferencia entre las membranas de nanofiltración y la membrana RO?

R: Las membranas de nanofiltración eliminan contaminantes dañinos, como compuestos pesticidas y macromoléculas orgánicas, al tiempo que retienen minerales que, de otro modo, la ósmosis inversa eliminaría. Las membranas de nanofiltración son capaces de eliminar iones divalentes más grandes, como el sulfato de calcio, al tiempo que permiten el paso de iones monovalentes más pequeños, como el cloruro de sodio.

P: ¿Qué es una membrana de nanofiltración?

R: Una membrana de nanofiltración (NF) se clasifica como un proceso de membrana impulsado por presión, y se ubica entre una membrana de ósmosis inversa (RO) y una membrana de ultrafiltración (UF). Tiene un tamaño de poro en el rango de 0. 2 a 2 nm con un límite de peso molecular (MWCO) de 200 a 1000 Da.

P: ¿Pueden las membranas de nanofiltración eliminar el TDS?

R: La desalinización selectiva mediante nanofiltración (NF) es de gran interés para muchas aplicaciones industriales, incluida la reutilización de aguas residuales de depuradores de plantas de energía y el tratamiento de agua que contiene altas concentraciones de TDS (sólidos disueltos totales).

P: ¿Cómo se limpia una membrana de nanofiltración?

R: El método físico más comúnmente aplicado es el retrolavado realizado con una operación de membrana invertida donde el flujo se empuja desde el lado del permeado al lado del retenido. El flujo inverso extrae las partículas incrustantes de los poros y afloja la torta incrustante del otro lado.

P: ¿Pueden las membranas de nanofiltración eliminar metales pesados?

R: La nanofiltración (NF) es un método nuevo y eficaz para eliminar metales pesados ​​de fuentes de agua impuras. Este sofisticado método de filtrado utiliza membranas semipermeables con tamaños de poro de 1 a 10 nm, lo que permite la eliminación selectiva de iones de metales pesados ​​del agua y al mismo tiempo preserva minerales y nutrientes vitales.

P: ¿Son las membranas de nanofiltración mejores que la ósmosis inversa?

R: Depende de tu sed. Si anhela el agua más pura y desmineralizada para aplicaciones críticas, la RO es su campeona. Pero si prefieres agua con un toque de personalidad y quieres conservar esos útiles minerales, NF es tu ninja preferido.

P: ¿Cuál es el proceso de membrana de nanofiltración?

R: La nanofiltración es un proceso de separación caracterizado por membranas compuestas de película delgada orgánica con un rango de tamaño de poro de 0.1 a 10 nm. A diferencia de las membranas de ósmosis inversa (RO), que rechazan todos los solutos, las membranas NF pueden funcionar a presiones más bajas y ofrecer un rechazo selectivo de solutos basado tanto en el tamaño como en la carga.

P: ¿Cuál es la presión de las membranas de nanofiltración?

R: Requieren una presión de funcionamiento de entre 75-1200 psi (5-84 bar). Las membranas de ósmosis inversa de poliamida, también conocidas como membranas compuestas de película delgada (TFC), pueden eliminar tanto iones monovalentes como divalentes, mientras que las membranas de nanofiltración solo eliminan eficazmente iones divalentes.

P: ¿Cuáles son las características de la membrana de nanofiltración?

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) el límite de peso molecular (MWCO) para especies neutras está en el rango de 150-2000 Da

P: ¿Cuál es la porosidad de la membrana de nanofiltración?

R: Las membranas de nanofiltración tienen un tamaño de poro en el rango de 0.001-0.01 µm. Cuanto más densa sea la estructura del tamaño de los poros, más pequeñas podrán retenerse las partículas.

Como uno de los fabricantes y proveedores de membranas de nanofiltración más profesionales de China, contamos con productos de calidad y un buen servicio. Tenga la seguridad de comprar membranas de nanofiltración personalizadas en nuestra fábrica.

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