杭州水处理中心杨波

⑴ 中国蓝星（集团）股份有限公司的科技创新

研究与开发
截止2012年12月， 蓝星拥有150多项专有技术方案，2164件专利，主导起草了66项国家标准和42项行业标准。
截止2012年12月，蓝星4600名研究和工程技术人员，正在全球致力于190余项科研项目开发，力争为蓝星的增长提供不竭动力。
在材料科学领域，蓝星正在利用其在有机硅上下游、工程塑料、特种纤维、特种化学品技术方面积累的经验和技术，为市场开发更加先进适用和环境友好的有机硅、聚甲醛、聚苯醚、聚氨酯、聚醚、PBT、PVC糊树脂、芳纶、环氧树脂、钛白粉、双酚A等产品。
在生命科学领域，蓝星正在利用其在液、固体蛋氨酸，酶制剂、维生素技术方面积累的先进经验、技术和设备，为市场提供健康的动物营养解决方案，同时致力于将产品和服务扩展至人类应用领域，如食品、药品和化妆品等。
在环境科学领域，蓝星正在利用其在海水淡化、水处理工程、膜科学、工业清洗方面积累的先进经验、技术和设备，从绿色、环保、节能及低碳经济着手，开发高效低能环境技术解决方案，促进建立资源更加节约、环境更加友好的人类社会。
此外，在基础化工领域，蓝星利用其长期积累的丰富经验和技术成果，在精益制造和成本优化的基础上，正在利用先进技术改进传统产业。 为增强竞争优势，蓝星致力于精益生产、节约资源和持续发展。
2012年，蓝星完成科技项目45项；获中国国家及省部级奖励23项，长沙院和连海院的“罗布泊盐湖120万吨/年硫酸钾成套技术开发”项目获中国石油和化学工业联合会科技进步特等奖，沈阳蜡化的“50 万吨/年重油催化热裂解（CPP）制烯烃示范装置”获中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。
2011年，蓝星完成科技项目34项；获中国国家及省部级奖励29项，其中连海院“云南中低品位胶磷矿选矿技术开发与产业化 ”项目获2011年国家科技进步二等奖，晨光院“芳纶III纤维研制与应用”获2011年国防科学技术进步一等奖。
2010年，蓝星完成科技项目94项；获中国国家及省部级奖励27项，其中南通厂“钴酸镧等高性能超细氧化物催化剂的制备和应用技术 ”项目获国家科技进步二等奖，北化机“NBZ--2.7 型膜极距复极式离子膜电解槽 ”获中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。 蓝星目前拥有44家研发和技术服务机构，分布于中国、法国、澳大利亚、英国、美国、巴西、挪威等地。已建成4个国家级行业技术研究中心，承担并完成了多项国家高技术研究发展计划（863计划）、国家自然科学基金、科技支撑计划以及其他重大科技项目，开发出一批具有自主知识产权的高科技产品和专有技术，获得540余项科技奖。
一、国家级科研机构
1、国家级工程技术中心
国家有机硅工程技术研究中心： 依托单位中蓝晨光化工研究院。国家有机硅工程技术研究中心是以各种有机硅单体技术研究开发及产品生产为龙头，以有机硅聚合物及其加工技术研究为重点，对实验室成果进行系统化、配套化、工程化的研究开发。中心的研究成果涉及有机硅行业的各个领域：单体、聚合物、后加工技术、应用技术及工业生产专用设备。
国家受力结构工程塑料工程技术研究中心：
依托单位中蓝晨光化工研究院。国家受力结构工程塑料工程技术研究中心长期从事线型饱和聚酯、聚醚等领域工程塑料的研究和开发，拥有一大批工程化的研究成果。在工艺上，以善于处理高温、高真空、高粘度物料的熔融缩聚、聚合所需的高性能材料和高精度塑料制品见长；在工程上，以软硬件协同开发为特点，设计生产工程塑料合成与加工的专用设备；在学科上，有依托单位支撑，有相当完善的物化分析、物性测试、图书情报等研究开发基础和条件。
国家液体分离膜工程技术研究中心：
依托单位杭州水处理技术开发中心。国家液体分离膜工程技术研究中心是专门从事液体分离膜技术研究、开发及应用的专业机构。中心技术力量雄厚，拥有一支以中国工程院院士技术领衔，百余名高级工程师加盟的技术队伍。中心在液体分离膜领域独具电渗析、反渗透、超滤、微孔过滤四大主流技术，开发的产品广泛应用于海水及苦咸水淡化、工业给水软化、超纯水的制备、饮用水的净化及化工分离、浓缩、提纯、废水处理等领域。
国家环境保护膜工程技术中心：
依托单位北京蓝星。国家环境保护膜工程技术中心主要针对饮用水净化、工业废水治理、污水回用深度处理的需求，开展膜制造及其系统集成技术的工程化研究，建设示范工程，参与相关领域环保技术政策、技术标准和规范的研究制定，推动膜技术在相关领域中的推广与应用，为国家环境管理、监督与决策提供技术支持和服务。
2、国家级企业技术中心
江西星火有机硅厂国家认定企业技术中心
二、省部级科研机构
山东省新型表面活性剂工程技术研究中心
北京市氯碱装备工程技术研究中心
湖南省钾及伴生物综合开发工程技术研究中心
浙江省海水淡化 技术研究重点实验室
江苏省酯化加氢工程技术研究中心
河南省铬化学研究院士工作站
山东蓝星东大化工有限责任公司山东省企业技术中心
山西合成橡胶集团有限责任公司山西省企业技术中心
蓝星（北京）化工机械有限公司北京市企业技术中心
沈阳化工股份有限公司辽宁省企业技术中心
中蓝晨光化工研究院有限公司四川省企业技术中心
三、蓝星内部研发机构
ELKEM技术中心
QUEOS技术中心
安迪苏营养研究专业中心（法国科芒特里）
安迪苏生物流程改进与创新中心（法国图卢兹）
安迪苏分析、研究和技术支持中心（法国科芒特里）
BSI里昂研发中心（法国）
BSI里昂研发中心美国洛克希尔分中心
BSI里昂研发中心美国文图拉分中心
BSI里昂研发中心英国分中心
BSI里昂研发中心德国分中心
BSI里昂研发中心西班牙分中心
BSI里昂研发中心意大利分中心
BSI里昂研发中心中国上海分中心
BSI里昂研发中心巴西分中心

⑵ 化学镍废水怎么处理

电镀生产中含镍废水主要来自镀槽翻洗缸角退镀液、化学液、废镀液等，镀镍槽液使用时间长后，铁、铜、锌等离子会积累，另外某些有机添加剂也会破坏而失掉，从而引起镀层的各种质量题目。由于镍资源比较宝贵，大多数电镀厂都尽可能净化回用。

针对含镍废水怎么处理的问题，本文详细介绍一种含镍废水的处理工艺—反渗透膜技术。

膜分离技术作为一门高新技术，因其分离高效、节能、无二次污染、操作方便、占地面积少等优点，逐渐在电镀废水处理中得到广泛应用。

1 工艺流程

该系统由两部分组成，即原水预处理部分和反渗透部分。

1．1 预处理部分
预处理系统由原水池、提升泵、袋式滤器、除油过滤器及保安滤器组成。

废水由原水池经过提升泵进入袋式滤器，运行压力0．35nO．38MPa，滤器内置孔径为5μm 的PP滤袋，可以去除大部分固体悬浮物、大分子胶体等。然后废水经过除油过滤器，在0．3 1 —0.35MPa运行压力下，可以吸附废水中的有机物、油脂和残余氯，也能去除水中的臭味、色度等。最后废水进入保安滤器，运行压力0．28—0.32MPa，保安滤器配有5μm的PP滤芯，对预处理起到最后保安作用，防止管路中微粒进入RO泵，以免损坏RO泵和膜组件。所有预处理工序都是为最大限度地防止和延缓污染物在RO膜面上的沉积，防止胶体物质及固体悬浮微粒的赌赛以及有机物、微生物、氧化性物质等对膜的破坏，以延缓RO膜的水解过程，从而使RO系统在良好状态下工作。

1．2 一级Ro系统

废水经过预处理后，由一级输送泵送入一级RO装置进行连续浓缩。一级浓缩系统的废水处理量为1 m3／h，废水镍离子的浓度约为320—350 mg／L，pH5～7，还有光亮剂等少量有机物。设计运行压力1．5MPa，膜组件通量800L／h。该系统采用杭州水处理技术研究中心自行生产的8英寸聚酰胺抗污染膜元件4只，单支元件的有效膜面积为32m ， 脱盐率≥99％。经过该系统的处理，废水中80％的水分被分离出来，产水电导率≤150μS／cm，直接回用到电镀生产作漂洗用水。而绝大部分的金属离子被膜截留在浓缩液中，进入二级浓缩系统，浓缩倍数达到5。

1．3 二级Ro系统

一级RO系统的浓缩液由二级输送泵进入二级RO装置进行循环浓缩。二级浓缩系统的废水处理量为0．2 m3／h，废水镍离子的浓度约为16000—1800mg／L，pH 5～7。设计运行压力2．5MPa， 通量200L／h。该系统采用4支进口的4英寸聚酰胺复合海水淡化膜元件，单支元件的有效膜面积为7m ，脱盐率≥99．5％。经过该系统的处理，二级浓缩液再浓缩了lO倍以上，并送至蒸发系统，两极RO产水均进入RO产水箱回用到生产线上，形成良性的清洁化生产的循环用水系统。浓缩液经蒸发后直接回到电镀槽使用。

2 稳定运行

反渗透膜系统处理后的出水主要回用于镀镍漂洗水，由于镀镍液的工作温度为55—60"C，在电镀过程中有大量水分蒸发，故在RO装置浓液排出的稀镀镍液(量少时)可顺利加入镀镍槽中回用。整个系统从2005年4月运行至今，系统运行平稳，各项指标均基本达到设计要求，从实际运行结果来看，膜法镍回收系统的镍回收率达到99．96％，水回用率达到100％，达到设计要求。本方案对漂洗废水不但对水资源进行了回收，而且回收了镍资源。经膜系统浓缩5O倍后的浓缩液直接回用到电镀槽，作为生产工艺的补充用水。本方案处理工艺简单，维护简单，无二次污染，较彻底地实现了镀镍废水的零排放。

3 RO膜的清洗与维护

在正常操作过程中，RO元件内的膜面会受到无机盐垢、微生物、胶体颗粒和不溶性有机物质的污染，从而引起膜通量下降，从而导致设备成本上升，产品质量下降等一系列问题。尽管本工艺的预处理系统比较完善，但经过较长时间运行，RO膜面仍不可避免地出现污染问题，这是膜分离技术在实际工程中普遍存在的问题。因此，在实际工程中，要特别注重对膜的维护一膜污染的控制与清洗。2005年lO月份，膜污染较为严重，通量下降约20％，采用加酸和碱的方法进行化学清洗，膜通量恢复率基本能达到设计值的95％左右。
4 结论

采用两级RO膜系统对含镍250~350 mg／L的漂洗废水进行处理，对镍的截留率达99．9％以上，经两年多运管行考察，系统运行平稳，各项指标基本达到设计要求，经济效益较为明显，年净收益达43．34万元，且出水可达到回用要求。总之该工程在技术上可行，而且还产生了良好的经济效益、社会效益和环境效益，对电镀行业的可持续发展具有重要意义。

⑶ 能量回收的结构原理是什么

能量回收装置的作用就是把反渗透系统高压浓海水的压力能量回收再利用,从而降低反渗透海水淡化的制水能耗和制水成本。按照工作原理，能量回收装置主要分为水力涡轮式和功交换式两大类。
在机械能水力涡轮式能量回收装置中，能量的转换过程为“压力能-机械能(轴功)-压力能”，其能量回收效率约40%～70%。功交换式能量回收装置，只需经过“压力能-压力能”一步转化过程，其能量回收效率高达94%以上，已成为国内外研究和推广的重点。
国内功交换式能量回收产品主要有杭州水处理技术研究开发中心的差压交换式能量回收装置（ER-CY）和等压交换式能量回收装置（ER-DY）。

⑷ 喝海水有什么危害吗

1、海水浓度高于人体体液浓度，喝了海水会导致人体水分向浓度高的海水中流失，引起脱水症状，咸汤的浓度并没有超过人体体液浓度，所以不会引起脱水，只会补充营养和水分。

2、从海水中提炼盐分那叫粗盐，粗盐中除了氯化钠还有氯化镁，氯化钙，硫酸镁和杂质污染物等物质，这些物质的过量吸收对人体本身也是有害的，会打破电解质的平衡，引起代谢紊乱。

3、海水中所带的大量的细菌、微生物会对人体健康造成的危害。

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如果喝了海水，可以采取大量饮用淡水的办法补救。大量淡水可以稀释人体摄入过多的矿物质和元素，将其通过汗液排出体外。

“淡化水经过矿化之后完全能够满足人体所需的各种矿物质和营养物的需求，大家可以放心饮用。”昨日，在国家海洋局成立50周年之际，中国海洋学会常务副理事长兼秘书长雷波等专家在参加中国科协“科学家与媒体面对面”活动时，回答了人们对海水淡化安全性的疑问。

杭州水处理技术研究开发中心副主任、教授级高工王寿根强调，海水淡化是从海水中获取淡水，我们获取淡水最大的目的是获取饮用水。现在国内做的海水淡化主要是蒸馏和膜两种方式。

⑸ GE纳滤膜对矿物质饮用水处理有什么作用能达到什么样的效果

ge纳滤膜
而各种膜分离过程，首先是在水处理方面得到应用，而后推广到冶金、石油、化工、仪器、医药、仿生等诸多领域。
微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗析、电渗析等技术己经广泛在给水处理、纯水制备、海水淡化、苦咸水淡化等水处理领域中得到推广和应，并在水处理的各个方面，ge滤芯安装给传统的水处理工艺以巨大的冲击和挑战。膜分离技术有着传统的给水处理工艺不可比拟的优点：
首先，膜分离技术可适用于从无机物到有机物，从病毒、细菌到微粒甚至特殊溶液体系的广泛分离，可充分确保水质，且处理效果不受原水水质、运行条件等因素的影响。
第二，膜分离过程为物理过程，不需加入化学药剂，提高了人们对水处理过程的信赖程度，易于为群众接受，属为人们称道的“绿色”技术。
第三，膜分离技术分离装置简单，占地面积小，系统集成容易，便于运输、拆卸、安装，运行环境清洁、整齐，可称之为真正意义上的“造水工厂”。
第四，膜分离过程系统简单、操作容易，且易控制，便于维修，有利于生产自动化的推广与普及。作为一种新兴的水处理技术，膜分离以其无可非议的先进性得到了世界各国学者们的广泛关注。
2纳滤技术概述
膜分离技术被称为“二十一世纪的水处理技术”，自70年代应用于水处理领域后，得到了广泛的研究和空前的发展，受到世界各国水处理工作者的普遍关注，开展了不同水平。不同层次的理论研究和技术开发、应用。在给水处理领域应用最为广泛的是一系列的低压膜，如纳滤膜、反渗透膜等。其中，纳滤膜法水处理技术以其特殊的优势，获得了世界各国的水处理工作者的普遍关注，在水处理技术的研究和开发领域取得了可喜的成绩。
纳滤技术是从反渗透技术中分离出来的一种膜分离技术，是超低压反渗透技术的延续和发展分支。一般认为，纳滤膜存在着纳米级的细孔，且截留率大于95%的最小分子约为1mm，所以近几年来这种膜分离技术被命名为：Nanofiltration，简称：NF，中文译为：纳滤。在过去的很长一段时间里，纳滤膜被称为超低压反渗透膜(LPRO：LowPressureReverseOsmosis)，或称选择性反渗透膜或松散反渗透膜(LooseRO：LooseReverseOsmosis)。日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离性能进行了具体的定义：操作压力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以认为是纳滤膜[1]。纳滤技术已经从反渗透技术中分离出来，成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离技术，己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域，成为膜分离技术中的一个重要的分支。
3纳滤膜
纳滤过程的关键是纳滤膜。对膜材料的要求是：具有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性、机械强度高、耐酸碱及微生物侵蚀、耐氯和其它氧化性物质、有高水通量及高盐截留率、抗胶体及悬浮物污染，由两部分结构组成：一部分为起支撑作用的多孔膜，其机理为筛分作用;另一部分为起分离作用的一层较薄的致密膜，其分离机理可用溶解扩散理论进行解释。对于复合膜，可以对起分离作用的表皮层和支撑层分别进行材料和结构的优化，可获得性能优良的复合膜。膜组件的形式有中空纤维、卷式、板框式和管式等。其中，中空纤维和卷式膜组件的填充密度高，造价低，组件内流体力学条件好;但是这两种膜组件的制造技术要求高，密封困难，使用中抗污染能力差，对料液预处理要求高。而板框式和管式膜组件虽然清洗方便、耐污染，但膜的填充密度低、造价高。因此，在纳滤系统中多使用中空纤维式或卷式膜组件。
在我国，对纳滤过程的理论研究比较早，但对纳滤膜的开发尚处于初步阶段。在美国、日本等国家，纳滤膜的开发已经取得了很大的进展，达到了商品化的程度，如美国Filmtec公司的NF系列纳滤膜、日本日东电工的NTR-7400系列纳滤膜及东丽公司的UTC系列纳滤膜等都是在水处理领域中应用比较广泛的商品化复合纳滤膜。
对于一般的反渗透膜，脱盐率是膜分离性能的重要指标，但对于纳滤膜，仅用脱盐率还不能说明其分离性能。有时，纳滤膜对分子量较大的物质的截留率反而低于分子量较小的物质。纳滤膜的过滤机理十分复杂。由于纳德膜技术为新兴技术，因此对纳滤的机理研究还处于探索阶段，有关文献还很少。但鉴于纳滤是反渗透的一个分支，因此很多现象可以用反渗透的机理模型进行解释。关于反渗透的膜透过理论[2]有朗斯代尔、默顿等的溶解扩散理论;里德、布雷顿等的氢键理论;舍伍德的扩散细孔流动理论;洛布和索里拉金提出的选择吸附细孔流动理论和格卢考夫的细孔理论等。
纳滤膜的过滤性能还与膜的荷电性、膜制造的工艺过程等有关。不同的纳滤膜对溶质有不同的选择透过性，如一般的纳滤膜对二价离子的截留率要比一价离子高，在多组分混合体系中，对一价离子的截留率还可能有所降低。纳滤膜的实际分离性能还与纳滤过程的操作压力、溶液浓度、温度等条件有关。如透过通量随操作压力的升高而增大，截留率随溶液浓度的增大而降低等。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。
4纳滤技术的工程应用
纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间，其对二价和多价离了及分子量在200～1000之间的有机物有较高的脱除性能，而对单价离子和小分子的脱除率则较低。而且，与反渗透过程相比，纳滤过程的操作压力更低(一般在1.0Mpa左右);同时由于纳滤膜对单价离子和小分子的脱除率低，过程渗透压较小，所以，在相同条件下，纳滤与反渗透相比可节能15%左右[3]。因而在水处理中，纳滤被广泛应用于饮用水的浓度净化、水软化、有机物和生物活性物质的除盐和浓缩、水中三卤代物前躯物的去除、不同分子量有机物的分级和浓缩、废水脱色等领域。
Sibille等研究了法国Auverw-sur-Oise市的地下水，对纳滤和生物处理饮用水(臭氧—生物活性炭过滤)进行了对比。结果表明，纳滤可以显著提高饮用水的水质，减少细菌数量和有机物的浓度，从而使后续消毒更有效，也减少了三氯甲烷的形成。但是，研究又指出，少量极易被细菌等吸收的可生物降解的有机物质(BOM：BiologicalOrganicMatter)、可同化有机碳(AOC：AssimilableOrganicCarbon)也能透过纳滤膜。
I.C.Escobar等的研究[4]中，将石灰软化设备与纳滤进行比较。结果表明，纳滤系统可有效去除原水中除了AOC以外的几乎全部溶解性有机碳(DOC：DissolvedOrganicCarbon)含量。
虽然，纳滤技术的工程应用在美国、日本等国家的给水行业中已经得到大规模的推广，但在我国，将纳滤技术广泛地应用于工程实践的条件还不成熟，尚处于尝试阶段、本要问题是国产纳滤膜的性能指标不够过关。是纳滤技术在高硬度海岛苦咸水净化的实际应用。该工程由国家海洋局杭州水处理中心设计，于1997年4月正式投入生产淡水，系统连续正常运行27个月，淡化水符合国家生活饮用水卫生标准[5]。
有关学者曾采用纳滤膜对某市自来水(以污染严重的淮河水为原水)进行深度处理试验，研究了纳滤循环制水试验工艺的效果。结果表明，循环试验工艺与单级纳滤工艺相比，在同样较低的压力下，出水率较高，并且能耗降低，减少了浓水排放。即使在回收率较高(80%)的情况下，膜出水中的总有机碳(TOC)仍比自来水低50%;对致会变物的去除十分显著，使Ames试验阳性的水转为阴性[6]。
5纳滤膜应用中的问题
纳滤膜有较高的膜通量，可以截留有机及无机污染物，而对人体必需的一些离子又有较大的透过率，因此，把纳滤膜应用于饮用水的深度净化较其它的膜分离技术有较大的优势。把钢滤膜应用于给水处理领域的主要问题是
a)膜表面容易形成附着层，使膜的通量显著下降;
b)操作结束后，膜的清洗较困难;
c)膜的耐用性差。
世界各国的水处理工作者正在进行广泛的研究，寻求解决这些问题的途径。纳滤技术在给水处理领域的推广应用还依赖于这些问题的进一步解决。

⑹ 高从堦的成就之路

1942年11月生，山东即墨人，化工分离专家，中国工程院院士，教授，杭州水处理技术研究开发中心研究员，博士生导师。1965年7月毕业于山东海洋学院化学系；1965年8月～1970年2月在国家海洋局一所工作；1970年3月～1982年1月在国家海洋局二所工作；期间于1967年参加全国海水淡化会战；1982年2月～1984年3月赴加拿大滑铁卢大学进修；1984年4月起到国家海洋局杭州水处理技术研发中心工作；1991年为研究员，曾任水处理研究开发中心总工程师、副主任、科技委主任等职；自1998年起为中国海洋大学双聘院士、教授、博士生导师，兼任膜与水处理技术教育部工程研究中心主任。1993年获国家有突出贡献中青年专家称号，1995年当选为中国工程院院士。2013年起任浙江工业大学全职院士 ，浙江工业大学海洋学院院长 ，从事功能膜及工程技术的研究和开发。在膜分离研究开发工作方面，先后参加、组织、承担并完成了国家、浙江省和国家海洋局重点项目十多项，包括国家和浙江省“七五”、“八五”科技攻关中关于不对称和复合膜与组器研制等四个专题项目，CTA中空纤维膜的研制项目，两个关于复合膜用关键材料和成膜机理的国家自然科学基金资助项目，一项关于荷电膜及其性能研究的回国留学人员科技活动资助项目，多元合金膜的研究，以及纳滤膜的研制和工程技术开发等。1984年主持了国家科技攻关项目“中盐度苦咸水淡化用反渗透膜及组器研究”，并于1992年与其他三题合并为“国家反渗透膜装置及工程技术开发”项目；承担国家回国人员科技活动资助项目“荷电膜及性能研究”；2002年完成“关于有机物/有机物分离膜研究”国家自然科学基金重点项目，科技部关于海水淡化软课题项目及两项浙江省科研项目等；承担国家973和863和国家自然科学基金等项目，将膜分离与优先吸附和促进传递、膜与生化和催化、膜与水资源和环境，膜与清洁生产和绿色化学等方面的工作结合起来。研究成功CTA中空纤维反渗透膜和组器并产业化，效益显著；研制成功芳香族聚酰胺复合反渗透膜、荷电膜及多元合金膜等数种孔径和亲水性各异的新膜品种并推广应用；主持了国家自然科学基金关于TMC的合成和多胺在复合膜中功能两个项目的研究，促进国内功能膜用新单体和新功能开发；在国内最早开展纳滤的研究的开发，开发了数种纳滤膜，并成功地应用于某些工业的新工艺中。“国产反渗透装置及工程技术开发”获1992年国家科技进步奖一等奖。另获省部级科技进步一、二、三等奖十多项。发表论文和会议报告近200余篇，合译专业书刊1册，合编著专业书刊4册，其中两册为主编之一。中国膜工业协会名誉理事长，中国膜工业协会专家委员会主任，全国分离膜标准化技术委员会主任，海水淡化和水再利用学会和浙江省膜学会的理事长，国际脱盐和水再利用杂志编委。

⑺ 纳滤的应用

纳滤分离作为一项新型的膜分离技术，技术原理近似机械筛分。但是纳滤膜本体带有电荷性。这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因。
纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医药等行业，诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。与超滤或反渗透相比，纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差，而对二价或多价离子及分子量介于200～500之间的有机物有较高脱除率，基于这一特性，纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩（如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩）、脱色和去异味等。主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂，可溶性有机物，及蒸发残留物质。
随着对环境保护和资源综合利用认识的不断提高，人们希望在治理废水的同时实现有价物质的回收，比如：大豆乳清废液中含有1%左右的低聚糖和少量的盐，亚硫酸盐法制备化纤浆和造纸浆过程出现的亚硫酸钙废液中含有2%～2.5%的六碳糖和五碳糖，制糖工业中出现的废糖蜜中含有少量的盐等等。
NF分离是一种绿色水处理技术，在某些方面可以替代传统费用高，工艺繁琐的污水处理方 法.其技术特点是:能截留分子量大于100的有机物以及多价离子，允许小分子有机物和单 价离子透过；可在高温，酸，碱等苛刻条件下运行，耐污染；运行压力低，膜通量高，装置 运行费用低；可以和其他污水处理过程相结合以进一步降低费用和提高处理效果.在水处理 中，NF膜主要用于含溶剂废水的处理，能有效地去除水中的色度，硬度和异味.NF膜以其特殊的分离性能已成功地应用于制糖，制浆造纸，电镀，机械加工以及化工反应催化剂的回收等行业的废水处理.
纳滤是一种绿色水处理技术，是国际上膜分离技术的最新发展，在某些方面可以替代传统费用高、工艺繁琐的污水处理方法。纳米级孔径且带有电荷的特殊过滤性能特点是：能截留分子量大于200的有机物以及多价离子，允许小分子有机物和单价离子透过；可在高温、酸、碱等苛刻条件下运行，膜耐受的条件范围宽，浓缩倍数高，耐污染；运行压力低，膜通量高，装置运行费用低，能耗极低(唯一驱动力是压力)。
由于纳滤膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理(如复合化、荷电化)，使得纳滤膜具有较特殊的分离性能，其在降低废水COD、水源水的色度、硬度和去除饮用水中的有机物(TOC)、三卤代烷(THMs)前驱物等方面的应用近年来受到广泛重视，已成功地应用于制糖行业、造纸行业、电镀行业、机械加工行业及化工反应催化剂的回收行业等的废水处理中。纳滤膜的应用研究主要集中在几个方面：根据中性溶质的分子量大小而进行分离；截留有机物分子而让单价电解质透过膜层；根据离子价态而实现离子问的分离。根据纳滤膜分离的特点，其应用范围主要适用于下述情况的物质分离：①对单价盐分离的截留率要求不高；②要求进行不同价态离子的分离，如软化处理；③需要对高分子量有机物与低分子量有机物进行分离，如葡萄酒脱醇；④盐和对应的酸的分离；⑤有机物和无机物的分离，如染料脱盐、乳清浓缩脱盐和饮用水净化。
纳滤膜具有热稳定性、耐酸、耐碱和耐溶剂等优良性质，在废水的有价物质回收中起到不可估量的作用，广泛地应用于各种有机废水的回收处理。比如农药废液处理、乳清和抗菌素脱盐、电镀废液中金属回收、各种石化废水处理等。在给水处理中，纳滤膜主要用于制备软化水、饮用纯净水，能有效地去除水中的色度、硬度和异味 。
试验研究及应用
(1）日用化工废水处理.用NF膜处理日用化工废水的应用研究表明NF膜耐酸碱，有优良的截留率，对重金属有很好的去除率，不存在膜污染问题.据估计，由于NF膜的运行费用低于反渗透技术，对有机小分子有良好的脱除率，可能会覆盖90%以上的日用化工废水处理.
(2）石油工业废水处理.
石油工业废水主要包括石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水，其成分 非常复杂，处理难度大.采用膜法特别是NF法与其他方法相给合，既可有效处理废水还可以 回收有用物质.例如，先用NF膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相，然后把富油 相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序，这样既回收了原油又节约了用水.以前多采用反渗 透 和相分离结合的方法处理石油工业废水，但存在着膜污染严重的问题，如果在反渗透前加一NF膜，就可以解决膜污染的问题.石油工业的含酚废水中主要含有苯酚，甲基酚,硝基酚以 及各类取代酚，此类物质的毒性很大，必须脱除后才能排放，若采用NF技术，不仅酚的脱除 率可达95%以上，而且在较低压力下就能高效地将废水中的镉，镍，汞，钛等重金属高价离子脱除，其费用比反渗透等方法低得多.
(3）杀虫剂废水处理.一般的水处理方法不能除去污染水中的低分子有机农药.通过研究NF膜对不含酚杀虫剂的截留性能发现除了二氯化物以外，其他杀虫剂的截留 率均高于96.7%，所有杀虫剂在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影响.采用NF处理含有酚 类杀虫剂的废水也十分有效.
(4）化纤，印染工业废水处理.NF可以用于印染过程排水中染料及助剂的脱除和回用.处 理染料聚合浆料时，由于大多数染料的分子量在几百到几千，NF膜可以让一些无机盐或小分 子通过，而对较大的染料分子进行截取，粗染料浆液经NF系统后，染料可以富集，而无机盐 的浓度下降，脱盐率大于98%，染料损失率小于0.1%，而且可以在高温下运行.此外，NF还 可以用于纤维加工过程中的含油废水的处理及回收再利用.
(5）生活污水处理.采用常用的生物降解和化学氧化相结合的方法处理生活污水时，氧化 剂的消耗很大，残留物多.如果在它们之间增加一个NF系统，让能被微生物降解的小分子（ 分子量小于100）通过，不能生物降解的有机大分子（分子量大于100）被截留下来经化学氧化 后再生物降解，这样就可以充分发挥生物降解的作用，节省氧化剂或活性炭的用量，降低最 终残留物的含量.
(6）热电厂二次废水的治理及回收利用.热电厂的二次废水主要来自冲灰，除尘及冷却系统，此类废水中含有大量的悬浮固体,灰份 及高含量的盐份和部分有机物.利用NF可以把这一类废水处理成工业回用水.首先用微滤除 去水中的全部悬浮颗粒，质量分数为99%的BOD,98%的COD,73%的总氮和17%的总磷，同时将水中的菌落总数降到3～4个/L，然后加酸降低pH以除去CO2，最后再经NF脱盐，达到锅炉用水的质量.澳大利亚太平洋热电厂的Eraring发电站已用NF对此类废水进行处理，每天处理1 000～15 000 m3废水，既减轻了市政供水系统的负荷，每年又可为热电厂节约 操作费用80万美元.该热电厂准备扩大发电规模，用水量也相应增大，估计到2010年，处理 此类废水量将达5 000 m3/d，效益极其可观.
(7）酸洗废液处理.钢厂的酸洗工序是将钢材浸入质量分数为20%左右的硫酸酸洗槽中进行 酸洗.随着酸洗的进行，硫酸浓度逐渐降低，硫酸亚铁浓度不断增高，当溶液中硫酸的质量 分数降至6%～8%，生成的硫酸亚铁浓度超过200～250 g/L时，酸洗速率下降，必须更 换酸洗液，排放酸洗废液.酸洗好的钢材必须用清水进行冲洗以除去表面的酸性物质，又造 成了废酸水的外排.为了保护环境，节约资源，可采用NF工艺处理酸洗废液.利用NF膜对硫 酸和硫酸亚铁截留率的不同，先将硫酸亚铁截留在浓缩液中，然后将浓缩液送入冷却结晶罐，冷却结晶出FeSO4·7H2O；透过液再经能截留硫酸的另一NF膜组件，截留后浓缩为20%的 硫酸，再生酸液回收利用，透过液则排至废酸水站，进一步处理排放或回收.这一工艺回收 了硫酸和硫酸亚铁，同时实现了酸洗废液的回收综合利用和废酸水达标排放的目的.
(8）造纸废水处理.采用NF膜技术替代传统的化学处理 法能更为有效地除去深色木质素.木浆漂白过程产生的氯化木质素 是带负电的，容易被带负电性的NF膜截留，并且对膜不会产生污染.另外,因为整个处理过程中对阳离子（Na+）的脱除率并没有严格要求，采用反渗透技术就显得没有必要 .采用超滤/纳滤处理牛皮纸制造废水有很好的效果。
工程应用
纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间，其对二价和多价离了及分子量在200～1000之间的有机物有较高的脱除性能，而对单价离子和小分子的脱除率则较低。而且，与反渗透过程相比，纳滤过程的操作压力更低(一般在1.0Mpa左右);同时由于纳滤膜对单价离子和小分子的脱除率低，过程渗透压较小，所以，在相同条件下，纳滤与反渗透相比可节能15%左右[3]。因而在水处理中，纳滤被广泛应用于饮用水的浓度净化、水软化、有机物和生物活性物质的除盐和浓缩、水中三卤代物前躯物的去除、不同分子量有机物的分级和浓缩、废水脱色等领域。
Sibille等研究了法国Auverw-sur-Oise市的地下水，对纳滤和生物处理饮用水(臭氧—生物活性炭过滤)进行了对比。结果表明，纳滤可以显著提高饮用水的水质，减少细菌数量和有机物的浓度，从而使后续消毒更有效，也减少了三氯甲烷的形成。但是，研究又指出，少量极易被细菌等吸收的可生物降解的有机物质(BOM：BiologicalOrganicMatter)、可同化有机碳(AOC：AssimilableOrganicCarbon)也能透过纳滤膜。
虽然，纳滤技术的工程应用在美国、日本等国家的给水行业中已经得到大规模的推广，但在我国，将纳滤技术广泛地应用于工程实践的条件还不成熟，尚处于尝试阶段、本要问题是国产纳滤膜的性能指标不够过关。已有工程实例的报道，如国内首套工业化大规模膜软化系统——山东长岛南隍城纳滤示范工程，是纳滤技术在高硬度海岛苦咸水净化的实际应用。该工程由国家海洋局杭州水处理中心设计，于1997年4月正式投入生产淡水，系统连续正常运行27个月，淡化水符合国家生活饮用水卫生标准。
有关学者曾采用纳滤膜对某市自来水(以污染严重的淮河水为原水)进行深度处理试验，研究了纳滤循环制水试验工艺的效果。结果表明，循环试验工艺与单级纳滤工艺相比，在同样较低的压力下，出水率较高，并且能耗降低，减少了浓水排放。即使在回收率较高(80%)的情况下，膜出水中的总有机碳(TOC)仍比自来水低50%;对致会变物的去除十分显著，使Ames试验阳性的水转为阴性。
纳滤膜应用问题
纳滤膜有较高的膜通量，可以截留有机及无机污染物，而对人体必需的一些离子又有较大的透过率，因此，把纳滤膜应用于饮用水的深度净化较其它的膜分离技术有较大的优势。把钢滤膜应用于给水处理领域的主要问题是：
这三个问题是膜分离的基本问题，也是纳滤膜法水处理技术难以广泛应用的主要原因。世界各国的水处理工作者正在进行广泛的研究，寻求解决这些问题的途径。纳滤技术在给水处理领域的推广应用还依赖于这些问题的进一步解决。