1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

一．题目：含盐废水中盐离子价态以及盐浓度对纳滤性能的影响

二．课题意义：

我国是染料生产大国，纺织染料工业近年来快速发展，目前我国各种染料产量已达 90 万吨，染料产量占世界 的 60%左右。染料废水是主要的有害工业废水之一，主要来源于染料及染料中间体生产行业，由各种产品和中间体结晶的母液、生产过程中流失的物料及冲 刷地面的污水等组成。 随着染料工业的不断壮大，其生产废水已成为主要的水体污染源。工业生产产生出大量的含盐染料废水，如若处理不当，将直接导致江河水质矿化度提高，给土壤、地表水、地下水带来越来越严重的污染，危及生态环境。其中，含盐染料废水的深度处理尤其是膜分离技术研究受到众多学者的热衷。

膜分离技术是一项新兴的分离技术。自从60年代开始大规模工业化应用以来,发展十分迅速,其品种日益丰富,应用领域不断扩展,被认为是20世纪末到21世纪初最有发展前途的高技术之一[1]。 纳滤(NF)是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80-1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。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[2]。现在，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。

纳滤膜由于其特殊的特性在有些领域的脱盐试验研究取得比较成功的进展，可有效分离含盐体系中的有机物和盐。本课题将立足于研究纳滤分离性能的影响因素，以期寻找一种深度处理含盐染料工业废水的有效途径。

三.研究现状：

纳滤过程和反渗透过程和超滤过程同为压力推动的膜过程，但传质机理不同。一般认为纳滤膜为溶解-扩散模式；同时大多数纳滤膜为荷电型，对其无机盐的分离行为不仅由化学梯度控制，还受到电势梯度的影响。纳滤技术无任何化学反应，无需加热，无相转变，不会破坏生物活性，不改变风味、香味，因而越来越广泛的应用于水处理、食品、医药行业中的各种分离、精制和浓缩过程。NF技术在水处理中应用主要包括：饮用水的净化、软化，电子、半导体、生物及医药生产领域超纯水的制备、受污染表层水和地下水以及工业废水的净化处理等[3]。本文对国内外纳滤技术的研究进展和应用现状以及发展前景作以展望。

国外研究现状：20世纪80年代开始，美国Film-tec公司[4]相继开发出NF-40、NF-50、NF-70等型号的纳滤膜。由于市场广阔，世界各国纷纷立项，如美国的OSmonics公司、Fluid systems公司，日本的东丽和日东等公司，都组织力量到开发纳滤膜领域当中。纳滤膜的品种不断增加，膜性能不断提高。膜的性能从对NaCL的去除率10%-15%一直发展到85%[5]。纳滤膜技术目前最大的应用领域就是饮用水的软化，膜软化法在美国已经很普遍，佛罗里达州近十年新建的水处理厂采用的一直是膜软化法[6]，代替常规的石灰软化和离子交换法，主要优点是无污染、操作简单、投资小。法国巴黎梅里奥赛水厂建成14万吨/日的纳滤（NF）系统处理微污染的地表水[7]。

国内研究现状：进入21世纪以来，国内采用的1-5/h纳滤装置处理各种水源的工程逐年增加，系统出力大于20/h的纳滤装置也陆续投入使用，北京供水集团建成的80/h的纳滤系统用于净化地下水[8]，包头市惠民水务建成多套纳滤设施作为市政公用工程，温州滨海镇500/h处理微污染源水。另外，在浙江舟山岛用中空纳滤膜建立了日产24t的苦咸水淡化示范工程，产水完全符合饮用水标准[9]。

上述纳滤（NF）技术在水处理领域优势的阐述，及国内外快速发展的工程实例，对纳滤技术在给水领域深度处理的应用、验证，都足以说明纳滤技术的先进与成熟，符合行业发展方向，适用于苦咸水的淡化、净化和微污染源水净化，是饮用水深度处理的有效技术和发展趋势[10]。

四．研究内容

纳滤膜的特点之一是具有离子选择性：一价离子可以大量渗过膜而多价离子的去除率则高的多，这是由于在膜上或膜中含有带点基团，他们通过静电相互作用阻碍多价离子的渗透。荷电性的不同（如正电或负电）以及荷电密度的不同，都会对膜的性能产生显著的影响[11]。

目前研究表明以下四方面因素影响纳滤处理效果：第一，膜特性，比如截留分子量，孔径，膜电性（正负），膜疏水性和纯水通量[12]等；第二，溶质特性，比如分子质量，分子大小，电性，疏水性和团聚形态等；第三，溶剂化学，比如溶液pH，离子强度即盐浓度[13]；第四，工艺条件，比如跨膜压差，膜面流速控制，温度等[14]。离子强度改变膜管表面静电排斥力，影响纳滤膜道南电荷效应[14]，因此也对膜截留有较大影响。

周福建[15]等人的研究表明，渗透压是水中所含盐分或有机物浓度和种类的函数，盐浓度增加，渗透压也增加，因此需要逆转自然渗透流动方向的进水驱动压力大小主要取决于进水中的含盐量。Sanchuan Yua[16]等人实验对比相同孔径的两种不同纳滤膜，即不对称纤维醋酸膜CA-NF和薄型复合聚酰胺纳滤膜PA-NF，在不同操作参量（pH，离子强度，温度，回用比例等）下处理活性黑5染料废水。实验表明，随着染料浓度增加，CA-NF与PA-NF均脱色率增加至平衡，平衡渗透通量减小至平衡；随着染料含盐量增加，CA-NF的脱色率和渗透通量变化不大，PA-NF的脱色率和渗透通量则随着盐浓度增加而降低。分析表明，静电排斥作用促进染料脱色并减小浓差极化和染料吸附，随着染料和盐浓度的增加，静电排斥作用力弱化，故在低盐浓度和染料浓度时，具有负电性的PA-NF脱色率和平衡渗透通量高于CA-NF。

目前，由于处理成本较高，此项技术在我国还处于实验阶段。刘梅红[17]等采用纳滤技术对上海某染料厂提供的蓝色染料废水进行处理废水的CODcr为10300mg/L，盐的质量分数＜5%，结果表明：纳滤膜对染料的去除率和色度的去除率保持在100%左右。染料中盐浓度越高，盐截留率越低。蔡惠如[18]等比较了平板磺化聚醚砜和醋酸纤维素纳滤膜对直接染料和活性染料以及酸性染料的截留性能，研究了浓度、压力和流速对通量的影响，结果表明：染料的截留率在99%以上，透过液无色；在NaCl浓度恒定时，通量随染料浓度的增加而减小。

上述研究展现了纳滤工艺在染料工业废水的处理中广阔的应用前景，因此，本课题下一步的研究将着力于通过探讨含盐废水对纳滤分离性能的影响因素，来选取一种合适的纳滤膜使染料和有机物被截留，而废水中的无机盐则有很高的透过率，实现对高浓度含盐染料废水的深度处理。

五．参考文献

[1] 周金盛,陈观文.纳滤膜技术的研究进展[J].膜科学与技术报，1994（19-4）.

[2] 大谷敏郎.日本能率协会演讲要旨集[D].1995,2（1）；1-10

[3] 崔蕊，唐娜等.纳滤技术在水处理中的应用现状[J].盐业与化工，2006（35-6）

[4] Owens R.W.,Smith D.A.,STM imaging of cyanine dye J-aggregates formed on carboxyl-terminated self-assembled monolayers[J].Langmuir,2000, 16: 562-567

[5] 刘玉荣，陈一鸣.纳滤膜技术的发展及应用[J].化工装备技术，2004,14-18

[6] Liu B., Guo Y., Wang J., et al. Spectroscopic studies on the interaction and sonodynamic damage of neutral red(NR) to bovine serum albumin(BSA)[J]. Journal of Luminescence,2010,130(6): 1036-1043.

[7] A.W. Mohammad, Y.H. Teow, W.L,Angetc. Nanofiltration membranes review: Recent advances and future prospects [J]. Desalination,2015,356:226-254

[8] 罗敏，王占生.饮用水中纳滤技术的应用与发展[J].给水排水，2001-27（11）7-9

[9] 尚天宠.纳滤技术应用于苦咸水淡化的可能[J].给水排水，2007-13（17）15-19

[10] 雷晓东，魏刚．膜分离法污水处理技术[J]．工业水处理，2002，22(2)：1~4

[11] 郭豪，张宇峰，梁传刚，刘恩华，王刚，杜启云，肖长发．纳滤膜在染料生产废水处理中的应用[J]．水处理技术，2008，34(3)：70~73．

[12] 方建慧，姜华，刘继全，沈霞，施利毅．纳滤膜在海水淡化中的应用研究[J]．膜科学与技术，2006，26(1)：50-54

[13] 朱安娜，张玉春.纳滤膜性能的研究[J].膜科学与技术，2003，23(1):0043-7

[14] 何健,陈立伟.高盐度难降解工业废水生化处理的研究[J].中国沼气,2000,18(2)

[15] 周福建. 高浓度活性染料溶液的分子动力学模拟[D].东华大学.2014.

[16] S. Yua, M. Liu, M. Ma. Impacts of membrane properties on reactive dye removal

from dye/salt mixtures by asymmetric cellulose acetate and composite polyamide

nanofiltration membranes[J]. Journal of Membrane Science,2010,350:83-91

[17]刘梅红，姜坪．膜法染料废水处理试验研究[J]．膜科学与技术，2001，21(3)：50-52

[18]蔡惠如．纳滤膜对染料截留行为的研究[J]．膜科学与技术，2002，22(3)：1-5

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：