纳滤技术：应对水污染和海水淡化的可持续解决方案

随着社会工业和农业的发展，地下水和海水的污染日益严重，人们的身体健康受到了威胁。因此，急需一种可持续、有效的工艺程序来解决这一问题。纳滤分离技术在处理水体污染方面得到了及时的应用。

纳滤膜能够去除水中的悬浮物、有机物、二价镁钙离子、天然有机物、消毒副产物前驱体、微量污染物和其他有毒物质，对工业废水的处理有着广泛的应用前景。例如，纳滤膜对金属加工和合金生产过程中含重金属的废水回收率可以达到90%以上，对纺织废水中的染料回收率在70%以上，COD也减少了45%～80%。

全球海水资源占水资源的96.53%，造成了我们的淡水资源严重不足，可以利用海水淡化解决淡水不足的问题。运用膜分离技术能有效去除海水中盐的浓度，缓解缺水地区的用水紧张。自20世纪末期以来，纳滤由于低能耗、占地面积小、环境友好等优势成为海水淡化膜技术以及热脱盐技术的预处理过程，主要作用为减小反渗透操作和多级闪蒸过程进水的固含量和盐浓度。纳滤操作的集成使水处理过程产生更高的水产率（60%）并且可以降低30%的能量消耗。

然而，在大规模实际应用中纳滤也面临着膜污染问题亟待解决。水处理过程中进水的水质较差，通常含有大量固体颗粒物、细菌、以及各种有机和无机污染物，这些物质会与纳滤膜表面发生物理或化学相互作用，造成膜表面荷电性降低、膜孔堵塞、亲水性下降等问题，进而降低水处理效率和增加膜清洗成本。

除了脱盐应用外，纳滤膜具有纳米级的孔径优势可以有效截留尺寸在纳米范围的分子，使其在污水净化处理方面同样展现了巨大潜力。纳滤技术可以用于截留在传统污水处理装置中无法去除的药物和个人护理品，人发展了一种新型陶瓷基纳滤膜生物反应器（NF-MRB）用于处理含有药物环磷酰胺和环丙沙星分子的污水，采用该膜系统有效降低了水中化学需氧量（COD）、颗粒物和颜色物质含量，表现出在废水处理领域的极大优势。Lin等人比较了反渗透膜和两种纳滤膜对六种个人护理品的移除性能，并研宄了二氧化硅胶体膜污染对于移除性能的影响。其中反渗透膜主要依靠尺寸排斥效应截留90%以上的分子，而对于膜结构更加疏松的商业化纳滤膜，静电排斥起着主导作用，ph从8增加到10时，截留率大幅提高。