纳滤膜分离技术在饮用水处理中的应用
随着人们生活水平的提高，对饮水质量要求越来越高，自来水厂现有水处理工艺技术难以生产较高标准的饮用水。开展饮水深度处理技术研究，生产高质量的直饮水成为发展趋势。
随着膜分离技术的不断发展，膜技术得到了广泛地应用。目前饮用水工艺一般采用膜过滤，常用有三种膜：反渗透、纳滤及超滤。这三种膜对不同物质的去除效果存在较大差异，使用条件也不同。超滤膜对可溶性无机盐类不能去除，只能去除分子量大于2000的有机物以及胶体物质，适应于有机污染程度中等、硬度较低水源水的深度处理。反渗透膜对有机与无机物均具有较高去除率，对无机盐类去除率在99%以上，原水经其净化后属于纯水范畴，水呈弱酸性，离子及微量元素几乎没有，长期饮用对人体健康会产生不利影响。
纳滤膜一般切割分子量在200-2,000道尔顿。纳滤膜对有机物、无机物均有一定去除率，纳滤膜不仅可去除水体中的重金属离子、农药、激素等有害污染物与高价盐离子，同时还可适度保留对人体健康有益的矿物元素，经纳滤膜处理过的水，可达到市政直饮水标准。纳滤膜分离技术特点如下：
1、对离子选择性透过。
2、纳滤分离过程无相变、不会破坏生物活性。
3、运行压力较反渗透低，具有低压节能的优势。
4、系统集成化程度高，全自动运行，运行操作简单。
纳滤膜对水中溶质的截留机理包括空间位阻效应、道南效应和介电效应。我国幅员辽阔、水源水质差异大、经济发展水平不断提高，纳滤工艺在给水处理领域必有其广阔的应用前景。
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　　纳滤膜分离技术帮助抗生素发酵液进行浓缩和纯化
　　抗生素作为一类次级代谢产物，因对细菌具有杀灭作用，所以抗生素也一度被称为抗菌素，被人们所熟知，也广泛应用在医药行业中。随着我国国民对医疗行业的不断认识与重视，抗生素类药物被用来抗病毒、抗衣原体、抗支原体，甚至抗肿瘤，这样一来抗生素在医疗行业中占有了一席之位。
　　据了解，这样的抗生素一般都是由微生物发酵法、全化学合成法、半合成法等方法而得来的，许多生物制药厂也多是采用微生物合成法，这类方法实施过程中抗生素经过发酵后会产生发酵液。这种发酵液除了含有很低浓度的抗生素外，还会含有一些其他杂质。为了更好地产出抗生素，我们需要对发酵液中的杂质进行去除处理，需要对其进行提取及精制。
　　纳滤膜是一种介于超滤和反渗透之间的膜分离过程，填补了超滤和反渗透之间的空白，同时还存在Donna效应，因此对低分子量有机物和盐的分离有很好的效果。那么，纳滤膜技术是如何帮助抗生素发酵液有效地进行浓缩和纯化。
　　1、应用纳滤膜技术浓缩未经萃取的抗生素发酵滤液，可以很好地除去水和无机盐，然后再进行萃取。这样可以大幅度地提高设备的生产效率，并且可以减少萃取剂的用量。
　　2、在溶剂萃取抗生素后，用耐溶剂的纳滤膜技术进行净化萃取液，透过的萃取剂可循环使用。
　　综上，可以看出纳滤膜技术是可确保有效物质无污染、无细菌，还可以减少废水的排放量，是一种实用型膜分离技术。纳滤膜技术节能环保被许多制药企业应用于各种分离、精制和浓缩过程中。
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　　纳滤膜分离技术在市政给水处理中的应用
　　随着社会经济的不断发展，人民群众对饮用水水质提出了更高的要求。以臭氧-生物活性炭技术为代表的饮用水深度处理工艺在我国的应用规模不断扩大，以纳滤膜法为代表的新一代饮用水深度处理技术在我国蓬勃发展。
　　纳滤是在压力差推动力作用下，盐及小分子物质透过纳滤膜，而截留大分子物质的一种液液分离方法，又称低压反渗透。纳滤膜截留分子量范围为200-1000MWCO，介于超滤和反渗透之间，主要应用于溶液中大分子物质的浓缩和纯化。
　　纳滤水质软化即通过纳滤膜分离技术去除水中过量的钙、镁等硬度离子，同时纳滤技术在去除消毒副产物前体物方面具有去除率高、去除效果稳定等优点。为了降低制水成本和防止管网腐蚀，一般采用纳滤产水与常规工艺产水按一定比例勾兑的方式设计和运行。水质软化也可以采用反渗透技术，效果相同。但反渗透所需操作压力更高，产生废水量大，能耗更大，需要综合考虑经济性。
　　纳滤膜分离技术较反渗透在经济性、水质口感和健康等方面更具优势。同时，纳滤技术本身也在不断进步。纳滤膜在其分离选择性、过水性能、抗污染性能、耐氯性等性能方面的发展也将进一步提升纳滤工艺的经济性，加快其推广应用。
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　　你知道盐湖提锂吗?纳滤膜分离技术助力锂矿石的开发
　　据了解，我国的富锂盐湖主要集中在青海、西藏等地区，这两个地区的盐湖资源量可谓是相当丰富。那么什么是盐湖提锂呢?从字面理解便是从盐湖中提取锂，盐湖水中除了含有丰富的盐以外，还富含钾、钠、镁、锂、硼等珍贵资源，所以我们会从盐湖水中进行提取锂矿。
　　我们都知道像是动力电池和新能源汽车等产业都会应用到锂电池，而锂电池的生产离不开盐湖提锂技术，所以该类产业的发展也就促进了锂的需求量上涨。
　　盐湖提锂带动大型卤水锂资源和锂矿开发企业的开发产业，多应用纳滤膜分离技术进行提取。纳滤膜的平均孔径为0.3~1nm，可有效将一价离子和多价离子有效分离，纳滤膜分离时存在一定的筛分效应，透过小于膜孔径的物质而对大于膜孔径的物质截留。
　　纳滤膜元件可脱除产品的盐分，减少产品灰分，提高产品纯度，相对于溶剂脱盐，不仅产品品质更好，且收率还能有所提高。该膜元件还具有可回收溶液中的酸、碱、醇等有效物质，实现资源的循环利用的意义。
　　膜法提锂作为重要技术，将大幅度降低盐湖提锂的工艺成本，并且还能帮助减少无机盐类对产品造成的污染，提高产品的纯度和质量，有效助力我国新能源行业的发展，改善我国锂资源的现状!
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　　纳滤膜分离技术在中药生产中的优势
　　纳滤膜是一种具有特殊选择性分离功能的高分子材料制成的薄膜。在两侧压差的驱动下，使一种或几种物质在室温下通过，同时拦截其他物质，从而实现分离、浓缩和纯化。纳滤膜分离是一种物理方法，因此不会引入异物或引起物料变化。由于膜技术具有分离、浓缩、纯化和精制的功能，具有高效、环保和分子过滤的优点，合理引进新技术可以提高中药产业的科技含量。
　　与传统的膜浓缩、真空浓缩、蒸馏浓缩等分离纯化方法相比，纳滤膜分离技术在中药生产中具有独特的优势：
　　1.选择范围广，适用性强。它已被广泛应用，为各种中药的分离纯化提供了选择空间。选择合适的膜材料可以获得较高的分离选择性，提高药物的质量。
　　2.高效浓缩产品或过滤杂质。根据有效物质或无效成分的相对分子量分布，选择孔径合适的滤膜。过滤后，可实现有效成分的富集，并完成无效成分的部分去除。
　　3.浓缩过程无需加热，无相变，能耗低，药效破坏可能性低。应根据相对分子量选择不同孔径的滤膜。例如，超滤膜可用于截留大分子物质、分离溶液和中小分子物质，然后使用纳滤膜或反渗透膜进行脱盐，从而达到富集药物有效成分的目的。
　　4.纳滤膜分离在常温和低操作压力下工作，不使用有机溶剂。它可以缩短生产周期，减少有效成分的损失，有利于环境保护和安全生产。
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　　纳滤膜分离技术在中药口服液制备中的应用
　　中药口服液属于中成药液体制剂，是经提取中药材里的有效成分，在中药汤剂、合剂的基础上进行改进，适当加入矫味剂、防腐剂等，在一定条件下灌注(封)制成的一种口服剂。近年来，因其服用剂量小、疗效好、吸收快、适宜老人和儿童服用等优点，得到广大患者的接受和认可，中药口服液的研制与生产在中成药制剂发展中所占比例也逐年上升。
　　由于中药口服液多由复方组成，所含成分复杂多样，口服液中含有的有效成分如皂苷、生物碱、黄酮、多糖、黏液质等会导致混浊、澄清度低的现象，严重影响其质量。因此，选择适合不同中药口服液的纯化工艺，以改善其澄清度显得尤为重要。
　　膜分离法是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的方法。根据孔径大小可以分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等。
　　纳滤膜相对于其他的分离方法，浓缩在常温条件下进行，无相变，无化学反应，不会造成产品的分解变性，同时可脱出盐分，减少灰分，提高纯度，利用多种规格的膜元件在不同的操作条件下对中药口服液进行分离和浓缩，可以解决传统工艺的问题。其技术特点如下：
　　1、纳滤浓缩脱盐效果好，耗能低。常温下浓缩，不破坏热敏性成分。
　　2、与传统除杂工艺相比，采用膜分离技术可避免大量有机溶剂的消耗、污染严重、除杂率低等问题。
　　采用纳滤膜分离技术应用于中药口服液制备，既可以提高中药口服液澄清度、稳定性，又可以为保留中药口服液有效成分提供新的研究思路与方法，对中药口服液快速发展具有重要的实际意义。
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　　浅谈纳滤膜分离技术在化工领域中的应用
　　膜分离是在20世纪初出现，在20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，已成为当今分离科学中重要的手段之一。
　　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，“纳滤”由此得来。对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征，通常截留率范围在60～90%，相应截留分子量范围在100～1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐与浓缩的同时进行。基于纳滤分离技术的特性，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。
　　1、在石油化工领域应用于催化剂回收
　　在石化和化工生产中，催化剂的应用非常广泛，反应后一般需要对产物和催化剂进行分离。
　　纳滤膜具有良好的耐热、耐化学溶剂和较好的机械强度，在催化反应固液分离中采用高效过滤方式，具有耐高温、耐酸碱、耐溶剂等材料优势，与反应器耦合，可充分提高反应器的效率，分离精度高，可分离纳米级催化剂。
　　2、在氯碱化工领域应用于盐水精制
　　纳滤膜具有耐污染性、寿命长等优异性能，广泛应用于氯碱化工领域。采用高效的过滤方式，有着其它精制及过滤技术难以达到效果和优势。
　　纳滤膜具有无污染产生、操作简单、占地面积省等优点，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，具有明显的社会效益和经济效益。
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　　从一颗鲜果到一杯果汁纳滤膜分离技术助力提升产业效益
　　丰富的水果资源为水果加工业的发展提供了充足的原料。水果加工业作为一种新兴产业，在我国农业和农村经济发展中的地位日趋明显，已成为外向型发展潜力的区域性特色、高效农业产业和我国农业的支柱性产业。
　　在水果加工中，传统萃取、蒸馏的方法需要消耗大量的时间和能源，对天然色素的回收较为复杂，破坏了水果原有的色泽和性质。随着膜分离技术的不断发展，膜分离技术得到了广泛地应用。膜分离的过程中不会出现相变，可以有效分离和浓缩生物活性物质。在水果加工中应用纳滤膜分离技术可以避免营养成分被破坏，很好地保证了水果果汁的原有味道。
　　纳滤膜分离技术的膜孔径在纳米级，膜表面常带正或负电荷，对阴离子具有较高的截留率。纳滤技术在水果加工中主要用于水果浓缩，可提高水果浓缩质量。使用纳滤膜技术，可以充分保留水果的原有的风味和色泽，纳滤技术与反渗透技术的配合使用，可有效突破水果浓缩上限，提高水果产品加工质量。其技术特点如下：
　　1、利用物理原理，不需要加入其他化学物质，因此可以节约大量的能源，而且绿色无污染。
　　2、纳滤膜工艺产生的废水COD总量低，大大减轻环保负担。降低劳动强度，实现清洁生产。
　　纳滤膜因其独特的结构和性能，不仅在水果加工中有着出色的表现。近年来在环境保护和水资源再生方面异军突起，在环境工程，特别是废水处理和中水回用方面有着广泛的应用前景。
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　　纳滤膜分离技术在化工废水处理中的应用
　　化工废水的基本特征为高COD、高盐度、对微生物有毒性，是典型的难降解废水，是目前水处理技术方面的研究重点。化工废水的特征分析如下：
　　1、化工废水成分复杂，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了废水的处理难度。
　　2、该废水中含有大量污染物物质，主要是由于原料反应不完全和原料或生产中使用大量溶剂造成的。
　　3、有毒有害物质多，精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等。
　　4、生物难降解物质多，B、C比低，可生化性差。
　　膜技术具有高效节能、无相变、设备紧凑、易与其它技术集成等特点。近年来，在废水处理和回用方面得到了广泛的应用。膜分离技术主要有反渗透、纳滤、超滤和微滤。纳滤膜分离技术作为一种介于反渗透和超滤之间的膜过滤技术，其节流分子量在80~1000之间，孔径为几纳米，故称为纳滤。在化工废水处理过程中，纳滤膜分离技术能有效截留水中的有机污染物和盐分。同时，由于纳滤膜分离技术在水中对单价盐的截留率较低，可以更好地分离单价和多价离子。纳滤膜分离技术在处理化工废水和回收利用废水中有用物质方面具有其独特的优势：
　　1、纳滤膜组件对无机盐有一定的截留率，因为它的表面分离层是由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用。
　　2、超低压大通量，即在超低压下(0.1Mpa)仍能工作，并有较大的通量。
　　化工产品生产过程中产生的废水表现为：排放量大、毒性大、有机物浓度高、含盐量高、色度高、难降解化合物含量高、治理难度大，但同时废水中也含有许多可利用的资源，纳滤膜分离技术在化工领域的生产加工、节能降耗和清洁生产等方面发挥着重要。
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　　安全天然糖类 纳滤膜分离技术在海藻糖提取中的应用
　　关注食品配料的人可能会发现，现在有一些糕点、婴幼儿食品会添加海藻糖，一些商家还会宣传，用海藻糖代替蔗糖“糖分更低”“更健康”。
　　海藻糖含有很少的糖，相当于葡萄糖和蔗糖的一半。糖尿病患者可以直接食用海藻糖而不增加血糖浓度。海藻糖传统提取工艺存在有机溶剂消耗大、溶剂回收困难、生产成本高、污染大等缺点。
　　随着膜分离技术的不断发展，膜技术得到了广泛的应用。在海藻糖提取工艺中，综合采用超滤膜+纳滤膜系统进行深度处理。预处理后的酵母抽提物进入超滤系统进行处理，超滤系统可以去除几乎所有的蛋白质、多肽等大分子杂质。海藻糖与水一起通过膜进入纳滤系统的下一阶段。浓水侧截留海藻糖，小分子氨基酸和无机盐通过纳滤膜，实现海藻糖等物质的分离富集。其技术特点如下：
　　1.可对海藻糖进行物理过滤、脱色、脱盐，提高后续脱盐效率，有效提高产品质量及纯度。
　　2.物理脱色避免对产品质量产生影响，膜分离设备操作简单、运行无相变不破坏产品的结构，生产效率高。
　　3.采用错流过滤原理，膜元件不易堵塞，清洗简便，设备在线运行清洗。膜元件使用寿命长，性价比高。
　　经过纳滤膜分离技术处理后，海藻糖总收率在85%以上，结晶后的海藻糖纯度可达到99.4%，产品质量和收率均优于传统工艺。
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　　乳制品过滤浓缩工艺中为何选用纳滤膜分离技术?
　　什么是乳制品?我们常见的脱脂牛奶、奶酪、酸奶等都属于乳制品，这是一种使用牛乳或羊乳为主要原料，通过不断加工从而制成的乳制食品。加工过程中我们发现乳制品生产中过滤浓缩工艺段尤为重要，现如今为了更好的实现乳制产品的价值，在对原料提取与加工等环节中我们开始应用膜技术进行浓缩，不仅可以减少发酵前的杀菌强度，还能减少食品添加剂的使用。
　　在膜技术应用中纳滤膜在乳制品生产中作为过滤浓缩技术应用效果显著。纳滤膜技术其效果介于超滤和反渗透之间，具有选择性去除去离子的性能优势;并且纳滤膜技术在水中对单价盐的截留率较低，可以更好地分离单价和多价离子。这样一来纳滤膜分离技术被应用在乳制品过滤浓缩工艺当中，可有效的帮助乳清除盐和乳粉干燥前的浓缩分离。
　　通过应用我们还发现纳滤膜分离技术对于乳糖的截留率也很高，我们还可以利用纳滤膜浓缩原料乳，目的就是用来增加牛乳中蛋白质和脂肪及固形物浓度，实现不用增稠剂稳定奶质结构的目的，并减少生产中的热处理对蛋白质的影响，从而影响乳制品的生产质量。
　　目前，在乳制品行业中我们采用纳滤膜分离技术可以有效“加持”乳制品质量与口感，在乳制品生产中都能发挥重要作用。
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　　纳滤膜分离技术在矿井废水处理工艺中的应用优势及原理
　　纳滤膜是一种介于反渗透膜和超滤膜之间的分离技术，具有独特的截留分子量范围和过滤精度。纳滤膜的过滤原理主要包括静电作用、道南效应、分子截留等。纳滤膜的截留分子量通常在几百到一千之间，可广泛应用于工业废水处理、水处理等领域。
　　纳滤膜分离技术在矿井废水处理中的应用优势
　　矿井废水是煤矿生产过程中产生的废水，其中含有大量的悬浮物、有机物、无机盐等污染物，对环境和人类健康都有较大的危害。传统的矿井废水处理方法包括沉淀、过滤、氧化、吸附等，但这些方法难以有效去除废水中的有机物、重金属离子等污染物。而纳滤膜分离技术的应用，为矿井废水处理提供了新的解决方案。
　　纳滤膜分离技术在矿井废水处理中的应用优势如下：
　　1、可有效去除废水中的有机物、重金属离子等污染物。纳滤膜的过滤精度较高，能够有效截留废水中的有机物、重金属离子等污染物，使废水得到有效净化。
　　2、操作简便，节能环保。纳滤膜技术操作简便，可自动化控制，减少人工操作成本。同时，纳滤膜技术对环境友好，无二次污染，符合当前节能环保的发展趋势。
　　3、提高废水回收利用率。通过纳滤膜技术处理后的矿井废水，可达到一定的水质标准，回收再利用，减少水资源的浪费。
　　纳滤膜分离技术在矿井废水处理中的原理，主要包括以下几个方面：
　　1、静电作用。纳滤膜与电解质离子间形成静电作用，这是纳滤膜过滤原理的一个重要方面。在纳滤膜中，由于负电基团的存在，使得膜对负离子具有较高的截留率，而正离子则相对容易通过。这种静电作用可以用来分离不同电荷的离子，实现溶液的离子分离和净化。在矿井废水中，利用静电作用可以去除重金属离子等污染物。
　　2、道南效应。在纳滤膜中，带电基团的存在使得膜对不同离子的截留率不同。当溶液中存在多种离子时，不同离子的电荷大小和离子半径会影响它们通过膜的比例。离子的电荷数越大、半径越小，其通过膜的比例就越低。这种离子选择性分离的现象被称为道南效应。利用道南效应，可以实现对矿井废水中的不同离子进行分离和净化。
　　3、截留分子量。工业用纳滤膜的截留分子量是影响其过滤效果的重要参数。一般来说，纳滤膜的截留分子量在几百到一千之间。可以用来分离分子量不同的物质，如蛋白质、多糖、有机物等。在矿井废水中，利用截留分子量可以去除废水中的有机物等污染物。
　　总之，纳滤膜分离技术在矿井废水处理工艺中具有独特的应用优势和过滤原理，能够实现废水的有效净化、分离和回收再利用，为矿井废水的治理提供了新的解决方案。
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　　纳滤膜分离技术在中药提取中的应用
　　随着科技的不断进步，膜分离技术在许多领域得到了广泛的应用。其中，纳滤膜由于其独特的分离性能，成为了中药提取过程中的一种重要工具。
　　纳滤膜是一种介于反渗透膜和超滤膜之间的膜，其孔径大小在纳米级别，能够有效地去除溶液中的有机小分子、无机离子和杂质。纳滤膜分离技术在中药提取中的应用：
　　1、分离纯化中草药有效成分
　　纳滤膜能够有效地分离和纯化中草药中的有效成分，如生物碱、黄酮类化合物、挥发油等。通过纳滤膜的分离作用，可以将这些有效成分从复杂的植物组织中分离出来，提高其纯度和浓度。
　　2、去除杂质和有害物质
　　纳滤膜分离技术还可以有效地去除中草药提取液中的杂质和有害物质，如有机酸、无机盐、重金属离子等。通过纳滤膜的过滤作用，可以保证提取液的纯净度，提高中草药的质量和安全性。
　　3、优化提取工艺
　　纳滤膜的使用可以优化中草药的提取工艺。通过选择合适的纳滤膜和操作条件，可以实现对提取过程的精确控制，提高提取效率和产物的质量。
　　纳滤膜分离技术在中药提取中具有广泛的应用前景。纳滤膜的孔径大小在纳米级别，能够有效地去除溶液中的有机小分子、无机离子和杂质，具有高分离效率，可以适应各种不同类型的中草药提取液，具有较强的适应性。通过使用纳滤膜，可以简化中草药提取工艺流程，降低生产成本。
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　　纳滤膜分离技术摆平电镀废水清洁回用难题
　　我们都知道，通过电镀法能够有效提高金属耐磨性、导电性、抗腐蚀能力。电镀产生的废水成分复杂，主要来源于电镀清洗液和电镀过程中的渗漏。废水中含有铬、镍、铜、锌等重金属离子和氰化物等，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质，有些是可以回收再利用的有效物质。
　　处理含有重金属物质的废水要采取合适的方法才能减少污染，常用的对电镀废水进行处理的技术主要有化学沉淀、氧化还原、离子交换、电解法等。但是，如何能够更好地进行电镀废水处理减少污染甚至实现水回用，一直都是技术攻关的难点。随着技术进步，高效率的纳滤膜回收技术得到了开发应用，它的实用性较高，成为当前发展前景较好的一种新技术。
　　纳滤过程是介于超滤和反渗透之间的一种压力驱动膜过程，它具有纳米尺寸的微孔且表面荷电。因此，纳滤膜不仅可以截留低分子量的物质，而且对离子具有一定的截留效应。纳滤膜可以从金属溶液中分离出各种重金属离子，将重金属离子和水溶液分开利用，对很多电镀废水中的价值较高的金属都能实现高效回收。
　　纳滤膜分离技术优势：
　　1.纳滤膜可回收溶液中的酸、碱、盐等有效物质，实现资源的循环利用;
　　2.纳滤膜运行能耗低，能够有效降低成本;
　　3.结构设计简单，易于维护保养。
　　综上所述，纳滤膜分离技术在电镀废水处理领域中具有广阔的应用前景。对于重金属废水，必须妥善处理，并尽可能实行循环利用，做到不排或少排。纳滤膜分离技术的广泛应用，能够实现电镀废水的清洁回用，是实现该行业循环发展的良方。
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