成果简介：
NF 膜的分离传质过程十分复杂，取决于膜表面和膜纳米孔内的微流体动力学和界面效应，
NF 膜分离可能是空间效应、荷电效应、介电效应和传输效应的综合结果。目前大多数业内科研工 作者普遍认为 NF 膜的分离性能主要是由纳米级微孔孔筛分作用和荷电效应共同作用的结果。
（1） 孔径筛分作用
NF 膜具有纳米级的微孔结构，这些微孔对溶质具有空间位阻效应，即孔径筛分作用，可以截 住分子尺寸比微孔大的物质，使分子尺寸较小的物质通过，该模型能够解释 NF 膜对中性粒子的 截留性能。
（2） 荷电效应
膜电荷来源于膜表面和膜孔结构内可电离基团的离解。带电荷的膜材与带电离子之间存在道 南排斥作用，它可以使膜对含有相同电荷的物质保持较高的截留率，对含有相反电荷的物质保持 较高的通过率。荷电效应可以很好的解释带电离子在通过膜的过程中的受阻情况，更接近实际， 具有较好的预测性。
二、技术特点及技术指标：
高盐废水零排放处理常以膜处理工艺为核心，现有苦咸水反渗透膜和海水淡化膜已有成熟产 品，可直接采购应用。传统高盐废水零排放处理技术和工艺研究过程中，关注膜材料的浓缩倍数、抗污染性能和提高蒸发结晶装置的能源利用效率，对处理工艺分盐技术关注较少，多数不具 备分盐能力。零排放处理过程虽然实现废水的零排放，但同时产生固废等二次污染物，无法实现 盐的资源化，且运行成本较高。
针对高盐废水膜法零排放处理技术知识产权仍然体现在关键膜材料的制造过程中。目前能够真正稳定应用于高盐废水零排放中的反渗透膜以及纳滤膜仍然被国外所垄断。国内从事纳滤膜材 料、组件研究的研究机构和企业较多，部分产品已得到推广应用，但现有纳滤膜产品无法用于零 排放处理工艺的分盐要求，且膜材料和膜组件在在耐污染、耐高压等方面同国外先进水平尚存较 大差距。
中国石油大学（华东）在特种膜材料的研发领域拥有较长的研究历史并取得了一定的研究成 果。近年来，团队着眼于实现自主知识产权高性能特种反渗透和纳滤膜材料研发突破，以打破国 际长期在该领域的技术垄断。通过生产工艺革新、新的单体合成等技术手段，目前已经实现了适 合高盐废水的高性能选择性纳滤膜的研发突破，并申请相关专利，装配出我国自主高性能纳滤膜产品。
应用领域：
（1）饮用水净化与水软化
由于 NF 膜的 MWCO 在 200-1000 Da 之间，其可有效去除自来水中的微量有机污染物（如 药品和个人护理产品、类固醇激素及杀虫剂等），所以 NF 膜可用于饮用水的深度净化。此外，NF 膜有高的硬质离子（Ca2+ 、Mg2+ ）截留和低的操作压力，其也可用于水软化。
（2）盐湖提锂
NF 从水资源中富集锂的过程通常是依次进行沉淀过程以进行纯化和回收碳酸锂。尽管 NF 技 术无法直接完全地回收锂资源，但从工业角度来看，通过 NF 工艺进行浓缩锂可以成为蒸发的一 种有效且具有低成本效益的预处理选择。
（3）工业上的零排放
石油和天然气行业生产和加工用水的复杂性使其成为最难处理的废水之一，为了使这些废水 真正成为可利用的资源而不是污染水，零排放工艺被提出。高选择性的 NF 膜在最后的废水资源 化中可以发挥巨大的作用，而且关于 NF 和 RO 联合的过程用于排放工艺的设计也在逐渐增加。 从市政废水中回收水为面临供水短缺的城市和地区提供了可靠且可持续的解决方案。
专利授权及申请情况：
1 、国家发明专利：一种哌嗪基原生荷正电纳滤膜及其制备方法（公开）
2 、国家发明专利：一种高选择性自微孔聚酰胺纳滤复合膜及其制备方法（公 开）
3 、国家发明专利：一种具有异质结构分离层的复合膜及其制备方法（公开）
成果受资助及获奖情况：
1 、国家重点研发计划，05EF2104001 ，页岩气压裂返排液精细化处理关键技术与 设备研发，2021-01 至 2023-12；
2 、山东省重大科技创新工程，05J1804019B,纳滤耦合分质结晶分盐技术在炼化高 盐废水零排放处理中应用研究与工程示范，2018-01 至 2020-12；
技术成熟程度： 已在产业中应用
拟合作方式： ☑其他
