膜过滤法是一种高效且能耗低，便于应用的液体分离工艺。与常规的污水处理方法相比，膜过滤法具有处理率高、效果更优、废物可循环使用等优势[1]。膜分离技术一般包含微滤、超筛、纳滤以及反逆穿透，其中纳滤科技是目前膜分离技术研究的热点之一。纳滤工艺是一种介于逆向渗透技术与超筛工艺之间的加压驱动式膜分离工艺，其具有特有的特殊性能，在工业污水处理中得到普遍运用。纳滤膜技术主要应用于废水处理，膜通量、截留率与抗污能力均是分析纳滤膜性能的重要指标，但这些指标受到膜体微观的影响。目前，改善纳滤膜的通过量、截留率与抗污能力，成为纳滤膜制备中的关键问题[2]。本研究从纳滤膜技术入手，探究纳滤膜的制备工艺，介绍纳滤膜的使用优势，分析了纳滤膜技术在处理化工高盐废水中的影响因素，综述纳滤技术在日化废水、染料废水及制药废水等领域中的应用进展。对于纳滤膜未来的工艺进行分析，从而提高纳滤膜的使用稳定性。1纳滤膜的制备纳滤膜的主要材料是聚酰胺，纳滤膜可截留纳米级(0.001 μm)的材料。纳滤膜的主要应用范围介于超滤与逆向渗透之间，拦截高溶解性盐类的能力一般在20%~98%，对可溶性单价离子的去除率小于高价离子[3]。纳滤膜的种类较多，目前常用的纳滤膜分为非对称膜与复合膜两种。为了进一步提升纳滤膜的使用寿命，提高其抗污染性与分离性，纳滤膜的制膜方式成为目前科研人员关注的重点[4]。目前主要的制备工艺包括：浸没沉淀相转化法、界面聚合法、层层组装法等。1.1浸没沉淀相转化法目前，商品化的超滤膜通常采用浸没沉淀相转化法制备[5]。采用浸没沉淀相转化法制备纳滤膜时，选用的溶剂对膜的结构和性能具有明显的影响[6-7]。关键是选择一种能够完全溶解聚合物的溶剂，并确保该溶剂与非溶剂之间具有互溶性[8-9]。凝固浴对铸膜液的沉淀过程具有明显的影响[10-11]。水是浸没沉淀相转化过程中常用的非溶剂[12-13]。小分子醇类常作为凝固浴以制备具有致密皮层的非对称膜[14-15]。溶剂的加入可以改变成膜的过程和形成的膜结构[16]。Yang等[17]凝固浴中加入的Na2CO3与铸膜液中的CaCl2反应调孔膜结构。分析Na2CO3浓度对PAN膜渗透性能和截留性能的影响。Zhao等[18]研究PANI在酸/碱水浴中的再组装过程。使用碱水浴时，PANI的成孔功能增强。通过调节凝固浴的pH值改变添加剂PANI的形貌，调控超滤膜的结构和性能。1.2界面聚合法在界面聚合法中，通常使用两种或多种不相容的单体，在不相容的相界面上进行聚合反应。其中一种单体通常是亲水性的，能够形成孔隙结构，另一种单体是亲油性的，有助于提高膜层的稳定性。在聚合反应过程中，亲水性单体在界面上聚合形成交替排列的层状结构，从而形成具有纳米级孔隙的纳滤膜[19]。通过界面聚合法制备的纳滤膜具有较好的亲水性、选择性和分离效率。目前，在使用界面聚合法制备纳滤膜的过程中，水相单体溶液一般使用哌嗪(PIP)，将均苯三甲酰氯(TMC)作为油相单体[20]。聚乙烯亚胺(PEI)是一类具有支化结构的大分子多元胺[21]，由其合成的聚酰胺纳滤膜在低压下具有较好渗透性和高价离子截留效果[22-25]。PEI系列聚合物的相对分子质量是影响单体在基膜表面吸附、界面反应活性和成膜致密性的关键因素。Fang等[26]采用“PEI+PIP”混合水相单体制备中空纤维纳滤膜，添加少量PIP可使膜对硫酸镁的截盐率从80%提升至90%以上。Chong等[27]在无机中空陶瓷管表面采用PEI材料制备“无机-有机”复合纳滤膜，对于提高中空纤维纳滤膜的耐受性，扩大应用范围具有重要意义。界面聚合法可以通过调节聚合反应的条件、单体组合和反应参数，实现对纳滤膜孔隙结构的精确控制，有利于根据特定应用需求设计分离和过滤效果。通过界面聚合法制备的纳滤膜通常具有良好的稳定性和力学强度。亲油性单体的存在有助于提高膜层的稳定性，使其在长期运行和高压操作下表现较好的耐久性。界面聚合法可以适用于不同类型的材料，包括有机高分子、无机材料和复合材料等。然而，界面聚合法制备纳滤膜通常需要较长的聚合时间，因为聚合过程在相间界面上进行，并且孔隙结构的形成需要较长时间。界面聚合法在选择单体、乳化剂和反应条件时对材料的依赖性较高。不同材料组合可能对制备过程和膜结构产生不同的影响，需要了解材料特性和反应机理。界面聚合法可能具有一定的工艺复杂性。需要控制多个参数、稳定乳液的形成以及后续处理步骤等，可能增加制备过程的复杂性。1.3层层组装法层层组装技术是利用逐层交替沉积的方法，通过各层分子间的弱相互作用，使层与层之间自发地缔合形成结构完整、性能稳定、具有某种特定功能的分子聚集体或超分子结构的过程[28-29]。层层自组装膜利用聚电解质之间的静电作用在多孔基膜上组装成致密皮层[30-31]。在自组装过程中，反电荷的聚阴离子、聚阳离子电解质相互吸附，从而形成离子键，作为吸附沉积组装过程中的动力。吸附沉积过程中聚电解质与带有反电荷的聚电解质相结合，剩余部分电荷由于反粒子进行补充，在下一次组装中反离子会释放，所以膜的电荷补偿主要由聚电解质性质决定。为了保证膜厚度均匀，在组装过程中聚电解质之间通过静电的相互作用进行逐层沉淀，但是相同电荷之间的排斥力又限制了聚电解质的无限吸附，使得每张膜的厚度基本相同[32-35]。等温吸附过程中，电解质之间存在滞后现象，这种现象的产生也决定了多层膜在冲洗过程中的稳定性。层层组装制备工艺克服了传统制膜的缺点，提高了制膜的效率，是一种较高效的制膜方式[36-39]。2纳滤膜技术处理化工高盐废水的影响因素在印染、农药、制药、日化生产过程中生成了大量含盐分超过1%（质量分数）的高盐工业废水，通常带有各种污染物（有机质、盐、油、重金属物质、放射化学物质等）。高盐化工污水处置不当，可能对生物体系产生影响。因此，解决高盐分化学工业废水问题十分重要。膜过滤法具有高效节能、无相变、设备体积小等优势。膜过滤法主要包括逆向渗透、纳筛、超筛、微滤等。纳滤膜工艺能够高效除去水中的有机质和盐类[40]。因为纳滤膜在水中对单价盐的截留面积较小，能够有效分离单价和多价离子。2.1pH值的影响纳滤膜的表面大多带有电荷，表面电荷受到pH值的影响，pH值可能改变电荷数量，从而改变电荷与溶液离子的静电排斥反应，影响溶质组成，改变纳滤膜的分离性能。马春晓等[41]研究表明，纳滤膜卤水在调制过程中pH值在6.4~6.9范围时，纳滤装置能够保持长时间运转，是提升纳滤装置运行效率的有效方式。夏圣骥等[42]运用纳滤膜去除水中砷，探究水中pH值对除砷效果的影响。结果表明：随着水中pH值逐渐提升，纳滤膜去除五价砷的效率逐渐上升，纳滤膜的去除率在90%以上，明显大于对三价砷的去除率。王薇等[43]以聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)作为交联预聚物，利用双苄基试剂进行季铵化反应，在聚砜基膜表面固载PDMAEMA凝胶层，制得荷正电的复合纳滤膜。研究表明，在PDMAEMA碱性水溶液中加入酸，交联点的密度在荷正电的叔氨基与H+反应产生季铵盐，随着叔氨基数量的减少而减少，无法形成致密的立体网络；但填入少量碱后，叔氨基的数量又上升，有利于界面反应进行，能够形成致密的立体网络。但碱加入过量后，溶液浓度下降，部分叔氨基由于聚阳离子链的蜷缩被紧紧包围无法作用，不利于进行界面反应，无法形成致密的立体网络结构的复合膜。2.2操作压力的影响王玉红[44]通过观测不同盐溶液的浓度，不同压力(0.6~2.6 MPa)之间，纳滤膜的性能变化。结果表明：相同溶液浓度下，随着压力的升高，盐溶液的截留率逐渐增大。但压力超过1.6 MPa后，不同浓度的盐溶液截留率基本保持不变。在压力相同的情况下，溶液浓度越高，纳滤膜截留率明显下降。操作压力属于外部施压，而纳滤膜结构与两侧浓度差形成渗透压，对透过膜的物质形成阻力，若外部施压到一定程度，膜结构不断变紧实，纳滤膜的渗透压变大，荷电性增强，排斥反应更强，使得纳滤膜截留率升高。当外部施压转变成驱动力后，纳滤膜结构不发生变化，截留率不变。徐天男[45]研究表明，在温度为20 ℃，操作压力为3.60 MPa时，进水量保持在540 L/h，纳滤效果最佳。小范围升高压力对纳滤膜通量影响不大。3纳滤膜技术处理在废水中的应用3.1染料废水染料工业废水的制造过程中，形成大批高盐（超过5%）、高COD（超过10 000 mg/L）和高色度（数万）的工业废水[46]，限制生物系统中微生物的活动。染色后工业废水必须经过一定的生化预处理后才可以进入生态系统。纳滤技术处理染料废水，盐透过纳滤膜，染料被截，再经过不断清洗过滤。杨刚等[47]在NT染料水溶液脱盐和浓缩的研究中使用了CA卷式纳滤膜。结果表明：经纳滤膜处理过程中，始终施加1.8 MPa压力，水相中NaCl迅速浓缩，NaCl的浓度从原先1.05 mol/L减少至0.049 mol/L以内，从而使NT染液浓度迅速浓缩到0.25 mol/L以上，NT的截留效果达到了99.8%。经长时间运转，膜元件抗污能力依旧良好。但NT染液浓度达到0.3 mol/L左右时，膜表面可形成凝胶层，渗透流率明显下降，NaCl的截留率升高。刘宗义[48]使用卷式反渗透膜，对锦纶丝的清洗废液进行处理。结果表明：纳滤膜能够将己内酰胺单体浓缩至十倍以上，并截留80%左右。郭明远等[49]自制醋酸纤维素纳滤膜，研究了纳滤膜对活性染料Ｘ-3B水溶液的分离性能。结果表明：醋酸纤维素纳滤膜可用于活性染料印染废水处理和染料回收。3.2农药生产废水纳滤膜技术作为高效环保的膜技术，能够除去10.5以上的COD和食用盐含量，适用于农药污染物的预处理。处理农药生产废水过程中，使用纳滤膜应当注意膜污染的问题。使用纳滤技术截留农药生产废水中农药化肥残留物质时，提高截留效果和处理效率，改进方法发挥不同纳滤膜的优势是目前研究重点。杨青等[50]针对吡虫啉农药废水的处理，选用了DK型、NF90型纳滤膜，分别对两种纳滤膜的处理效果进行研究。在膜处理单元采用一级一段错流过滤法，以比较两种纳滤膜的不同分离效果，判断不同膜的去除规律和应用范围。结果表明：DK型纳滤膜的稳定性更好，去除率略差，很多高浓度小分子仍然留在溶液中，不适合进行生化处理。NF90纳滤膜的去除率更高，但操作压力大，只适合处理中低浓度废水。为了达到更稳定、高效的处理效果，可以将DK和NF90纳滤膜组合共同使用。夏娇等[51]研究农业中含有机磷的污水通过膜过滤机组装置后，去除水中COD和TP的效果。选择了NF-90纳滤膜和SelRO MPS-34纳滤膜，在进水压力为2 MPa，pH值为7.5的条件下，进行连续实验，得出两种纳滤膜对废水中TP的不同去除效果。赵经纬等[52]使用纳米过滤膜的综合膜分离体系处置草甘膦污水，能够使草甘膦的浓度浓缩至4%以上，盐分浓度降至1%。纳滤膜在处理农业污水中具有出水水质好、稳定性高、效率高、回收率高等优点。纳滤膜常温下可分离污染物，不会使物质分解变性。为了提升农业污水的处理效果，需要选择合适装置和纳滤膜材料，可将不同种类的纳滤膜组合使用。3.3制药废水近些年，由于制药化学工业的快速发展，其污染物的复杂性成倍增加，制药化工废物具有高盐和不易快速降解等特性，增加工业废水的处理难度。而相较其他处理方式，以纳滤膜为基础的分盐处理工艺的应用前景更大。在制药废水的预处理时采用管式超滤膜，出水后用分段浓缩分盐工艺深度处理，能够将大部分有机物截留住，并在一定通量下可长时间稳定处理。与传统处理工艺相比，分段浓缩工艺效果更好，经济性更高。冉艳红等[53]采用纳滤膜方法浓制中药水提取液。结果表明：纳滤浓缩后的中药水提取液生产利用效果和产品质量得到提升，而工业废水排放量和处置成本下降。萃取液中的可溶性固体物明显提高，说明通过升温加压的方法能够增加膜通量。张万友等[54]通过纳滤膜成功脱除工业废水中盐浓度为11%~17%的杂质及其衍生品废水中的醋酸钠和氯化钾。结果表明：Nanomax50纳滤膜技术对醋酸钠和氯化钾的截留效果都超过99%，而对杂环药衍射体的脱除效果达到了99.5%。综合分析，由于纳滤膜技术分离效果较好，废水中有益物质处理后可继续使用，在高盐制药废水处理中存在发展潜力。纳滤膜在处理制药污水时能够提高化学除氯效率，降低成本，具有出水水质高、利用率高、分离技术好、截留率高等优点。以纳滤膜为基础的分盐处理工艺，使得废水中污染物分离效果更好。3.4日化生产工艺废水日化生产工艺废水具有日产量高、污水深度大、处理成本高等特点。采用纳筛设备能够有效减少运行投入，且纳筛工艺简单，效率较高，能够克服日化生产工艺废水的处理困难，因此过滤设备在日化生产工艺废水处理中十分有效。李航等[55]研究表明：纳滤膜具有抗酸碱能力、截留效果较好，对土壤中重金属去除性强，未出现膜损坏的现象。逆向渗透工艺也能够处理日化生产工艺废水中深度污水，而与纳筛工艺处理污水一样，逆向渗透工艺具有操作时间少、工作效率较高的优点，对有机水分子具有较好的脱除效率。与逆向渗透工艺相比，纳筛工艺的优势比较多。目前，逆向渗透工艺的操作费用比较高，长时间使用反渗透技术净化废水对于普通的化工企业负担较大[56]。因此，通常应用纳滤技术处理日化生产工艺废水。4结论基于纳滤膜分离技术可以有效将高盐废水中的溶解性盐分离出来，实现废水的脱盐处理。目前纳滤膜的孔隙结构和孔径分布得到良好调控，使其能够有效分离高盐废水中的离子物质，同时保持相对较高的水通量和脱盐效率。基于纳滤膜分离技术处理高盐废水处理效果较好且适用性较强。与传统的蒸发结晶等方法相比，纳滤膜分离技术在处理高盐废水时具有较低的能耗和环境风险。纳滤膜能够实现连续操作、高效分离，为高盐废水处理提供一种可持续、经济和环保的选择。基于纳滤膜分离技术的高盐废水处理方法在实现高效脱盐、能源节约和环境保护方面具有潜力。尽管纳滤膜分离技术在高盐废水处理中表现出良好的潜力，但仍然存在一些挑战需要解决。其中包括膜污染、膜通量降低和能耗等问题。未来的研究可以集中在膜材料的改进、膜污染控制和工艺优化等方面，以提高纳滤膜的稳定性和性能，降低处理成本，并提高其在工业应用中的可行性。