Een nanofiltratiesysteem (NF-systeem) is een drukgedreven membraanscheidingsapparaat dat valt tussen ultrafiltratie en omgekeerde osmose. De poriegrootte van het membraan varieert van 0,001 tot 0,01 µm (ongeveer 1 nm) en de molecuulgewichtafsnijding (MWCO) ligt doorgaans tussen 200 en 1000 Da. Nanofiltratiemembranen hebben meestal een lading op hun oppervlak, met hoge verwijderingspercentages voor tweewaardige en meerwaardige ionen (zoals SO₄²⁻, Ca²⁺, Mg²⁺, etc., tot meer dan 90%), terwijl het verwijderingspercentage voor eenwaardige ionen (zoals Na⁺, Cl⁻) lager is (20%-80%). Dit kenmerk maakt het mogelijk om hardheid en wat zout te verwijderen, terwijl de lage operationele druk en hoge permeaatterugwinningspercentages behouden blijven.

Nanofiltratiesystemen worden veelvuldig gebruikt voor waterontharding, gedeeltelijke ontzilting, kleurverwijdering, verwijdering van organisch materiaal en concentratie en scheiding van materialen. Ze hebben belangrijke toepassingen in de behandeling van industrieel afvalwater, hergebruik van gereinigd water, zuivering van drinkwater en in de zuivel- en farmaceutische industrie.

Werkingsprincipe

Nanofiltratiesystemen bereiken selectieve scheiding op basis van het zeefeffect en het Donnan-ladings effect:

Zeefeffect: Het membraanoppervlak heeft microscopische poriën op nanoschaal, die opgeloste stoffen met molecuulgewichten groter dan de molecuulgewichtafsnijding van het membraan vasthouden, terwijl watermoleculen en kleinere opgeloste stoffen doordringen.

Ladings effect: Het oppervlak van het nanofiltratiemembraan is doorgaans negatief (of positief) geladen, waardoor geladen ionen selectief worden vastgehouden door elektrostatische afstoting. Meerwaardige ionen worden, vanwege hun hoge ladingsdichtheid, veel gemakkelijker afgestoten dan eenwaardige ionen.

Onder druk stroomt voedingswater tangentieel langs het membraanoppervlak. Watermoleculen en enkele eenwaardige ionen dringen door om permeaat (productwater) te vormen, terwijl meerwaardige ionen, organisch materiaal en grotere moleculen worden vastgehouden om concentraat te vormen. Vanwege de lagere operationele druk (0,5~1,5 MPa) zijn de energieverbruik en bedrijfskosten van het systeem aanzienlijk lager dan bij omgekeerde osmose.

Het systeem is uitgerust met automatische spoel- en chemische reinigingsfuncties, waardoor de membraanmodules regelmatig worden gespoeld om membraanvervuiling te voorkomen en de levensduur van het membraan te verlengen.

Samenstelling van het systeem

Dit nanofiltratiesysteem bestaat uit de volgende kerneenheden:

Voorbehandelingseenheid:** Geconfigureerd met een multimediafilter, actiefkoolfilter, veiligheidsfilter of ultrafiltratiesysteem op basis van de kwaliteit van het inkomende water om een SDI van ≤ 3 te garanderen, ter bescherming van het nanofiltratiemembraan.

Hogedrukpomp:** Zorgt voor een stabiele operationele druk voor het systeem, doorgaans een roestvrijstalen meertraps centrifugaalpomp met frequentieomvormerregeling.

Nanofiltratiemembraanmodule:** Maakt gebruik van spiraalvormige nanofiltratiemembraanelementen, gemaakt van polyamide composietmembranen of andere speciale membranen. Verschillende modellen kunnen worden geselecteerd op basis van de ontziltingsgraad en permeaatvereisten.

Drukvat:** Een drukbestendige schaal die de membraanelementen bevat, gemaakt van FRP of roestvrij staal.

Reinigingssysteem:** Bevat een reinigingswatertank, reinigingspomp en veiligheidsfilter voor periodieke chemische reiniging van het membraan.

Besturingssysteem:** Volledig automatische PLC-besturing, realtime monitoring van parameters zoals druk, debiet, geleidbaarheid en pH. Beschikt over automatische spoelfuncties, foutmeldingen en functies voor gegevensoverdracht op afstand, met touchscreenbediening.

Leidingen en instrumentatie:** Hogedruk roestvrijstalen leidingen, uitgerust met drukmeter, debietmeter, geleidbaarheidsmeter, drukschakelaars en automatische kleppen.

Kernvoordelen

Voordelen	Beschrijving
Selectieve scheiding	Zeer effectieve verwijdering van hardheidsionen (Ca²⁺, Mg²⁺) en sulfaationen, terwijl eenwaardige ionen gedeeltelijk worden behouden, geschikt voor waterontharding en gedeeltelijke ontzilting.
Lage operationele druk, energiebesparend	Operationele druk: 0,5~1,5 MPa, slechts 1/3~1/2 van die van omgekeerde osmose, waardoor het stroomverbruik en de bedrijfskosten aanzienlijk worden verlaagd.**
Hoge waterterugwinningsgraad	Terugwinningsgraad per eenheid: 75%~90%, met minimale concentraatafvoer, vooral geschikt voor waterarme gebieden.**
Verwijdering van organisch materiaal	Verwijderingspercentage van organisch materiaal met een molecuulgewicht groter dan 200 Da (zoals pesticideresiduen, pigmenten, hormoonverstoorders): Doorgaans >90%.**
Stabiele effluentkwaliteit	Niet beïnvloed door schommelingen in de kwaliteit van het inkomende water, waardoor een stabiele en controleerbare productwaterkwaliteit wordt gegarandeerd, die voldoet aan diverse hergebruiksvereisten.**
Sterke weerstand tegen vervuiling	Vergeleken met omgekeerde osmosemembranen hebben nanofiltratiemembranen een gladder oppervlak, een gematigde ladingsdichtheid en een lagere neiging tot vervuiling door colloïden en organisch materiaal.**
Volledig automatische werking, eenvoudig onderhoud	PLC intelligente besturing: voert automatisch spoel-, bedienings- en afsluitprocedures uit; monitoring op afstand; minimaal dagelijks onderhoud.**

Technische parameters (aanpasbaar)

Parameters	Bereik
Membraanporiegrootte	Ca. 0,001~0,01 µm (MWCO 200~1000 Da)
Type membraanmodule	Schermtype
Operationele druk	0,5 ~ 1,5 MPa (instelbaar, afhankelijk van watertemperatuur en terugwinningsgraad)
Permeatafvoer	0,5 ~ 200 m³/u (aanpasbaar)
Verwijderingsgraad van hardheid (Ca²⁺, Mg²⁺)	≥90%
Verwijderingsgraad van organisch materiaal (MW>200)	≥90%
Kleurverwijderingsgraad	≥95%
Bedrijfstemperatuur	5 ~ 45℃
pH-bereik	3 ~ 10 (continue werking) / 2 ~ 12 (reiniging)
SDI-vereiste	≤3

Toepassingsgebieden

Geavanceerde afvalwaterbehandeling en hergebruik

Behandeling van afvalwater uit de textiel- en drukkerijindustrie: Verwijdert kleur, kleurstoffen en hardheid; permeaat wordt hergebruikt in spoel- of verfprocessen.

Behandeling van afvalwater uit de galvanische industrie: Scheidt zware metaalionen (Ni²⁺, Cu²⁺, etc.) van eenwaardige zouten, waardoor metaalwinning en waterhergebruik mogelijk zijn.

Behandeling van afvalwater uit de papierindustrie: Verwijdert lignine en kleur, vermindert COD; permeaat wordt hergebruikt in pulping- of papierproductieprocessen.

Behandeling van chemisch afvalwater: Scheidt hoogwaardige materialen en vermindert de organische belasting in geconcentreerd afvalwater.

Behandeling van percolaat: Gebruikt als voorbehandeling voor omgekeerde osmose of als zelfstandige behandelingseenheid om hardheid en organisch materiaal te verwijderen.

Drinkwater- en industrieel waterbehandeling

Ontharding van grondwater/oppervlaktewater: Verwijdert calcium- en magnesiumhardheid, waardoor de totale hardheid wordt teruggebracht tot drinkwaternormen.

Gedeeltelijke ontzilting van brak water: Vermindert TDS terwijl sommige mineralen behouden blijven.

Ontkleuring en ontgeuring: Verwijdert natuurlijk organisch materiaal (NOM), humuszuren en precursors van trihalomethanen.

Verwijdering van pesticiden en micropolluenten: Garandeert de veiligheid van drinkwater.

Systeem voor gereinigd water: Gebruikt als voorbehandeling voor omgekeerde osmose om hardheid en organisch materiaal te verminderen, waardoor schaalvorming en vervuiling worden verminderd; of zelfstandig gebruikt voor productieafvalwater.

Materiaalscheiding en -concentratie (voedingsmiddelen, farmaceutica, chemie)

Concentratie en ontzilting van wei-eiwit

Concentratie en zuivering van antibiotica, aminozuren en vitaminen

Ontzilting en raffinage van sacchariden

Ontzilting en concentratie van kleurstoffen en tussenproducten

Voorbehandeling voor ontzilting van zeewater: Onthardt zeewater, verwijdert calcium- en magnesiumhardheid en sulfaat, waardoor de stabiliteit van latere omgekeerde osmoseprocessen wordt verbeterd.

Vergelijking met andere membraantechnologieën

Membraantechnologie	Membraanporiegrootte / MWCO	Operationele druk:	Retentiekenmerken:	Typische toepassingen
Microfiltratie (MF)	0,1~10 µm	0,01~0,2 MPa	Zwevende deeltjes, bacteriën, algen	Voorbehandeling, verwijdering van troebelheid
Ultrafiltratie (UF)	0,01~0,1 µm / 1~100 kDa	0,1~0,5 MPa	Grote organische moleculen, virussen, colloïden	Verwijdering van macromoleculen, virusverwijdering
Nanofiltratie (NF)	0,001~0,01 µm / 200~1000 Da	0,5~1,5 MPa	Meerwaardige ionen, kleine organische moleculen, kleur	Ontharding, gedeeltelijke ontzilting, ontkleuring
Omgekeerde osmose (RO)	<0,001 µm / <100 Da	1,0~6,0 MPa	Bijna alle opgeloste zouten en organisch materiaal	Ontzilting, bereiding van zuiver water

Waarom kiezen voor ons?

Uitgebreide ervaring in waterbehandelingsprojecten: Levering van honderden nanofiltratiesystemen voor industrieel waterhergebruik, ontharding van drinkwater en materiaalscheiding, met volwassen procesontwerpen.

Professionele selectie van membraanelementen: In samenwerking met gerenommeerde binnenlandse en internationale membraanmerken kunnen we het optimale membraanmodel aanbevelen op basis van waterkwaliteit en hergebruiksdoelen, waarbij investerings- en bedrijfskosten worden gebalanceerd.

Geoptimaliseerd ontwerp voor verminderd energieverbruik: Door gebruik te maken van hoogrendement hogedrukpompen, energieherstelapparaten en frequentieomvormers bespaart het systeem 15%~30% meer energie dan conventionele ontwerpen.

Volledig automatische besturing: PLC+HMI met automatische spoelfuncties, foutdiagnose en functies voor gegevensoverdracht op afstand, ter ondersteuning van onbeheerde werking.

Anti-vervuilingsontwerp: Configuratie van geschikte voorbehandelings- en spoelschema's op basis van de kenmerken van de waterkwaliteit, waardoor de reinigingscycli en de levensduur van het membraan effectief worden verlengd.

Modulaire configuratie: Gestandaardiseerde modules met een productiecapaciteit van 0,5~200 m³/u, die naar behoefte kunnen worden gecombineerd, wat gefaseerde investeringen en capaciteitsuitbreiding vergemakkelijkt.

Uitgebreide after-sales service: Levering van begeleiding bij membraanreiniging, diensten voor herstel van prestaties, langdurige levering van reserveonderdelen en wereldwijde technische ondersteuning.

Markeringen: