النمو السكاني و تلوث البيئة المائية فاقمت أزمة المياه ، وأثرت بشكل خطير على الصحة والتنمية المستدامة للاقتصاد والمجتمع ، وأصبحت واحدة من أهم القضايا التي تواجه القرن الحادي والعشرين.مع تحسن مستويات معيشة الناس ، زادت جودة مياه الشرب تدريجياً ، وأصبح الحصول على مياه شرب جيدة مطلبًا ملحًا للناس.مقارنة مع عمليات معالجة المياه التقليديةتتمتع تقنية الأغشية بمزايا البصمة الصغيرة وكفاءة المعالجة العالية وجودة النفايات السائلة الجيدة ، والتي جذبت الكثير من الاهتمام في مجال معالجة المياه وإعادة استخدام المياه.
الترشيح الدقيق (NF) ذو كفاءة عالية في الاحتفاظ بالأملاح متعددة التكافؤ والملوثات العضوية في الماء ، ولكنه يتمتع بمعدل احتفاظ منخفض نسبيًا للأملاح أحادية التكافؤ ، مما يوفر فصلًا انتقائيًا للأملاح أحادية التكافؤ ومتعددة التكافؤ في الأنظمة المختلطة ، وله ميزة انخفاض استهلاك الطاقة مقارنةً بالتناضح العكسي ، و تم استخدامه على نطاق واسع في تحلية المياه ، ومعالجة مياه الشرب ، وإعادة استخدام المياه ، ومعالجة مياه الصرف الصناعي ، وما إلى ذلك. يستخدم NF في الغالب هيكل غشاء مركب من طبقة رقيقة (TFC) ، يتكون من طبقة تحلية من مادة البولي أميد (PA) ، وطبقة الترشيح الفائق (UF) (غالبًا أغشية polyalum أو polyether alum UF وطبقة دعم غير منسوجة. أغشية NF لها حجم مسام بين أغشية RO و UF ولها نفاذية عالية للماء من 5-20 L / (m3-h-bar)]. أغشية R o، أغشية NF لديها معدل احتفاظ يزيد عن 90٪ للأيونات ثنائية التكافؤ ومتعددة التكافؤ ، و 10٪ إلى 90٪ للأملاح أحادية التكافؤ.
ومع ذلك ، الموجودة أغشية NF التجارية لها أيضًا عيوب واضحة جدًا.على سبيل المثال ، تؤدي زيادة تدفق الماء في الغشاء إلى تقليل معدل احتفاظه بالمذاب بسبب ظاهرة الترابط بين النفاذية والانتقائية.في الوقت نفسه ، تتمتع أغشية NF بتاريخ من الإزالة المفرطة (> 90٪) من الأيونات ثنائية التكافؤ (مثل الكالسيوم والمغنيسيوم وأيونات المعادن الأخرى) ، ومع ذلك ، فإن الإزالة المفرطة لهذه المعادن يمكن أن تؤدي إلى ظهور 'غير صحي' يشرب الماء.في الوقت نفسه ، فإن معدل إزالة المعادن الثقيلة والفلورايد والملوثات النزرة ، التي تضر بالبشر ، منخفض بشكل عام ، مما يهدد صحة الإنسان بشكل أكبر.بالإضافة إلى ذلك ، فإن أغشية NF القائمة على مادة البولي أميد تكون أقل مقاومة للكلور ، ومن أجل ضمان ذلك سلامة الغشاء، يجب إزالة الكلور المتبقي من عملية الغشاء ، ولكن هذا سيزيد من تكاليف التشغيل المقابلة.
في السنوات الأخيرة ، مع تطور تقنية النانو ، حظيت أغشية NF المشبعة بالنانو باهتمام وأبحاث مكثفة.تتضمن بعض أغشية المركب النانوي الأكثر شيوعًا أغشية NF المطلية بالسطح (SLN) ، والأغشية النانوية المغطاة بطبقة البولي أميد (TFN) ، وأغشية المصفوفة المختلطة من المواد النانوية (TFCn) وأغشية NF المعدلة القائمة على الطبقة المتوسطة (TFNi).توفر أغشية NF الجديدة هذه تدفقات نفاذية محسّنة بشكل كبير وإزالة انتقائية للأملاح والملوثات العضوية المحددة ، على سبيل المثال ، بسبب التأثيرات الكارهة للماء ، يمكن أن تعزز المنشطات النانوية للماء والمواد العضوية المعدنية (MOFs) الإزالة الانتقائية لمواد اختلال الغدد الصماء عن طريق الأغشية المركبة ، مما يدل على احتمالات جيدة للتطبيقات في معالجة المياه وإعادة استخدام المياه.
