CN115591404A - 纳滤系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于从进料溶液滤除溶质的多级纳滤(NF)系统，其中下游NF级比上游NF级更容许溶质。在一些实例中，纳滤系统包括多个串联的纳滤级，其中每个纳滤级比上游紧邻的纳滤级更容许溶质。

Description

纳滤系统和方法
技术领域
本公开涉及纳滤系统和方法。
背景技术
以下段落并非认可其中讨论的任何事物为现有技术或本领域技术人员的知识的一部分。
膜分离工艺通过向滤膜的一侧施加正压来浓缩水溶液中的溶质。膜分离工艺处理进料流溶液，并产生一部分作为渗透溶液，其余部分作为保留溶液。与进料流中的溶质浓度相比，渗透溶液中溶质的浓度降低。与进料流中的溶质浓度相比，保留溶液中溶质的浓度增加。保留溶液可替代地称为浓缩溶液。不同的分离膜可分离和浓缩不同的溶质。
这样的工艺的实例为反渗透(RO)、微滤(MF)、超滤(UF)和纳滤(NF)。纳滤使用具有纳米大小的孔的膜。纳滤膜的孔径比微滤和超滤膜小，但比反渗透膜大。纳滤膜可具有1-10纳米孔径的孔。
发明内容
以下介绍旨在向读者介绍本说明书，但并不旨在限定任何发明。一个或多个发明可存在于以下或在本文的其它部分中描述的系统元件或方法步骤的组合或子组合。发明人不会只由于未在权利要求书中描述本说明书中公开的任何一个或多个其它发明就放弃或否认他们对这样的一个或多个发明的权利。
在高浓度溶质下，具有单一类型纳滤膜的纳滤系统的渗透物回收率可能低得不合乎需要，和/或可能需要不合乎需要的操作条件。例如，在优化操作条件下，在具有单一类型纳滤膜的纳滤系统中处理具有25至27重量%H2SO4和25至35g/L硫酸亚铁的含水进料流可得到40%的硫酸盐回收率。在另一个实例中，用于处理硫酸钠(Na2SO4)溶液的具有单一类型纳滤膜的纳滤系统可能需要在不希望的高压、例如120bar下操作，以在保留物中达到>220g/L的浓度，该浓度是符合零液体排放(ZLD)过程所必需的。
一个或多个所述实例试图解决或改善与使用单一类型纳滤膜的纳滤系统和方法有关的一个或多个缺点。
在一个方面，本公开提供了一种用于从进料溶液滤除溶质的多级纳滤系统，其中下游纳滤级比上游纳滤级更容许溶质。
在一些实例中，纳滤系统包括多个串联的纳滤级，其中每个纳滤级比上游紧邻的纳滤级更容许溶质。
在一些实例中，本公开提供了一种纳滤系统，所述纳滤系统包括产生保留物和渗透物的第一纳滤级；和产生保留物和渗透物的第二纳滤级。第二纳滤级在第一纳滤级的下游，并接受来自第一纳滤级的至少一部分保留物。第二纳滤级比第一纳滤级对溶质更可渗透。
在另一个方面，本公开提供了一种从进料溶液滤除溶质的方法。所述方法包括连续的纳滤步骤，其中每个在后的纳滤步骤都比前一纳滤步骤更容许溶质。
在一些实例中，本公开提供了一种从进料溶液滤除溶质的方法。所述方法包括处理到第一纳滤过程的进料溶液，以产生第一渗透物和第一保留物；处理到第二纳滤过程的至少一部分第一保留物，以产生第二渗透物和第二保留物。第二纳滤过程使用比在第一纳滤过程中使用的纳滤膜对溶质更可渗透的纳滤构件。
根据本公开的纳滤系统和方法可在基本相同的压力下用这些NF级操作。
附图说明
现在将只作为示例，参考附图描述本公开的实施方案。
图1为根据本公开的纳滤系统的示意性工艺流程图。
图2为根据本公开的另一个纳滤系统的示意性工艺流程图。
具体实施方式
一般而言，本公开提供用于从进料溶液滤除溶质的多级纳滤(NF)系统和方法。
在根据本公开的纳滤系统中，下游NF级比上游NF级更容许溶质(permissive tothe solute)。在一些实例中，纳滤系统包括多个串联的纳滤级，其中每个纳滤级比上游紧邻的纳滤级更容许溶质。
NF级的容许率可基于溶质的截留百分率来量化。较大容许级比较小容许级截留更少的溶质。通过将渗透物流中的溶质浓度与进料流中的溶质浓度相比，可确定截留百分率。例如，如果来自进料流的溶质的5%通过该级进入渗透物流，则该级容许5%的那种溶质。或者，可将该级称为具有95%的溶质截留率。更大容许级为允许来自进料流的溶质的超过5%通过该级的级。
纳滤级可包括多个纳滤膜，例如在螺旋缠绕的膜模块中。当NF级中的所有NF膜都相同时，NF级具有与这些膜相同的容许率。
NF级的容许率取决于何种溶质正被评估。例如，一个NF级可容许5%硫酸根离子，而容许99%氯离子。在本公开的上下文中，不同NF级的容许率是与关注的单种溶质相比较。例如，在用于从进料流去除硫酸根离子的纳滤系统中，上游NF级可容许5%硫酸根离子，下游NF级可容许20%硫酸根离子，而不管其它溶质如氯离子的相对容许率。
在本公开的上下文中，NF级可通过编号来标识，其中编号对应于从上游到下游的相对布置。例如，“第二NF级”(NF2)应理解为在“第一NF级”(NF1)的下游，没有中间的纳滤级；如果存在的话，“第三NF级”(NF3)应理解为在第二NF级的下游，没有中间的纳滤级。可在纳滤级之间包括纳滤级以外的过程设备。例如，可在纳滤级之间安装泵、罐、在线化学品定量给料设备、过滤设备或其任何组合，以达到所需的压力、温度、pH或浊度，或以所需的化学品定量给料。在一些示例系统中，在纳滤级之间没有过程设备。操作这样的系统可节省能源和/或得到更简单的过程。
在一些实例中，第一NF级的容许率为15%以下(即，第一NF级可具有85%以上的溶质截留率)。在一些实例中，第二NF级的容许率为5%以上(即，第二NF级可具有95%以下的溶质截留率)。在一些实例中，第三NF级的容许率为5%以上(即，第三NF级可具有95%以下的溶质截留率)。在一些实例中，第一和第二NF级的容许率之差可以为5%至70%。
应理解，在本公开的上下文中，数值预期范围的任何公开也是所述范围内任何值或子范围、包括端点的公开。例如，“15%以下”的预期比率也是例如1%、2.5%、10%、2%至15%、4%至8%和2%至6%的公开。
尽管上面提到重叠范围(例如，NFl的容许率可以为15%以下，而NF2的容许率可以为5%以上)，但应理解，下游NF级仍然必须比在前的NF级更容许溶质。因此，例如，当NF1的容许率为10%时，NF2的容许率必须大于10%。如果这样的示例系统包括NF3，则NF3的容许率必须大于NF2的容许率。
在具有两个NF级的实例中，第一NF级可具有5%以下的溶质容许率；第二NF级可具有15%以上的溶质容许率，例如约30%；并且第一和第二NF级的容许率之差可以为10%至70%。在一个具体实例中，第一NF级可具有3%的溶质容许率，并且第二NF级可具有50%的溶质容许率，得到为47%的容许率差。
在具有三个NF级的实例中，第一NF级可具有5%以下的溶质容许率；第二NF级可具有5%以上的溶质容许率，例如10%以上；并且第三NF级可具有5%以上的溶质容许率，例如20%以上。在具有三个NF级的实例中，第一NF级可具有1%至5%的溶质容许率；第二NF级可具有5%至15%的溶质容许率；并且第三NF级可具有20%至60%的溶质容许率。在具有三个NF级的另一个实例中，第一NF级可具有1%至5%的溶质容许率；第二NF级可具有5%至15%的溶质容许率；并且第三NF级可具有40%至60%的溶质容许率。
根据本公开的一个具体示例系统为2级纳滤系统，其中溶质为FeSO4，NF1具有约5%的容许率，并且NF2具有约30%的容许率。这样的系统可接受在H2SO4中包含25g/L Fe的进料溶液。
根据本公开的另一个具体示例系统为3级纳滤系统，其中溶质为Na2SO4或Li2SO4，NF1具有约1%的容许率，NF2具有约10%的容许率，并且NF3具有约50%的容许率。这样的系统可接受包含100g/L Na2SO4或78g/L Li2SO4的进料溶液。
在另一个NF级下游紧邻的NF级应理解为构造成接受来自上游紧邻的NF级的至少一部分保留物。根据本公开的NF系统可构造成为连续的高压浓缩阵列。例如，由上游NF级产生的浓缩溶液可直接送到随后的下游NF级，且在两个NF级之间基本上没有压力损失。然而，应理解，对“下游紧邻”和“上游紧邻”的提及不截留在纳滤级之间包括纳滤级以外的过程设备的可能性。在具体实例中，那种过程设备不会导致两个NF级之间的显著压力损失。
根据本公开的NF系统可包括两个、三个或更多个NF级。NF系统可包括再循环流，再循环流使来自下游NF级(例如来自第二NF级)的渗透物的至少一部分返回到上游NF级(例如到第一NF级)的入口。在具有三个NF级的NF系统中，系统可包括使来自第三NF级的至少一部分渗透物返回到第一NF级的入口或返回到第二NF级的入口的再循环流。
NF级可包括薄膜复合(TFC)NF膜。薄膜复合NF膜可以为聚酰胺或非聚酰胺TFC膜。NF膜可具有150至3500g/mol的截留分子量(MWCO)，例如150至350g/mol、500至3500g/mol或500至2500g/mol。在一些实例中，NF1的NF膜具有150至350g/mol的MWCO；NF2的NF膜具有大于350g/mol的MWCO，例如500至3500g/mol。NF3的MWCO可高于NF2的MWCO，且NF2的MWCO可高于NF1的MWCO。
合适的NF膜的具体实例包括Suez 1812 NF元件，这是具有150-300 MWCO的薄膜复合膜。不同的级可包括来自同一产品系列的具有不同溶质容许率的膜。例如，一个NF级可包括具有3%溶质容许率的Suez 1812 NF元件；并且下游NF级可包括具有45%溶质容许率的Suez 1812 NF元件。Suez 1812 NF元件的两个实例用于下面讨论的实施例中。在一个实例中，NF膜为聚酰胺薄膜复合纳滤膜，在2000ppm MgSO4、110psi、25℃下，硫酸钠保留率为97%，且MgSO4保留率>98%。在另一个实例中，NF膜为非聚酰胺薄膜复合纳滤膜，在2000ppmMgSO4、110psi、25℃下，硫酸钠保留率为80%至95%，且MgSO4保留率为80%至95%。
在一些实例中，本公开提供了一种纳滤系统，所述纳滤系统包括产生保留物和渗透物的第一纳滤级；和产生保留物和渗透物的第二纳滤级。第二纳滤级在第一纳滤级的下游，并接受来自第一纳滤级的至少一部分保留物。第二纳滤级比第一纳滤级对溶质更可渗透。
图1示出了根据本公开的示例纳滤系统。纳滤系统10包括第一纳滤级12和第二纳滤级14。第一NF级12接受进料16，并产生保留物18和渗透物20。第二NF级14接受至少一部分保留物18。第二NF级14包括纳滤膜(未示出)，所述膜使第二NF级14比第一NF级12对溶质更可渗透。第二NF级14产生保留物22和渗透物24。所示NF系统10包括任选的再循环流26，再循环流26使至少一部分渗透物24返回到第一NF级12的入口。
图2示出了根据本公开的示例纳滤系统。纳滤系统30包括与图1中所示纳滤系统10相同的特征，因此将参考数字用于共同的特征。纳滤系统30另外包括第三NF级32。第三NF级32产生保留物34和渗透物36。第三NF级32包括纳滤膜(未示出)，所述膜使第三NF级32比第一NF级12对溶质更可渗透，并且任选比第二NF级14对溶质更可渗透。
所示NF系统30包括任选的再循环流38，再循环流38使至少一部分渗透物36返回到第一NF级12的入口。这样的任选的再循环流将适用于操作产生渗透物36的系统，渗透物36具有与进入第一NF级12的溶质浓度相似的溶质浓度。
所示NF系统30包括任选的再循环流40，再循环流40使至少一部分渗透物36返回到第二NF级14的入口。这样的任选的再循环流将适用于操作产生渗透物36的系统，渗透物36具有高于进入第一NF级12的溶质浓度的溶质浓度。包括任选的再循环流40的系统可另外包括高压级间泵42。
在另一个方面，本公开提供了一种从进料溶液滤除溶质的方法。所述方法包括在第一纳滤过程中处理进料溶液，以产生第一渗透物和第一保留物；并在第二纳滤过程中处理至少一部分第一保留物，以产生第二渗透物和第二保留物，其中第二纳滤过程以低于第一纳滤过程的比率截留溶质。可使一部分第二渗透物再循环回到第一纳滤过程。所述方法还可任选包括在第三纳滤过程中处理至少一部分第二保留物，其中第三纳滤过程以低于第一纳滤过程的比率且任选以低于第二纳滤过程的比率截留溶质。
在一些示例方法中，第一NF过程可容许15%以下的溶质(即，第一NF过程可截留85%以上的溶质)。在一些示例方法中，第二NF过程可容许5%以上(即，第二NF过程可截留95%以下的溶质)。在一些实例中，第三NF过程可容许5%以上(即，第三NF过程可截留95%以下的溶质)。在一些实例中，第一和第二NF过程的容许率之差可以为5%至70%。
如上关于纳滤系统讨论，尽管以上提到重叠范围，但应理解，下游NF过程仍必须比上游NF过程更容许溶质。因此，例如，在第一NF过程滤除90%的溶质时(即所述过程容许10%的溶质)，第二NF过程必须滤除少于90%的溶质(即所述过程必须容许大于10%的溶质)。
在具有两个NF过程的示例方法中，第一NF过程可截留大于95%的溶质；第二NF过程可截留85%以下，例如约70%；并且第一和第二NF过程的截留率之差可以为10%至70%。在一个具体实例中，第一NF过程可截留97%的溶质，而第二NF过程可截留50%的溶质，得到为47%的差。
在具有三个NF过程的实例中，第一NF过程可截留95%以上；第二NF过程可截留95%以下，例如90%以下；并且第三NF级可截留95%以下，例如80%以下。在具有三个NF过程的示例方法中，第一NF过程可截留99%至95%的溶质；第二NF过程可截留95%至85%的溶质；并且第三NF过程可截留80%至40%的溶质。在具有三个NF过程的另一个示例方法中，第一NF过程可截留99%至95%的溶质；第二NF过程可截留95%至85%的溶质；并且第三NF过程可截留60%至40%的溶质。
根据本公开的一个具体示例过程为2级纳滤过程，所述过程接受包含FeSO4的溶液，在保留约95%的溶质的第一NF过程中和在保留约70%的溶质的第二NF过程中处理所述溶液。进料溶液可在H2SO4中包含25g/L Fe。
根据本公开的另一个具体示例过程为3级纳滤过程，所述过程接受包含Na2SO4或Li2SO4的溶液，在保留约99%的溶质的第一NF过程中、在保留约90%的溶质的第二NF过程中和在保留约50%的溶质的第三NF过程中处理所述溶液。进料溶液可包含100g/L的Na2SO4或78g/L的Li2SO4。
根据本公开的NF系统和方法可构造成处理多种溶液，所述溶液包括如下物质作为关注溶质：(i)硫酸盐(硫酸根)，例如，在包含硫酸钠(Na2SO4)、硫酸锂(Li2SO4)、硫酸铝(Al2(SO4)3)、硫酸亚铁(FeSO4)和/或硫酸(H2SO4)的溶液中；或(ii)可溶有机分子，例如，存在于埋填渗滤液的生物流出物中的分子，例如分子量在100g/mol和3500g/mol之间的分子。
当关注溶质为硫酸盐(硫酸根)时，进料溶液可具有5g/L至200g/L的硫酸盐浓度。进料溶液可以为，例如：二氧化钛废物流，例如，具有25-30重量%H2SO4和至少45g/L Fe离子的废物流；铝电镀废物流，例如，具有约25重量%H2SO4和至少10g/L Al离子的废物流；或具有至少100g/L Na2SO4或至少80g/L Li2SO4浓度的可溶硫酸钠或硫酸锂盐的溶液。
在具体实例中，初始进料溶液可包含10至250g/L浓度的硫酸钠，并且系统或方法可在10至250bar的进料压力操作。在具有三个NF级或过程的系统或方法中，硫酸钠的总溶解固体可以为：(a)在第一级或过程的保留物中100至200g/L，例如150至200g/L；和(b)在第二和/或第三级或过程的保留物中100至350g/L，例如150至300g/L。
当关注溶质为可溶有机化合物时，溶液可具有3至10g/L的有机化合物浓度。
实施例
给根据本公开的示例纳滤系统建模。下表示出图1所示系统的建模流速和溶质浓度，其中所有的NF1保留物转移到NF2；并且所有的NF2渗透物再循环到NF1。这导致NF1进料为系统进料与NF2渗透物的组合。
表 1 – 建模的NF系统和方法
流速(m<sup>3</sup>/h) Fe浓度(g/L) H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>浓度(g/L)
系统进料(16) 30 33 300.0
NF1进料(16+26) 41.4 31.6 301.1
NF1保留物(18) 22.8 56.7 276.5
NF1渗透物(20) 18.6 1.0 331.3
NF2保留物(22) 11.4 85.4 248.9
NF2渗透物(26) 11.4 28.0 304.2
在表1的建模纳滤系统中，NFl级具有45%回收率(即，45%的进水变成渗透物)，截留97%的Fe，并截留-10%的H2SO4；NF2级具有50%回收率，截留50%的Fe，并截留-10%的H2SO4。
表 2 – 建模的NF系统和方法
流速(m<sup>3</sup>/h) Al浓度(g/L) H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>浓度(g/L)
系统进料(16) 20 12 300
NF1进料(16+26) 28 10.85 307
NF1保留物(18) 15 19.85 293
NF1渗透物(20) 12.4 0.5 337
NF2保留物(22) 7 33.4 260
NF2渗透物(26) 8 8 323
在表2的建模纳滤系统中，NFl级具有45%回收率，截留95%的Al，并截留-10%的H2SO4；并且NF2级具有50%回收率，截留60%的Al，并截留-10%的H2SO4。
表 3 – 建模的NF系统和方法
流速(m<sup>3</sup>/h) TDS浓度(g/L)
系统进料(16) 100 50
NF1进料(16+26) 120 52.2
NF1保留物(18) 40 155.5
NF1渗透物(20) 80.2 0.5
NF2保留物(22) 20 248
NF2渗透物(26) 20 63
在表3的建模纳滤系统中，NFl级具有67%回收率，并截留99%的总溶解固体(TDS)；并且NF2级具有50%回收率，并截留60%的TDS。
在900psi下，用进料中不同量的Na2SO4总溶解固体测试对应于NF1和NF2的两个NF级。NF1级使用聚酰胺薄膜复合纳滤膜，这种膜在2000ppm MgSO4、110psi、25℃下的硫酸钠保留率为97%，MgSO4保留率>98%；NF2级使用非聚酰胺薄膜复合纳滤膜，这种膜在2000ppmMgSO4、110psi、25℃下的硫酸钠保留率为80%至95%，MgSO4保留率为80%至95%。
经测定，当进料为100g/L硫酸钠时，NFl级可以4.51 LMH(升/m2/h)的可接受通量产生渗透物，并产生175g/L硫酸钠的保留物。产生具有更高浓度硫酸钠的保留物导致高得不可接受的渗透压差和不可接受地减小的渗透物通量。在相同的进料浓度和压力(100g/L硫酸钠和900psi)下，NF2级可以14.5 LMH的通量产生175g/L的渗透物，这意味着NF2级可在相同的操作压力下进一步浓缩由NF1级产生的保留物。
在前文描述中，出于解释的目的阐述了许多细节，以提供这些实例的透彻理解。然而，对本领域技术人员显然的是，这些具体细节并不需要。因此，已描述的只是所述实例应用的说明，而根据以上教导，许多修改和变化是可能的。
由于以上描述提供实例，因此应理解，本领域技术人员可对这些特定实例进行修改和变化。因此，权利要求的范围不应受本文阐述的特定实例限制，而应以与说明书整体一致的方式来解释。

Claims (21)

1.一种纳滤系统，所述纳滤系统包括：
产生保留物和渗透物的第一纳滤级；和
产生保留物和渗透物的第二纳滤级，其中第二纳滤级在第一纳滤级的下游，并接受来自第一纳滤级的至少一部分保留物，
其中第二纳滤级比第一纳滤级对溶质更可渗透。
2.根据权利要求1所述的纳滤系统，所述纳滤系统还包括再循环流，再循环流使来自第二纳滤级的至少一部分渗透物返回到第一纳滤级的入口。
3.根据权利要求1或2所述的纳滤系统，其中
溶质为硫酸盐，并且第一纳滤级包括用于包含硫酸盐的进料溶液的入口，例如硫酸钠(Na2SO4)进料溶液、硫酸铝(Al2(SO4)3)进料溶液或硫酸铁(FeSO4)进料溶液；或者
溶质为可溶有机分子，并且第一纳滤级包括用于包含有机分子的进料溶液的入口。
4.根据权利要求3所述的纳滤系统，其中进入系统的包含硫酸盐的溶液具有5g/L至200g/L的硫酸盐浓度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的纳滤系统，其中
第一纳滤级具有至少85%的溶质截留率，例如95%至99%；并且第二纳滤级具有最高95%的溶质截留率，例如85%至95%，或50%至85%；任选第一纳滤级和第二纳滤级的截留率之差为5%至70%；
例如，其中第一纳滤级具有约95%的溶质截留率，并且第二纳滤级具有约70%的溶质截留率。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的纳滤系统，其中
第一纳滤级包括具有150至350g/mol截留分子量的聚酰胺薄膜复合纳滤膜；和/或
第二纳滤级包括具有500至3500g/mol截留分子量的非聚酰胺薄膜复合纳滤膜。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的纳滤系统，所述纳滤系统进一步包括产生保留物和渗透物的第三纳滤级，
其中第三纳滤级在第二纳滤级的下游，并接受来自第二纳滤级的保留物，并且
其中第三纳滤级比第一纳滤级对溶质更可渗透。
8.根据权利要求7所述的纳滤系统，其中第三纳滤级比第二纳滤级对溶质更可渗透。
9.根据权利要求7或8所述的纳滤系统，其中第三纳滤级具有至少5%的溶质截留率，例如约20%至约80%，例如约40%至约60%，
例如，其中第一纳滤级具有约99%的溶质截留率，第二纳滤级具有约90%的溶质截留率，并且第三纳滤级具有约50%的溶质截留率。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的纳滤系统，其中第三纳滤级包括具有500至3500g/mol截留分子量的非聚酰胺薄膜复合纳滤膜。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的纳滤系统，所述纳滤系统还包括一个或多个再循环流，所述再循环流使来自第三纳滤级的至少一部分渗透物返回到第一纳滤级的入口和/或第二纳滤级的入口。
12.一种从进料溶液滤除溶质的方法，所述方法包括：
处理到第一纳滤过程的进料溶液，以产生第一渗透物和第一保留物；
处理到第二纳滤过程的至少一部分第一保留物，以产生第二渗透物和第二保留物，其中第二纳滤过程使用比在第一纳滤过程中使用的纳滤膜对溶质更可渗透的纳滤构件。
13.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括使至少一部分第二渗透物再循环回到第一纳滤过程。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中
溶质为硫酸盐，并且进料溶液为包含硫酸盐的进料溶液，例如硫酸钠(Na2SO4)进料溶液、硫酸铝(Al2(SO4)3)进料溶液或硫酸铁(FeSO4)进料溶液；或者
溶质为可溶有机分子，并且进料溶液为包含有机分子的进料溶液。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中进入系统的包含硫酸盐的溶液具有5g/L至200g/L的硫酸盐浓度。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中
在第一纳滤过程中使用的纳滤膜具有至少85%的溶质截留率，例如约95%至约99%；并且在第二纳滤过程中使用的纳滤膜具有最高95%的溶质截留率，例如约85%至约95%，或50%至85%，任选其中在第一纳滤过程和第二纳滤过程中使用的膜的截留率之差为5%至70%；
例如，其中在第一纳滤过程中使用的纳滤膜具有约95%的溶质截留率，并且在第二纳滤过程中使用的纳滤膜具有约70%的溶质截留率，任选用于处理包含FeSO4的溶液。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，所述方法还包括处理到第三纳滤过程的至少一部分第二保留物，以产生第三渗透物和第三保留物，
其中第三纳滤过程使用比在第一纳滤过程中使用的纳滤膜对溶质更可渗透的纳滤膜，
任选使至少一部分第三渗透物再循环回到第一纳滤过程、第二纳滤过程或二者。
18.根据权利要求17所述的方法，其中在第三纳滤级中使用的纳滤膜比在第二纳滤过程中使用的纳滤膜对溶质更可渗透。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中在第三纳滤过程中使用的纳滤膜具有至少5%的溶质截留率，例如约20%至约80%，例如约40%至约60%，
例如，其中在第一纳滤过程中使用的纳滤膜具有约99%的溶质截留率，在第二纳滤过程中使用的纳滤膜具有约90%的溶质截留率，并且在第三纳滤过程中使用的纳滤膜具有约50%的溶质截留率，任选用于处理包含Na2SO4或Li2SO4的溶液。
20.一种从进料溶液滤除溶质的方法，所述方法包括连续的纳滤步骤，其中每个在后的纳滤步骤都比前一纳滤步骤更容许溶质。
21.根据权利要求12至20中任一项所述的方法，其中纳滤级在基本相同的压力下。
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