陶瓷膜在水处理中的应用研究.docxVIP

  1. 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

?

?

陶瓷膜在水处理中的应用研究

?

?

肖永辉齐宏丽

【摘要】陶瓷膜具有化学稳定性好、耐酸碱、分离性能高、抗污染性强等优点,在水处理领域有着广泛的应用。重点介绍了陶瓷膜在饮用水、海水淡化、各行业污水处理中的应用研究,概述了当前水处理领域陶瓷膜制备以及陶瓷膜低成本化方面的研究进展,并对水处理陶瓷膜应用的瓶颈性问题进行了讨论

【关键词】陶瓷膜;饮用水;海水淡化;污水

1.陶瓷膜在饮用水处理中的应用

陶瓷膜应用于给水处理始于20世纪80年代初期,主要应用于欧洲一些发达国家。地表水是饮用水水源的主要组成部分,传统的自来水生产工艺为混凝—过滤—消毒,可去除水中大量的悬浮物和细菌。用微孔陶瓷膜进行给水处理的优点是能够保证水质,不用化学物质,特别适合于高附加值产品;另一个重要特点是陶瓷膜可以和传统的饮用水净化工艺有机结合,成为饮用水厂的补充工艺及深度处理工艺,保障了水厂供水安全性。近年来,陶瓷膜已形成与混凝、吸附、氧化等传统工艺集成的净水技术,组合工艺得到的处理水质优于国家饮用水相关标准,展示了无机膜在饮用水处理应用中的广阔前景[1]。Zhang等[2]模拟陶瓷膜污染行为发展了一种“滤饼层坍塌”污染模型,该模型综合考虑污染絮体的分形维数、伸缩率、配合指数、絮体尺寸等因素。模拟结果发现,滤饼层孔隙率由絮体间孔隙与絮体内孔隙构成,在陶瓷膜过滤过程中滤饼层的坍塌是造成膜污染的重要因素,配合指数是该模型研究膜污染的重要参数。

2.陶瓷膜在海水淡化中的应用

海水淡化中膜分离是其核心技术。由于海水水质和含盐量高等特点,无机膜微滤是更适用作为海水淡化的预处理元。南京工业大学膜科学技术研究所最早研究陶瓷膜海水淡化处理工艺,已取得了一定的成果,截至2009年9月,日处理规模为150m3的陶瓷膜海水淡化预处理示范装置已在舟山成功运行,各项出水水质指标达到海水淡化反渗透进水水质要求[1]。Zhu等[3]利用晶种二次增长技术制备了MFI型沸石反渗透膜用于处理盐水,当过滤压力为7MPa时,过滤通量为4Lm-2h-1,盐截留率为80%,UV254去除率高达90%以上。长期运行结果表明,MFI型沸石反渗透膜抗污染性能良好,耐氯性高,可用于海水淡化。

3.陶瓷膜在废水处理中的应用

3.1生活污水处理

在各类水体污染源中,生活污水占相当大的比例,如能处理后循环使用,对保护淡水资源、提高水的利用率是十分有益的。污水深度(回用)处理以有机膜为主,但是普遍存在通量小、膜污染现象严重、不易清洗、运行维护困难、膜使用寿命短等现象。Li等[4]利用相转化与高温烧结相结合技术制备出三种具有指状孔、海绵状孔的氧化铝中空纤维微滤膜,用于处理污水。氧化铝中空纤维微滤膜在过滤压力为0.1MPa时,污水的过滤通量最高可达1874Lm-2h-1,可用于污水的长期处理。

3.2含油废水处理

油在水中主要以游离态、乳化态和溶解态的形式存在,无机膜可处理游离态和乳化态的含油废水,具有耐腐蚀、出水水质好、通量大、使用寿命长等优势。Kumar等利用粘土、高岭土、碳酸钙等廉价矿物材料挤压成型、烧结制备多孔管式陶瓷膜,无需任何有机添加剂。该陶瓷膜孔隙率高达53%,平均孔径0.309μm,水渗透通量为5.93×10-7m/skPa,可用于处理含油废水。另外发现,滤饼层形成是导致陶瓷膜污染的最大贡献者。Lu等研究了含油乳化液经表面活性剂稳定化处理后的陶瓷膜滤过程不可逆膜污染机理;结果表明,含油乳化液的稳定化处理对于减轻陶瓷膜的不可逆污染至关重要。

3.3化工废水处理

在化工及石油化工行业中往往产生一些具有强酸、强碱或强腐蚀性的废水,无机膜因其优异的化学稳定性而在处理这些废水时具有独到的优势[5]。采用α-Al2O3陶瓷膜处理硫酸法钛白粉生产中产生的废酸、废水的实验研究结果表明,采用陶瓷膜装置处理此类废酸、废水具有性能稳定、再生容易、操作成本低等突出优点,具有明显的社会经济效益。采用平均孔径为0.2μm的氧化锆陶瓷膜脱除焦化废水中的焦粉,焦粉去除率达到95%,气顶液反冲有利于延迟膜的污染,采用表面活性剂加酸液清洗,膜通量恢复快,并且稳定性好。

3.4冶金炼钢废水处理

钢铁冷轧生产废水成分复杂,有机物含量高,且含有大量的表面活性剂和油类等物质,采用一般的处理方法难以达到理想效果。基于无机膜的优异性质,目前已成功应用于宝钢和攀钢冷轧乳化液废水的处理。刘巍等[1]利用无机陶瓷膜处理鞍钢冷轧废水,其中分子质量较小的水、盐等可以通过并达标排放,分子质量较大的油类、胶体和悬浮物则被截留并浓缩,达到分离效果。

4.结论

陶瓷膜分离技术优势明显,在水处理中已部分取代有机膜,特别是在复杂、苛刻环境下的水处理过程。水处理陶瓷膜还存在以下问题:(1)成本较高,须开发廉价、高性能的膜材料;(

文档评论(0)

135****1100 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档