
1 无机陶瓷膜的发展进程
无机陶瓷膜的研究始于20世纪40年代,开始的时候这项技术应用在法国的奶业和饮料业中推广,无机陶瓷膜的分离技术和在产业中的地位也逐渐暴露了出来,后面这项技术也应用在了食品加工业、生物工程、环境工程、化学工程等产业中。因为这项技术开发较晚,且开发的成本较高,所以这项技术在市场上占的份额比较小。
我国的无机陶瓷膜的研究是在20世纪80年代末开始的,经过十几年的发展,通过国家相关行业的支持,现在这项技术已经取得了相当可观的发展,无机陶瓷膜的发展不只带动了这个行业的发展,更是推动了社会经济效益和社会效益的发展,还培养出了一批无机陶瓷膜研发、工程技术和管理人才,在我国形成了无机陶瓷膜的新产业。
2 无机陶瓷膜的制备
废水的治理过程中,无极陶瓷膜是比较先进和有效的方法,那这个制备过程对废水处理中的优越性是什么呢?无极陶瓷膜的制备过程是比较复杂的,工作人员在工作过程中积累经验,如果制备过程中出现问题,也可以根据自己的经验,在复杂的问题出现时找到简单的解决办法,把理论知识在实践中加以应用,更加的融会贯通。在无机陶瓷膜的制备过程中,通常有以下几种制备方式:
(1)固态粒子烧结法在无机陶瓷膜的制备过程中使用较广泛,而且方便快捷。过程是:把固体的颗粒磨成粉末,加入粘接剂,然后将其混合均匀成坯,在低温条件下干燥一段时间后,用高温处理,在这个过程中,温度的控制是很重要的,如果制备过程中要是没有控制好,会对孔径和膜结构有一定的影响。
(2)阳极氧化法的技术。这项技术对工作人员专业的知识比较严苛,需要在制备过程中,操作精准,根据程序严格完成,细微的误差也要在控制范围之内。原理是在酸性电解质溶液中进行阳极氧化,这个过程通过复杂的化学反应,再通过对这个过程进行适当的热处理,就会形成比较稳定、孔径分布比较均匀的氧化物膜。由于这个方法对工作人员的专业技能要求过高,不容易制成,而且制备也只是小面积的平板膜,所以这个方法不能普遍使用,大多数用在实验室。
(3)溶胶-凝胶法在制备无机陶瓷膜中是非常重要的方法,实际使用中也很广泛。有机溶剂在水中溶解后,用快速搅拌的方法来进行水解,在这个过程中,温度调节的控制极其精确,通过有机溶剂的分解,形成稳定的胶态悬浮液,在控制温度和湿度的条件下,把胶态悬浮物干燥成膜,这个方法较大的优势是,凝胶膜经过高温的处理后,形成了具有陶瓷特性的氧化物膜,对污水的处理效果更加有效和直观。
3 无机陶瓷膜在含油废水中的应用
目前微滤和超滤是处理含油污水的主要技术手段,这两种方法不但广泛有效,而且节约资金的投入。它们的作用主要是把污水中的微米级悬浮固体、乳化油和溶解油等分离出来,使水通量增加,有效的解除各种由于油质成分带来的问题,并且使用方便快捷。在废水的处理过程中得到广泛的使用,而且效果明显。
含油废水的处理。含油废水的成分非常复杂,但是经过长期的使用发现陶瓷膜的使用效果是较好的,比起其他的处理方式具有一定的优越性。由于其成分主要由矿物油或植物油、乳化剂和水组成。含油量比较高,需要注意的一点是这部分油的乳化程度高,如果使用传统的方式,效果不会特别明显。冷轧乳化液处理是困扰我国轧钢行业的一大技术难题。在实际工作中应当降低对膜污染的影响,在操作中也要降低对能耗的影响,如果对膜的污染层加以分析,就会得出膜通量基本恢复的清洗方法。并且结合理论知识与实际相匹配,达到运行各项参数均达到的设计要求,设计无机陶瓷超滤膜处理装置设备,实现油水较好分离,进而使其出水水质稳定,符合国家的标准。
4 操作参数对膜通量的影响
(1)过滤压差对膜通量的影响只是膜管进出口平均压力与渗透侧压力的差值。它可以简单地理解为膜过滤过程中传质驱动力。由此看来这种影响是非常严重的,必须加强对其注意。经过系统的实验,会发现膜通量随过滤压差的增加而增加。过滤压差的大小影响膜通量,所以可以推断,压差越大,渗透膜的速度越快,通量越大。
(2)据查资料,膜孔经对膜通量的影响固定膜内压力为0.18kg/cm2,试验发现,不同孔径的陶瓷膜,在过滤餐饮废水的时候得到的数据也不同,通过整理这些数据,专业人员研究小组进行认真的分析之后,膜孔径越大,液体量的通过也会加大,这是在试验中总结的膜孔径对膜通量的影响。
(3)膜内压力对COD去除率的影响研究的此项结果,有利于提高陶瓷膜技术的快速发展,这是不容忽视的一点,通过对膜内压力对COD去除率的测试,观察膜内流速的快慢,在这个过程中,膜内物质经过一些列复杂的变化,使膜内压力变大,使流速变大,而COD的存在形式,是以悬浮物的形式存在。
(4)温度对膜通量的影响在一定范围内改变运行温度,可以测出温度对其的影响。经过研究发现,随操作温度的升高,膜通量增大。在实际运用中,可以使用处理餐饮废水,随着温度的升高,餐饮废水中油和水分子分离,这样各种分子的运动会加快,通过膜表面的分子也会增多,膜通量就会变大。
5 结束语
通过本文的论述,可以清楚的了解到,无极陶瓷膜在污水处理中的重要作用,使用方便并且处理污水效果好。但是仍然存在许多制约其广泛应用的问题,比如如何对无机陶瓷膜的表面进行改性达到降低膜污染等。无极陶瓷膜的研究是专业且长远的,在这个过程中,工作人员不断的总结之前的经验和教训,使这项技术越来越成熟,在污水处理中也越来越广泛,因此,在未来的发展中,无机陶瓷膜的发展前景将会更加广阔。