孔陶瓷膜由于具有优异的耐高温、耐溶剂、耐酸碱性能和机械强度高、容易再生等优点,在食品、生物、化工、能源和环保领域应用广泛。某课题组主要对以氧化铝和特种烧结促进剂为起始原料,在1400℃的烧成温度下制备出的支撑体进行了系统和深入的研究,得到渗透性能、机械性能及耐腐性能统一的支撑体。机陶瓷膜的主要制备技术有:采用固态粒子烧结法制备载体及微滤膜、采用溶胶凝胶法制备超滤及纳滤膜、采用分相法制备玻璃膜等,其基本理论涉及材料学科的胶体与表面化学、材料化学、固态离子学、材料加工等。
天然沸石具有特殊的多孔结构、发达的比表面、丰富的表面羟基,而且我国天然沸石储量丰富、价格低廉,因此将天然沸石加工成陶瓷分离膜,不仅可以降低分离膜的生产成本,而且可以为陶瓷膜的制备提供新的选择。
例如以天然沸石为主料,通过挤压成型法制备了天然沸石陶瓷膜支撑体,平均孔径为6.6μm,孔隙率达到46%,然后通过浸浆法在支撑体表面分别涂覆粒径为2.1μm和0.5μm的天然沸石悬浮液,制得平均孔径分别为0.6μm和0.1μm的过渡层和顶层膜,整个非对称陶瓷膜的纯水通量达到了187L/ m2.h.bar。
陶瓷膜过滤工艺:
陶瓷超滤膜系统的运行方式为错流循环过滤避免系统内污水中的固体颗粒及其它杂质在膜表面不断地沉积,质量分数1%~2%的浓缩液回流到前段预处理或者浓缩液收集池。长期运行难免有些污染物吸附在膜表面,当膜被污染之后,通过清洗使通量得到***,主要分为碱洗、酸洗和漂洗3部分,其中清洗所用的酸碱仅在陶瓷膜系统内部循环,不会对系统外的管线设备造成影啊。
超滤膜过滤设备和反渗透是膜分离技术的主要部分。膜分离技术是近***展起来的一项高新技术,该技术目前已在我国许多领域得到应用。超滤膜过滤设备和反渗透是在压力驱动下于膜界面实现物质分离的过程。
超滤膜过滤设备可以截留乳清废水中的大分子物质,如大豆乳清蛋白及非蛋白聚合物。反渗透可以截留大豆低聚糖和绝大部分盐类。采用超滤手段预先将乳清中的蛋白除去,再用反渗透技术提取低聚糖,这种工艺会使膜的污染机会加大,造成膜通量降低,其操作性较差。
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