基于無(wú)機(jī)陶瓷膜原理的環(huán)保工程水處理探究
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 無(wú)機(jī)陶瓷膜的發(fā)展進(jìn)程
無(wú)機(jī)陶瓷膜的研究始于20世紀(jì)40年代，開(kāi)始的時(shí)候這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在法國(guó)的奶業(yè)和飲料業(yè)中推廣，無(wú)機(jī)陶瓷膜的分離技術(shù)和在產(chǎn)業(yè)中的地位也逐漸暴露了出來(lái)，后面這項(xiàng)技術(shù)也應(yīng)用在了食品加工業(yè)、生物工程、環(huán)境工程、化學(xué)工程等產(chǎn)業(yè)中。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)開(kāi)發(fā)較晚，且開(kāi)發(fā)的成本較高，所以這項(xiàng)技術(shù)在市場(chǎng)上占的份額比較小。
我國(guó)的無(wú)機(jī)陶瓷膜的研究是在20世紀(jì)80年代末開(kāi)始的，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，通過(guò)國(guó)家相關(guān)行業(yè)的支持，現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)取得了相當(dāng)可觀的發(fā)展，無(wú)機(jī)陶瓷膜的發(fā)展不只帶動(dòng)了這個(gè)行業(yè)的發(fā)展，更是推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的發(fā)展，還培養(yǎng)出了一批無(wú)機(jī)陶瓷膜研發(fā)、工程技術(shù)和管理人才，在我國(guó)形成了無(wú)機(jī)陶瓷膜的新產(chǎn)業(yè)。
2 無(wú)機(jī)陶瓷膜的制備
廢水的治理過(guò)程中，無(wú)極陶瓷膜是比較先進(jìn)和有效的方法，那這個(gè)制備過(guò)程對(duì)廢水處理中的優(yōu)越性是什么呢？無(wú)極陶瓷膜的制備過(guò)程是比較復(fù)雜的，工作人員在工作過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)，如果制備過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，也可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，在復(fù)雜的問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)找到簡(jiǎn)單的解決辦法，把理論知識(shí)在實(shí)踐中加以應(yīng)用，更加的融會(huì)貫通。在無(wú)機(jī)陶瓷膜的制備過(guò)程中，通常有以下幾種制備方式：
（1）固態(tài)粒子燒結(jié)法在無(wú)機(jī)陶瓷膜的制備過(guò)程中使用較廣泛，而且方便快捷。過(guò)程是：把固體的顆粒磨成粉末，加入粘接劑，然后將其混合均勻成坯，在低溫條件下干燥一段時(shí)間后，用高溫處理，在這個(gè)過(guò)程中，溫度的控制是很重要的，如果制備過(guò)程中要是沒(méi)有控制好，會(huì)對(duì)孔徑和膜結(jié)構(gòu)有一定的影響。
（2）陽(yáng)極氧化法的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)工作人員專(zhuān)業(yè)的知識(shí)比較嚴(yán)苛，需要在制備過(guò)程中，操作精準(zhǔn)，根據(jù)程序嚴(yán)格完成，細(xì)微的誤差也要在控制范圍之內(nèi)。原理是在酸性電解質(zhì)溶液中進(jìn)行陽(yáng)極氧化，這個(gè)過(guò)程通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，再通過(guò)對(duì)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，就?huì)形成比較穩(wěn)定、孔徑分布比較均勻的氧化物膜。由于這個(gè)方法對(duì)工作人員的專(zhuān)業(yè)技能要求過(guò)高，不容易制成，而且制備也只是小面積的平板膜，所以這個(gè)方法不能普遍使用，大多數(shù)用在實(shí)驗(yàn)室。
（3）溶膠-凝膠法在制備無(wú)機(jī)陶瓷膜中是非常重要的方法，實(shí)際使用中也很廣泛。有機(jī)溶劑在水中溶解后，用快速攪拌的方法來(lái)進(jìn)行水解，在這個(gè)過(guò)程中，溫度調(diào)節(jié)的控制極其精確，通過(guò)有機(jī)溶劑的分解，形成穩(wěn)定的膠態(tài)懸浮液，在控制溫度和濕度的條件下，把膠態(tài)懸浮物干燥成膜，這個(gè)方法較大的優(yōu)勢(shì)是，凝膠膜經(jīng)過(guò)高溫的處理后，形成了具有陶瓷特性的氧化物膜，對(duì)污水的處理效果更加有效和直觀。
3 無(wú)機(jī)陶瓷膜在含油廢水中的應(yīng)用
目前微濾和超濾是處理含油污水的主要技術(shù)手段，這兩種方法不但廣泛有效，而且節(jié)約資金的投入。它們的作用主要是把污水中的微米級(jí)懸浮固體、乳化油和溶解油等分離出來(lái)，使水通量增加，有效的解除各種由于油質(zhì)成分帶來(lái)的問(wèn)題，并且使用方便快捷。在廢水的處理過(guò)程中得到廣泛的使用，而且效果明顯。
含油廢水的處理。含油廢水的成分非常復(fù)雜，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用發(fā)現(xiàn)陶瓷膜的使用效果是較好的，比起其他的處理方式具有一定的優(yōu)越性。由于其成分主要由礦物油或植物油、乳化劑和水組成。含油量比較高，需要注意的一點(diǎn)是這部分油的乳化程度高，如果使用傳統(tǒng)的方式，效果不會(huì)特別明顯。冷軋乳化液處理是困擾我國(guó)軋鋼行業(yè)的一大技術(shù)難題。在實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)降低對(duì)膜污染的影響，在操作中也要降低對(duì)能耗的影響，如果對(duì)膜的污染層加以分析，就會(huì)得出膜通量基本恢復(fù)的清洗方法。并且結(jié)合理論知識(shí)與實(shí)際相匹配，達(dá)到運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)機(jī)陶瓷超濾膜處理裝置設(shè)備，實(shí)現(xiàn)油水較好分離，進(jìn)而使其出水水質(zhì)穩(wěn)定，符合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。
4 操作參數(shù)對(duì)膜通量的影響
（1）過(guò)濾壓差對(duì)膜通量的影響只是膜管進(jìn)出口平均壓力與滲透?jìng)?cè)壓力的差值。它可以簡(jiǎn)單地理解為膜過(guò)濾過(guò)程中傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力。由此看來(lái)這種影響是非常嚴(yán)重的，必須加強(qiáng)對(duì)其注意。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)膜通量隨過(guò)濾壓差的增加而增加。過(guò)濾壓差的大小影響膜通量，所以可以推斷，壓差越大，滲透膜的速度越快，通量越大。
（2）據(jù)查資料，膜孔經(jīng)對(duì)膜通量的影響固定膜內(nèi)壓力為0.18kg/cm2，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同孔徑的陶瓷膜，在過(guò)濾餐飲廢水的時(shí)候得到的數(shù)據(jù)也不同，通過(guò)整理這些數(shù)據(jù)，專(zhuān)業(yè)人員研究小組進(jìn)行認(rèn)真的分析之后，膜孔徑越大，液體量的通過(guò)也會(huì)加大，這是在試驗(yàn)中總結(jié)的膜孔徑對(duì)膜通量的影響。
（3）膜內(nèi)壓力對(duì)COD去除率的影響研究的此項(xiàng)結(jié)果，有利于提高陶瓷膜技術(shù)的快速發(fā)展，這是不容忽視的一點(diǎn)，通過(guò)對(duì)膜內(nèi)壓力對(duì)COD去除率的測(cè)試，觀察膜內(nèi)流速的快慢，在這個(gè)過(guò)程中，膜內(nèi)物質(zhì)經(jīng)過(guò)一些列復(fù)雜的變化，使膜內(nèi)壓力變大，使流速變大，而COD的存在形式，是以懸浮物的形式存在。
（4）溫度對(duì)膜通量的影響在一定范圍內(nèi)改變運(yùn)行溫度，可以測(cè)出溫度對(duì)其的影響。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，隨操作溫度的升高，膜通量增大。在實(shí)際運(yùn)用中，可以使用處理餐飲廢水，隨著溫度的升高，餐飲廢水中油和水分子分離，這樣各種分子的運(yùn)動(dòng)會(huì)加快，通過(guò)膜表面的分子也會(huì)增多，膜通量就會(huì)變大。
5 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)本文的論述，可以清楚的了解到，無(wú)極陶瓷膜在污水處理中的重要作用，使用方便并且處理污水效果好。但是仍然存在許多制約其廣泛應(yīng)用的問(wèn)題，比如如何對(duì)無(wú)機(jī)陶瓷膜的表面進(jìn)行改性達(dá)到降低膜污染等。無(wú)極陶瓷膜的研究是專(zhuān)業(yè)且長(zhǎng)遠(yuǎn)的，在這個(gè)過(guò)程中，工作人員不斷的總結(jié)之前的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，使這項(xiàng)技術(shù)越來(lái)越成熟，在污水處理中也越來(lái)越廣泛，因此，在未來(lái)的發(fā)展中，無(wú)機(jī)陶瓷膜的發(fā)展前景將會(huì)更加廣闊。
熱門(mén)產(chǎn)品
