
1 引言
我國(guó)是一個(gè)水污染十分嚴(yán)重的 ,并且水資源十分的匱乏,無(wú)機(jī)陶瓷膜起源于上世紀(jì)40年代,該技術(shù)一經(jīng)推出就獲得了很大的反響,在近幾年更是發(fā)展迅速,它包括的功能有透析、超濾以及氣體分離等,在水處理過(guò)程中也得到了很大的應(yīng)用。利用無(wú)機(jī)陶瓷膜比其他的有機(jī)膜更有優(yōu)勢(shì),例如:耐高溫、孔徑分布均勻、穩(wěn)定性好等等,這些特點(diǎn)也表明在進(jìn)行水處理的時(shí)候更加的有效。針對(duì)于工業(yè)處理廢水來(lái)說(shuō),國(guó)外都是采用高分子超濾膜的方式,但是這種方式的價(jià)格比較昂貴,同時(shí)對(duì)技術(shù)的要求也很高,因此不能夠得到廣泛的應(yīng)用,如果利用無(wú)機(jī)陶瓷膜進(jìn)行過(guò)濾的話,價(jià)格比較低,同時(shí)可再生性也會(huì)比較高,因此發(fā)展前景十分的廣闊。
2 無(wú)機(jī)陶瓷膜的制備
無(wú)機(jī)陶瓷的制備是發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)膜的基礎(chǔ),現(xiàn)在已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)問(wèn)題,對(duì)無(wú)機(jī)陶瓷膜的制備主要可以利用下面幾種方法:
(1)固態(tài)粒子燒結(jié)法。主要的過(guò)程是將固體顆粒磨成粉末,然后進(jìn)行充分的混合制成坯,再進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)即可,要想制作成符合標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)機(jī)膜就應(yīng)該對(duì)溫度、粒子大小都要進(jìn)行一定的要求,因?yàn)檫@些方面都會(huì)對(duì)無(wú)機(jī)陶瓷膜產(chǎn)生影響。
(2)溶膠-凝膠法。利用這種方法是目前來(lái)說(shuō)較為重要的方法,將金屬醇鹽作為主要的原料,當(dāng)溶劑溶解之后再進(jìn)行快速的攪拌,然后在90到100攝氏度下加入酸,當(dāng)經(jīng)過(guò)了低溫干燥之后就能夠形成凝膠,將溫度控制好就能夠形成膜,如果將凝膠膜經(jīng)過(guò)高溫制成氧化物膜,那么就能夠?qū)崿F(xiàn)氣體的分離與過(guò)濾,或者利用二次浸泡的方式進(jìn)行改性,這也是制作無(wú)機(jī)膜的有效方式。
(3)利用陽(yáng)極氧化法。采用高純度的金屬箔,一面形成氧化膜,一面是用酸溶掉的多孔膜,經(jīng)過(guò)熱處理之后就能夠形成穩(wěn)定的氧化物膜,這種膜主要是應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室中,這些制備方式的出現(xiàn)也能夠說(shuō)明科學(xué)的不斷進(jìn)步,相信以后會(huì)有更多新的技術(shù)出現(xiàn)。
3 無(wú)機(jī)陶瓷膜在環(huán)保水處理過(guò)程中的應(yīng)用
3.1 處理紡織印染廢水
隨著紡織印染工業(yè)的用水量不斷增大,產(chǎn)生的廢水也越來(lái)越多,這對(duì)環(huán)境來(lái)說(shuō)造成了很大的影響,在這些排出的廢水中有一些是能夠進(jìn)行回收的,這也成為目前紡織工業(yè)方面研究的重點(diǎn)問(wèn)題,近些年來(lái),我國(guó)的膜分離技術(shù)在不斷的進(jìn)步與發(fā)展,并且在紡織行業(yè)已經(jīng)獲得了很大的應(yīng)用,這也促進(jìn)了紡織工業(yè)的快速進(jìn)步,在紡織印染行業(yè)中,物品在進(jìn)行上漿與退漿的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的廢水,這些廢水中含有PVA、CMC等物質(zhì),如果采用傳統(tǒng)的水處理方式是無(wú)法達(dá)到滿意效果的,因此就可以采用無(wú)機(jī)膜分離的方式,將PVA進(jìn)行有效的回收。通常來(lái)說(shuō),退漿水中的PVA質(zhì)量應(yīng)該是在0.1%到1.5之間,如果經(jīng)過(guò)了超濾水處理之后,就能夠?qū)⑺康姆祷氐酵藵{池中,達(dá)到合適的濃度之后再進(jìn)行上漿操作,這時(shí)的PVA系統(tǒng)只能夠?qū)⒁徊糠炙懦觯蛘呃没芈分械恼酃鈨x進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制,整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)呈現(xiàn)出高度化,利用了超濾膜分離的裝置能夠節(jié)約大量的水資源,也能夠減少對(duì)環(huán)境的污染。在對(duì)印染廢水進(jìn)行處理的時(shí)候,每年都會(huì)耗費(fèi)將近一億噸的軟化水,這樣產(chǎn)生的印染廢水量就能夠看出來(lái),這些有機(jī)物有著一定的特點(diǎn),包括色度高、難處理、成分復(fù)雜等,通過(guò)采用無(wú)機(jī)膜分離技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)印染廢水的處理,從而達(dá)到工藝用水的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 處理含油廢水
在冷軋生產(chǎn)中應(yīng)該將乳化液作為基本的潤(rùn)滑劑,在冷軋帶鋼物品中通常采用潤(rùn)滑油,在使用了2到3個(gè)月的時(shí)候就能夠進(jìn)行更新,從而產(chǎn)生含油的乳化廢水,或者使用棕櫚油的來(lái)進(jìn)行操作,在退火的時(shí)候應(yīng)該利用堿性溶液進(jìn)行脫脂操作,這時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些含油油脂的廢水,這些廢水的成分比較復(fù)雜一些,同時(shí)油的濃度也比較高,因此如果進(jìn)行一般的破乳處理也達(dá)不到相應(yīng)的水平,一些學(xué)院研究了利用陶瓷微濾膜處理廢水的工作,也對(duì)這些膜的溫度、膜面流速進(jìn)行了控制,如果采用陶瓷微濾膜進(jìn)行廢水處理的話,就能夠滿足需求并且工藝也比較簡(jiǎn)單,目前這已經(jīng)成為廢水處理的關(guān)鍵方法。
3.3 處理煉油廠三泥水相
利用三泥可以讓煉油廠周邊的土壤產(chǎn)生變化,甚至對(duì)周邊水體形成污染,在三泥中有很多的污油,這些都可以進(jìn)行回收,在一般的煉油廠中會(huì)利用污水處理工藝,將含油量降低,同時(shí)在含油中很多的都是乳化油,如果采用的方式不恰當(dāng)就會(huì)受到不好的影響,利用膜分離技術(shù)在處理油水方面還是有著很大的優(yōu)勢(shì)的,經(jīng)過(guò)對(duì)三泥的處理之后能夠得到一些結(jié)論:采用陶瓷膜技術(shù)進(jìn)行處理,能夠降低水相的含油量為工業(yè)生產(chǎn)提供了方便。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,無(wú)機(jī)陶瓷膜已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,在以后的研究與開(kāi)發(fā)過(guò)程中,應(yīng)該會(huì)開(kāi)發(fā)更多耐高溫、耐高壓的技術(shù),這也成為以后研究的重點(diǎn)問(wèn)題,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,各國(guó)對(duì)環(huán)保問(wèn)題也更加重視,無(wú)機(jī)陶瓷膜將會(huì)有更加廣闊的發(fā)展前景。