凹凸棒土膜組件的制備及其在鍋爐廢水處理中的應(yīng)用研究
來源：中國(guó)凹凸棒土網(wǎng) 10-26 21:32
經(jīng)過幾十年的發(fā)展，膜分離技術(shù)已在水處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。特別是無機(jī)陶瓷膜，因其機(jī)械性能優(yōu)秀、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和耐苛性清洗等優(yōu)點(diǎn)成為了膜法處理高溫廢水的首選材料。
本文以商品級(jí)19通道三氧化二鋁(Al2O3)陶瓷管(孔徑8μm)為支撐體，粒徑30～40nm的凹凸棒土(ATP)作為成膜材料制備管狀陶瓷膜，考察了分散劑的種類、分散劑的用量、凹凸棒土的濃度、熱處理溫度等因素對(duì)凹凸棒土成膜性能的影響，確定了最佳制備工藝:以0.2wt％的六偏磷酸鈉作為分散劑3wt％的凹凸棒土在水相中分散制成穩(wěn)定懸濁液，通過浸漿成膜法在管式Al2O3微濾陶瓷支撐體通道內(nèi)表面成膜，并在650℃下采用固態(tài)粒子燒結(jié)法制備不對(duì)稱凹凸棒土膜。利用壓汞法、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)分別對(duì)支撐體和凹凸棒土膜進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:凹凸棒土膜的平均孔徑為35.56nm，遠(yuǎn)小于支撐體的平均孔徑(～8μm);煅燒成膜后凹凸棒土的晶相結(jié)構(gòu)未發(fā)生顯著變化，成膜后凹凸棒土晶體內(nèi)依然保留著原有金屬/非金屬氧化物的相關(guān)晶相。
構(gòu)建凹凸棒土管狀膜組件，以錯(cuò)流截留模式對(duì)模擬的鍋爐廢水中磷酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽進(jìn)行處理，研究表明管狀膜組件對(duì)遠(yuǎn)小于其孔徑的PO43-、SO42-、CO32-均有去除效果，其去除率可達(dá)39.4O％、58.37％和49.11％。探討了凹凸棒土膜去除機(jī)理，其對(duì)遠(yuǎn)小于其孔徑的離子的去除機(jī)理可能為吸附效應(yīng)和道南效應(yīng)?？疾炝擞退?、膠體、沉淀物對(duì)凹凸棒土膜性能的影響確定了清洗技術(shù)，實(shí)驗(yàn)證明凹凸棒土膜的抗污染能力強(qiáng)清洗后水通量恢復(fù)率為98.16％。
為了進(jìn)一步提高凹凸棒土膜對(duì)無機(jī)離子的去除性能，以納米級(jí)二氧化鈦(TiO2)粉體對(duì)凹凸棒土進(jìn)行摻雜改性處理，制備改性凹凸棒土膜。研究表明:當(dāng)納米二氧化鈦與凹凸棒土的摻雜比為1∶4.5時(shí)，改性膜組件對(duì)鍋爐排污廢水中離子去除率均有提高。
doi：
10.7666/d.Y2862264
關(guān)鍵詞：
凹凸棒土 管狀膜組件 鍋爐廢水處理 離子去除 吸附性能 道南效應(yīng)
作者：
于永申
學(xué)位授予單位：
北京化工大學(xué)
授予學(xué)位：
碩士
學(xué)科專業(yè)：
材料工程
導(dǎo)師姓名：
魏剛
學(xué)位年度：
2015
語(yǔ)種：
中文
分類號(hào)：
TQ424.2 X703.5
在線出版日期：
2015年12月28日（萬方平臺(tái)首次上網(wǎng)日期，不代表論文的發(fā)表時(shí)間）
本文以商品級(jí)19通道三氧化二鋁(Al2O3)陶瓷管(孔徑8μm)為支撐體，粒徑30～40nm的凹凸棒土(ATP)作為成膜材料制備管狀陶瓷膜，考察了分散劑的種類、分散劑的用量、凹凸棒土的濃度、熱處理溫度等因素對(duì)凹凸棒土成膜性能的影響，確定了最佳制備工藝:以0.2wt％的六偏磷酸鈉作為分散劑3wt％的凹凸棒土在水相中分散制成穩(wěn)定懸濁液，通過浸漿成膜法在管式Al2O3微濾陶瓷支撐體通道內(nèi)表面成膜，并在650℃下采用固態(tài)粒子燒結(jié)法制備不對(duì)稱凹凸棒土膜。利用壓汞法、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)分別對(duì)支撐體和凹凸棒土膜進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:凹凸棒土膜的平均孔徑為35.56nm，遠(yuǎn)小于支撐體的平均孔徑(～8μm);煅燒成膜后凹凸棒土的晶相結(jié)構(gòu)未發(fā)生顯著變化，成膜后凹凸棒土晶體內(nèi)依然保留著原有金屬/非金屬氧化物的相關(guān)晶相。
構(gòu)建凹凸棒土管狀膜組件，以錯(cuò)流截留模式對(duì)模擬的鍋爐廢水中磷酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽進(jìn)行處理，研究表明管狀膜組件對(duì)遠(yuǎn)小于其孔徑的PO43-、SO42-、CO32-均有去除效果，其去除率可達(dá)39.4O％、58.37％和49.11％。探討了凹凸棒土膜去除機(jī)理，其對(duì)遠(yuǎn)小于其孔徑的離子的去除機(jī)理可能為吸附效應(yīng)和道南效應(yīng)?？疾炝擞退?、膠體、沉淀物對(duì)凹凸棒土膜性能的影響確定了清洗技術(shù)，實(shí)驗(yàn)證明凹凸棒土膜的抗污染能力強(qiáng)清洗后水通量恢復(fù)率為98.16％。
為了進(jìn)一步提高凹凸棒土膜對(duì)無機(jī)離子的去除性能，以納米級(jí)二氧化鈦(TiO2)粉體對(duì)凹凸棒土進(jìn)行摻雜改性處理，制備改性凹凸棒土膜。研究表明:當(dāng)納米二氧化鈦與凹凸棒土的摻雜比為1∶4.5時(shí)，改性膜組件對(duì)鍋爐排污廢水中離子去除率均有提高。
doi：
10.7666/d.Y2862264
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凹凸棒土 管狀膜組件 鍋爐廢水處理 離子去除 吸附性能 道南效應(yīng)
作者：
于永申
學(xué)位授予單位：
北京化工大學(xué)
授予學(xué)位：
碩士
學(xué)科專業(yè)：
材料工程
導(dǎo)師姓名：
魏剛
學(xué)位年度：
2015
語(yǔ)種：
中文
分類號(hào)：
TQ424.2 X703.5
在線出版日期：
2015年12月28日（萬方平臺(tái)首次上網(wǎng)日期，不代表論文的發(fā)表時(shí)間）
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