本文關鍵詞：凹凸棒土膜組件的制備及其在鍋爐廢水處理中的應用研究

  更多相關文章： 凹凸棒土 管狀膜組件 模擬鍋爐廢水 離子去除 吸附 道南效應

【摘要】：經過幾十年的發(fā)展,膜分離技術已在水處理領域得到了廣泛應用。特別是無機陶瓷膜,因其機械性能優(yōu)秀、化學性質穩(wěn)定和耐苛性清洗等優(yōu)點成為了膜法處理高溫廢水的首選材料。本文以商品級19通道三氧化二鋁(Al2O3)陶瓷管(孔徑8μm)為支撐體,粒徑30～40 nm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3 wt%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表面成膜,并在650℃下采用固態(tài)粒子燒結法制備不對稱凹凸棒土膜。利用壓汞法、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)分別對支撐體和凹凸棒土膜進行了表征。結果表明：凹凸棒土膜的平均孔徑為35.56 nm,遠小于支撐體的平均孔徑(～8μm)；煅燒成膜后凹凸棒土的晶相結構未發(fā)生顯著變化,成膜后凹凸棒土晶體內依然保留著原有金屬/非金屬氧化物的相關晶相。構建凹凸棒土管狀膜組件,以錯流截留模式對模擬的鍋爐廢水中磷酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽進行處理,研究表明管狀膜組件對遠小于其孔徑的PO43-、SO42-、CO32均有去除效果,其去除率可達39.40%、58.37%和49.11%。探討了凹凸棒土膜去除機理,其對遠小于其孔徑的離子的去除機理可能為吸附效應和道南效應�？疾炝擞退�、膠體、沉淀物對凹凸棒土膜性能的影響確定了清洗技術,實驗證明凹凸棒土膜的抗污染能力強清洗后水通量恢復率為98.16%。為了進一步提高凹凸棒土膜對無機離子的去除性能,以納米級二氧化鈦(Ti02)粉體對凹凸棒土進行摻雜改性處理,制備改性凹凸棒土膜。研究表明：當納米二氧化鈦與凹凸棒土的摻雜比為1：4.5時,改性膜組件對鍋爐排污廢水中離子去除率均有提高。
【關鍵詞】：凹凸棒土 管狀膜組件 模擬鍋爐廢水 離子去除 吸附 道南效應
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK223.51
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 緒論15-33
• 1.1 膜材料15-20
• 1.1.1 膜定義以及膜材料15-16
• 1.1.2 膜的分類16-18
• 1.1.3 無機膜材料18-19
• 1.1.4 無機膜材料發(fā)展史19
• 1.1.5 無機膜材料性能優(yōu)勢19-20
• 1.2 無機膜的制備原理及方法20-24
• 1.2.1 無機膜的制備原理20-21
• 1.2.2 燒結法制備無機膜21
• 1.2.3 溶膠-凝膠(Sol-Gel)法制備無機膜21-22
• 1.2.4 陽極氧化法制備無機膜22-23
• 1.2.5 氣相沉積法制備無機膜23
• 1.2.6 水熱法制備無機膜23-24
• 1.3 無機膜的表征方法24-27
• 1.3.1 成分分析24-25
• 1.3.2 表面形貌、膜厚度25
• 1.3.3 孔徑分布、孔隙率25-26
• 1.3.4 無機膜的帶電性26
• 1.3.5 接觸角26-27
• 1.4 無機陶瓷膜組件27-31
• 1.4.1 片狀膜組件27
• 1.4.2 管狀膜組件27-29
• 1.4.3 滲透通量、膜阻力29
• 1.4.4 離子去除性能29-30
• 1.4.5 無機陶瓷膜組件應用30
• 1.4.6 無機膜的未來發(fā)展展望30-31
• 1.5 背景及意義31-33
• 1.5.1 研究背景31-32
• 1.5.2 主要內容、意義32-33
• 第二章 管式凹凸棒土膜制備及表征33-51
• 2.1 引言33-34
• 2.2 實驗部分34-37
• 2.2.1 原料、試劑及儀器設備34-35
• 2.2.2 α-Al_2O_3支撐體ATP膜的制備35-36
• 2.2.3 ATP膜表征36-37
• 2.3 結果與討論37-49
• 2.3.1 ATP膜制備工藝參數37-43
• 2.3.2 成膜前后宏觀表面形貌比較43
• 2.3.3 成膜前后微觀表面形貌比較43-44
• 2.3.4 XRD成分分析44-45
• 2.3.5 熱重分析45-46
• 2.3.6 ATP膜抗壓強度46-47
• 2.3.7 支撐體與膜的孔徑分布47-49
• 2.3.8 表面接觸角49
• 2.4 本章小結49-51
• 第三章 凹凸棒土膜離子去除性能及清洗研究51-67
• 3.1 引言51-52
• 3.2 實驗部分52-54
• 3.2.1 試劑及儀器設備52-53
• 3.2.2 水通量及膜阻力53
• 3.2.3 模擬鍋爐排污廢水配置53
• 3.2.4 離子去除測試流程及標準53-54
• 3.2.5 污染實驗54
• 3.3 結果與討論54-61
• 3.3.1 水通量及膜阻力54-56
• 3.3.2 模擬中壓鍋爐排污廢水56-59
• 3.3.3 模擬低壓鍋爐排污廢水59-61
• 3.3.4 去除機理模型61
• 3.4 ATP膜的清洗過程61-64
• 3.4.1 污染后水通量61-62
• 3.4.2 煅燒處理62-63
• 3.4.3 化學清洗63-64
• 3.5 本章小結64-67
• 第四章 凹凸棒土膜改性研究67-75
• 4.1 引言67-68
• 4.2 實驗部分68-69
• 4.2.1 實驗藥品及測試儀器68
• 4.2.2 ATP膜的改性68-69
• 4.2.3 微觀表面形貌及孔結構69
• 4.2.4 水通量及離子去除性能測試69
• 4.3 結果與討論69-73
• 4.3.1 ATP膜的酸改性研究69-70
• 4.3.2 ATP膜金屬氧化物摻雜改性70
• 4.3.3 摻雜后微觀表面形貌70-71
• 4.3.4 水通量變化71-72
• 4.3.5 孔徑分布72-73
• 4.3.6 離子去除性能73
• 4.4 本章小結73-75
• 第五章 結論75-77
• 參考文獻77-85
• 致謝85-87
• 研究成果及發(fā)表的學術論文87-89
• 作者和導師簡介89-91
• 附件91-93

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前3條

1 王峰;謝志鵬;千粉玲;張麗莉;孫加林;高波;;多孔陶瓷膜支撐體的制備研究進展[J];硅酸鹽通報;2012年02期

2 徐南平;無機膜的發(fā)展現狀與展望[J];化工進展;2000年04期

3 岳志新;馬東祝;趙麗娜;趙寒梅;;膜分離技術的應用及發(fā)展趨勢[J];云南地理環(huán)境研究;2006年05期

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本文編號：1077783