社會經濟的快速發(fā)展產生了大量的污水,如不加以處理,必然導致水資源短缺。在眾多污水處理方法中,膜分離法作為一種高效的物理分離方法成為環(huán)境工程領域的發(fā)展方向。特別是近10年來,超薄平板陶瓷膜以其具有低跨膜壓力和高滲透通量等諸多優(yōu)點,在含油廢水處理中嶄露頭角。然而,超薄平板陶瓷膜能夠在較低跨膜壓力條件下獲得高滲透通量,是以減少支撐體和膜層厚度的方式來減少滲透阻力的。超薄陶瓷膜支撐體（≤3 mm）必然引起支撐體的成型以及膜層的制備方面提出更高的要求,成為影響超薄平板陶瓷膜性能的關鍵因素。為順利擠出成型獲得超薄陶瓷膜支撐體,通過調整粉體的顆粒級配從而改變泥料的特性,通過擠出成型,可控干燥和優(yōu)化燒結得到壁厚為1 mm的超薄平板陶瓷支撐體。經過研究得到最佳的燒結溫度為1650℃,承受應力為72.3 N,孔隙率為40%,平均孔徑為4.0μm。由于超薄平板支撐體的壁厚較薄,無法提供足夠的毛細管力,導致無法形成完整和穩(wěn)定的濕膜。本論文首次提出采用噴涂+浸涂的成膜方法,噴涂法制膜是通過高壓空氣將陶瓷漿料分散成霧滴,霧滴散落在支撐體表面累積形成膜層,克服了支撐體的毛細管作用對膜層厚度的影響和漿料粉體粒徑的要求... 

【文章來源】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學江西省

【文章頁數】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

微濾膜，超濾膜，納濾膜和反滲透膜的示意圖[2]

景德鎮(zhèn)陶瓷大學碩士學位論文2文獻綜述5種過濾方式，水通量較高，跨膜壓差較低，水通量衰減較低，過濾過程中污染物質不易進入膜孔，容易進行反清洗，對污染水系的水質要求不高，適用的水質范圍較廣。圖2-2內壓式和外壓式過濾方式示意圖Fig.2-2Schematicdiagramofinternalandexternalpressurefiltrationmethods內壓式和外壓式過濾有各自的特點，外壓式相比于內壓式有以下優(yōu)點：(1)對污水系水質要求較低，適應多種類型的污水。(2)可選擇多種過濾方式，包括死端過濾，浸沒式過濾，錯流過濾。(3)跨膜壓差較低，膜孔不易堵塞，抗膜污染能力較強。(4)跨膜壓差小，水通量較大且衰減較慢。(5)清洗膜表面和反清洗較為容易。(6)運行及維護費用較低。2.1.4.陶瓷膜的制備工藝1.支撐體的制備工藝(1)擠出成型法擠出成型法是通過擠泥機施加壓力將泥料從成型模具擠出得到預期形狀坯體的成型方法[51]。目前，該方法是國內外陶瓷工業(yè)普遍采用的一種方法，具有生產效率高、尺寸控制精確、適用廣泛、結構均勻、可自動化的特點。擠出成型法要求陶瓷泥料具有良好的顆粒級配、均勻性、可塑性、延展性。目前多通道管狀支撐體、單通道管狀支撐體和中空平板支撐體均采用該方法制備，但其成型模具結構復雜，加工精度較高，模具材料利用率低，坯體燒成品收縮較大。(2)注漿法注漿成型法通過多孔成型模具的吸水性，將所需的陶瓷漿料與多孔模具接觸并保持一段時間，陶瓷漿料中的顆粒在毛細管吸力的作用下在多孔模具表面形成顆粒累積層，

景德鎮(zhèn)陶瓷大學碩士學位論文2文獻綜述7圖2-3濕膜的形成和生長示意圖[60](a)漿料流經干燥的支撐體表面；(b)漿料靜止時濕膜的形成和生長；(c)漿料移出時濕膜的形成和生長；(d)薄膜涂覆機理下濕膜的生長Fig.2-3Sketchoftheformationandgrowthofthewetmembraneindip-coatingprocess(a)Theformationofalaminarboundaryasthesuspensionpouredintothetubularsubstrate;(b)theformationandgrowthofthewetmembraneinstillsuspension;(c)theformationofthelaminarboundaryduetotheflowofthesuspension;(d)thegrowthofthewetmembranebythefilm-coating.圖2-3顯示了濕膜的形成和生長示意圖。支撐體的孔道可以視為一組具有一定直徑和長度的毛細管，當干燥的支撐體與陶瓷漿料接觸時，在毛細管吸力的作用下，漿料中的粉體顆粒向支撐體和漿料的界面移動，粉體顆粒在支撐體表面堆積形成一定厚度的穩(wěn)定濾餅層，又稱濕膜[14,61]。隨著浸涂時間的增加，濕膜的厚度逐漸的增大，設定相應的浸涂時間可得相應厚度的濕膜層。通過薄膜涂敷機理，在提拉支撐體過程中，陶瓷漿料和支撐體發(fā)生相對運動，在陶瓷漿料粘滯力作用下，部分陶瓷漿料會附著在支撐體上，再次增加了濕膜的厚度。其具有以下的特點：1)工藝簡單，容易工業(yè)化生產。2)膜層厚度可控。3)制備成本低廉。4)重復性好，可多次涂膜。(2)溶膠凝膠法溶膠凝膠法[62]是以無機鹽或醇鹽[16,63,64]為驅體溶解在有機溶劑中形成透明的溶膠體系，經過干燥和燒結形成膜的方法。由于該方法制備的膜層孔徑分布在2-100nm之間，所以適用于納濾和超濾。溶膠凝膠法具有工藝簡單、反應易控、燒結溫度低、成膜時間短等優(yōu)點，但同時存在成本高、不易保存、易燃、有毒、膜層易開裂、燒結溫度較窄、制備要求嚴格等缺點


本文編號：3255491