电泳法无机纳滤膜的制备及以其为基础的印染废水零排放技术研究
为解决现有溶胶.凝胶法无机膜制备工艺复杂,周期冗长,膜质量难以控制等问题,提出和尝试了电泳法无机膜制备工艺。首先以氧化铝溶胶作为电泳液,工业陶瓷为基体,探讨了电泳法制备纳滤氧化铝陶瓷膜的可能性,试验发现,胶体的陈化时间、成膜助剂的种类和用量、电泳温度、电泳电压、电泳时间等均对膜的质量有一定影响,其关键因素为电泳电压和电泳时间,以及成膜助剂的影响,其后的干燥、烧结等工艺与溶胶.凝胶法大体相同。当在20～30℃的镀膜温度下,在陈化4～7天的氧化铝溶胶电泳沉积液中,放入陶瓷片基体,电压18～30V,电泳时间3～5min,经适宜条件下的干燥和程序烧结后,可制得符合要求的膜。
采用SEM法、XRD法、液-液排除法等对制得的膜进行了表征,表明膜的表面平整,膜厚为50μm,膜孔隙率为31.51％,平均孔径为3.1nm,孔径分布在2.88～5.76nm。对膜的有关性能的测试表明,膜的耐酸碱腐蚀性优良、对以钙离子为代表的硬度成分、以铜离子为代表的重金属离子、以罗丹明B为代表的染料等均有较好截留作用。
以制得的无机膜为基础,以印染厂的难降解废水为对象,设计了一套工业印染废水零排放工艺。印染废水通过所制得的膜处理后,其COD的去除率达到92.8％。配合本课题组开发的电催化法杀菌装置,出水可用作循环冷却水补充水。
为解决膜法处理废水过程中常遇到的膜污染问题,还研究了污染膜的清洗方法,表明所制得的膜污染后清洗简便,性能恢复容易。
为进一步说明电泳法制备陶瓷膜的可行性,还探讨了二氧化硅陶瓷膜的电泳法制备工艺,表明电泳法对二氧化硅膜的制备也是有可能的。
电泳沉积;氧化铝陶瓷膜;二氧化硅陶瓷膜;截留率;印染废水;膜清洗;无机纳滤膜;电催化法
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
魏刚
2011
中文
X703.1;X791
106
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）