無機(jī)陶瓷膜在環(huán)保水處理過程中的應(yīng)用分析
行業(yè)動(dòng)態(tài)
我國(guó)水資源污染情況比較嚴(yán)重，所以水資源短缺問題凸顯，無機(jī)陶瓷膜發(fā)展速度非?？?，其功能較多如：透析功能、超濾功能、氣體分離功能等，在水處理中作用較大。同時(shí)，合理運(yùn)用無機(jī)陶瓷膜在耐高溫、孔徑分布均勻、穩(wěn)定性佳等方面優(yōu)勢(shì)突出。國(guó)外在工業(yè)廢水處理中多會(huì)應(yīng)用高分子超濾膜處理，雖然處理效果較好，然而價(jià)格和技術(shù)方面的相關(guān)要求均非常高，所以無法得到大力推廣。針對(duì)于此，本次研究中重點(diǎn)對(duì)無機(jī)陶瓷膜在環(huán)保水處理中的應(yīng)用情況加以探析，以便充分發(fā)揮出無機(jī)陶瓷膜過濾、價(jià)格、再生性等多個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。
1 無機(jī)陶瓷膜制備方法、原理分析
1.1 無機(jī)陶瓷膜制備方法
1.1.1 溶膠凝膠制備方法
當(dāng)前，溶膠凝膠制備方法比較常用，主要將金屬醇鹽為主要原料，溶劑溶解后在短時(shí)間內(nèi)攪拌，然后在90～100℃條件下添加酸，經(jīng)過低溫干燥處理后逐漸形成凝膠，這時(shí)可將溫度控制后形成膜，若凝膠膜高溫制成氧化物膜，能夠獲得氣體分離、過濾的效果。同時(shí)通過二次浸泡的方法利于改性處理，以此有效制成無機(jī)膜方式。
1.1.2 陽極氧化制備方法
通過高純度金屬箔能形成氧化膜、酸溶解多孔膜，在熱處理后形成穩(wěn)定的氧化物膜，在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用表示制備方法在持續(xù)改進(jìn)。
1.1.3 固態(tài)離子燒結(jié)制備方法
將固體顆粒磨成粉末后，實(shí)行混合制成坯后高溫?zé)Y(jié)，若想制成無機(jī)膜需嚴(yán)格控制溫度、粒子大小，以便確保無機(jī)膜的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
1.2 無機(jī)陶瓷膜原理
無機(jī)陶瓷膜過濾分離的原理：篩分，結(jié)合膜孔徑大小、原料液含有物質(zhì)分子直徑處理，直徑＜膜孔小分子/液體透過濾過、止境大于膜孔大分子/固體截留，如此原水能獲得過濾、分離及凈化等的處理效果。平板式陶瓷膜過濾分離技術(shù)的使用，可很好的應(yīng)用抽吸方法處理，主要包括縱狀集水通道，其中一端為封閉的狀態(tài)，另一端為橫向給水管，集水管口、抽吸泵相互連接，受到吸力的影響池內(nèi)水經(jīng)膜的兩側(cè)進(jìn)入，原水的大分子物質(zhì)、懸浮顆粒，受到平板式陶瓷膜截留。完成過濾處理后水流通過積水通道，在橫向集水管匯總，然后通過管口抽吸泵抽出，獲得理想的過濾分離效果。
2 環(huán)保水處理過程中無機(jī)陶瓷膜的應(yīng)用情況研究
2.1 在紡織印染廢水處理中的應(yīng)用
紡織印染工業(yè)用水量非常大，而且所生成的廢水量較多，所以必然會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重的污染。所排出廢水能實(shí)行回收，而這也是紡織工業(yè)研究的主要工作，當(dāng)前我國(guó)膜分離技術(shù)持續(xù)改進(jìn)，紡織行業(yè)中應(yīng)用效果較好，有助于促進(jìn)紡織工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。紡織印染行業(yè)中物品上漿、退漿期間均會(huì)生成較多廢水，廢水中存在PVA和CMC，若使用以往水處理方法處理，不能獲得較好的處理效果。建議應(yīng)用無機(jī)膜分離方法處理，對(duì)PVA回收處理，退漿水中含有PVA質(zhì)量約占0.1%～1.2%，通過超濾水處理后水能返回到退漿池，待達(dá)到濃度要求后實(shí)行上漿處理，此時(shí)PVA系統(tǒng)能將部分水排出，同時(shí)經(jīng)回路中折光儀實(shí)行監(jiān)控，系統(tǒng)中使用超濾膜分離裝置節(jié)省水資源的同時(shí)，可很好的改善環(huán)境。印染廢水處理期間，每年會(huì)消耗大量軟化水，站在印染廢水量的角度來看有機(jī)物存在色度、成分復(fù)雜及不易于處理等特點(diǎn)，經(jīng)無機(jī)膜分離技術(shù)處理印染廢水，能夠符合工藝用水要求。
2.2 在煉油廠三泥水相處理中的應(yīng)用
通過三泥可促使煉油廠四周土壤發(fā)生較大改變，嚴(yán)重情況還會(huì)對(duì)四周水體構(gòu)成嚴(yán)重危害，三泥中有較多污油，而污油可實(shí)行回收，所以在煉油廠中需有效運(yùn)用污水處理工藝進(jìn)行處理，以便促使含油量得到控制，含油中存在較多乳化油，建議通過膜分離技術(shù)處理，完成處理后再對(duì)三泥處理，從而使得水相中的含油量下降，為工業(yè)生產(chǎn)提供便捷。
2.3 在含油廢水中的應(yīng)用
冷軋生產(chǎn)的過程可將乳化液當(dāng)作潤(rùn)滑劑，冷軋帶鋼物品中會(huì)應(yīng)用到潤(rùn)滑油，2～3個(gè)月更新以此，這時(shí)則會(huì)生成乳化廢水。退火時(shí)使用堿性溶液脫脂，產(chǎn)生含有油脂廢水成分較為復(fù)雜且油的濃度非常高，通過破乳方法處理無法獲得較好的效果。而借助陶瓷微濾膜對(duì)廢水加以處理，能夠?qū)δさ臏囟群湍っ媪魉龠M(jìn)行控制，如此一來可以達(dá)到實(shí)際需要，確保工藝更加簡(jiǎn)單。
2.4 在PVA回收中的應(yīng)用
紡織印染行業(yè)織物，在上漿、退漿期間會(huì)生成較高濃度含淀粉、PVA、表面活性劑等物質(zhì)，因PVA為高聚物具有可生化性差的特點(diǎn)，存在PVAS和CMC有機(jī)物，因此通過以往的活性污泥工藝處理，不能獲得理想的效果。實(shí)行無機(jī)膜分離技術(shù)處理，能對(duì)退漿液中PVA回收處理，回收率約為95%。退漿水通過超濾處理后，透過水返回到退漿浴，濃縮液進(jìn)到混合槽合理調(diào)整濃度后上漿即可，PVA回收系統(tǒng)外排部分透過水，以便避免退漿浴聚集較多低相對(duì)分子質(zhì)量組分，保證超濾濃縮液濃度的質(zhì)量在8%左右。通過回路中折光儀自動(dòng)檢測(cè)、控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高度自動(dòng)化的效果，因使用超濾膜分離裝置能節(jié)省退漿用水、PVA用量、水資源等，并提高回收率、降低對(duì)環(huán)境構(gòu)成的危害，所以值得投入應(yīng)用。
3 膜污染和防治策略探討
膜污染，即為膜表面形成附著層，或是發(fā)生膜孔堵塞問題，膜的質(zhì)量致使膜的性能發(fā)生改變。附著層包括濾餅層、凝膠層、結(jié)構(gòu)層、吸附層，會(huì)累及懸浮物、水溶性大分子。因無機(jī)陶瓷膜性能比較穩(wěn)定，膜性能發(fā)生變化為膜受到污染所致，污染源為附著層，原因?yàn)槭苣z層、結(jié)構(gòu)層、吸附層等影響有關(guān)，膜分離方法為微濾法、超濾法、納濾法和反滲透率法；污染源為膜孔堵塞，原因?yàn)榭臻g位阻、表面吸附析出，膜分離方法為超濾法、反滲透超濾法。膜污染物質(zhì)包括溶解度低的無機(jī)鹽、膠體及溶解性有機(jī)物，以及微生物、防治膜污染不能很好的規(guī)避，所以定期需對(duì)膜組件清洗處理，一般可通過物理、化學(xué)兩種方法進(jìn)行清洗。水洗方法：脈沖、空氣——水混合沖洗、酸洗、堿洗、酵母清洗劑、機(jī)械清洗等。
4 結(jié)語
近年來，無機(jī)陶瓷膜在環(huán)保水處理中得到廣泛應(yīng)用，隨著環(huán)保問題的凸顯，需要合理使用無機(jī)陶瓷膜處理，并且研發(fā)出更多新型的技術(shù)手段，以便有效改善水質(zhì)、降低對(duì)環(huán)境構(gòu)成的危害。
