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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。特別是無機陶瓷膜，因其機械性能優(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30～40nm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(jié)果表明:凹凸棒土膜的平均孔徑為35.56nm，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(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39.4O％、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(yīng)和道南效應(yīng)?？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(shù)，實驗證明凹凸棒土膜的抗污染能力強清洗后水通量恢復(fù)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(TiO2)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。

    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
    語種：
    中文
    分類號：
    TQ424.2 X703.5
    在線出版日期：
    2015年12月28日（萬方平臺首次上網(wǎng)日期，不代表論文的發(fā)表時間）