陶瓷微滤在工业废水处理中的应用

第24卷第4期2O12年12月常州大学学报(自然科学版)JournalofChangzhouUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．24No．4Dee．2012文章编号：2095—0411(2012)04—0089—04陶瓷微滤在工业废水处理中的应用王丽娟，王岚，王龙耀(常州大学石油化工学院，，何明阳，陈群江苏常州213164)摘要：工业废水具有水量大、污染程度高和处理困难的特点，对企业的可持续发展和人类的生存环境有着直接而深远的影响。本文针对陶瓷微滤膜及其应用特点，综述了陶瓷微滤膜在印染、汽车涂装及油田等废水处理过程中的研究概况，结合工业废水的特点对集成陶瓷膜微滤技术的可行途径进行了分析，并对未来的应用研究趋势进行了展望。关键词：陶瓷膜；微滤；工业废水；水处理中图分类号：X703．1；TQ028．8文献标识码：AApplicationsofCeramicMembraneintheProcessesofIndustryWastewaterTreatmentWANGLi—juan，WANGLan，WANGLong—yao，HEMing—yang，CHENQun(SchoolofPetrochemicalEngineering，ChangzhouUniversity，Changzhou213164，China)Abstract：Mostindustrialwastewaterisdifficulttobetreated，andthewastewaterpollutedthelivingenvi—ronmentofpeople．Inthispaper，theapplicationsofceramicmicrofiltrationinthetreatmentprocessesofwastewaterfromdyeing，automobilepaintingandoilindustryhavebeenreviewed．Thetechnologypro-gressandtheproblemsexistingintheresearcharealsodiscussed，andthedevelopmentprospectinthefu—turehasbeenpointedout．Keywords：ceramicmembrane；microfiltration(MF)；industrywastewater；watertreatment工业废水具有成分复杂、水质水量变化大、毒害作用强等特点，往往会对环境造成严重的污染。随着环保要求的日益严格，探寻高效、低成本且无二次污染的处理办法，已经成为工业废水处理领域亟待解决的难题。作为应用最广的膜产品口]，微滤膜特别适用于非均相物系的处理过程，能够实现对料液的过滤澄清或对其中悬浮组分的高效回收]。在各种材质的无机膜中，陶瓷膜的研究和应用最为广泛，占到了无机膜商品化市场的8O以上_3]。近年来，随着陶瓷膜设备成本的降低，其应用领域不断得到拓展，其中工业废水处理成为微滤陶瓷膜应用的一个重要方向。陶瓷微滤膜及其应用特点1．1陶瓷微滤膜及其结构特点一般说来，陶瓷膜元件是由支撑体和膜层两部分构成的，膜层附着在支撑体表面上，有时在两者中间还存在过渡层。无机膜最常用的支撑体材料是A1O。，其它还有SiO、SiC、不锈钢等；常用收稿日期：2012—09—26基金项目：江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAAD2O12—08)作者简介：王丽娟(1989一)，女，江苏南通人，硕士生；通讯联系人：王龙耀。·90·常州大学学报(自然科学版)的膜层材料则主要是Al。O。，TiO，ZrO等。陶瓷微滤膜元件的支撑体和膜层都是多孔材料，通常通过堆积粒子烧结法制得，目前用于工业生产的陶瓷微滤膜孔径通常~50nm。与常规过滤介质相比，陶瓷微滤膜具有孑L径均匀、过滤精度高、膜层薄、无需助滤剂等特点。在同等膜材料制备技术条件下，膜元件的构型是改变膜元件渗透性能的最直接和有效的途径。为获得良好的膜元件性能，有关膜元件生产厂家分别设计并生产出了样式繁多的多通道膜元件。从构型上分，陶瓷膜元件主要有单通道管式、多通道管式、板式和中空纤维式等形式[5]。其中由于在保证支撑体强度的同时提供了高的装填面积，管式多通道构型膜元件成为了工业应用的主要产品形式。此外，为有效提高膜渗透效率，其内部通道断面也有圆形、多边形和花瓣型等区NE。1．2陶瓷微滤膜的应用性能特点微滤属于压力驱动分离膜技术，陶瓷微滤膜分离过程的驱动力为膜两侧流体的压力差。一般操作压差do．5MPa，其主要通过择形分离对特定组分实现筛分截留[7]。与有机膜或液膜相比，无机陶瓷微滤膜具有一些显著的优点，如极好的耐热性，可以在400℃下稳定使用；高的化学稳定性，能够耐有机