探析环保工程水处理中无机陶瓷膜的运用原理及前景

2017-01-21徐位镜

资源节约与环保 2017年3期

关键词：纺织印染陶瓷膜聚乙烯醇

徐位镜

（梅州市万绿环保有限公司广东梅州514021）

探析环保工程水处理中无机陶瓷膜的运用原理及前景

徐位镜

（梅州市万绿环保有限公司广东梅州514021）

本文介绍了目前水资源利用的现状，详细分析了几种无机陶瓷膜的制备方式以及具体应用，并对无机陶瓷膜的发展前景进行展望，希望能环保工程水处理有所帮助。

水处理；无机陶瓷膜；制备方式；具体应用；发展前景

我国虽然地域辽阔，河湖众多，但是由于分布不均，而且人口基数较大，再加上我国的水污染程度比较严重，所以大部分地区都会出现水资源短缺的问题，人均水资源的占有量更是远远达不到世界平均水平。中国目前总共有大约660个城市，其中大约有一半的城市有轻微缺水的问题，有一百多个城市严重缺水，有四十几个城市处于极度缺水状态。在造成这种情况的原因当中，水污染是比较重要的一个。就目前的情况来看，我国大约47%的河流有不同程度的污染，所排放的废水当中也有78%未达到排放标准。鉴于当前水污染的严峻形势，必须要立即采取相关措施对污水进行有效处理。对此，本文提出了无机陶瓷膜的概念，并将其应用于污水处理当中，希望对我国的污水处理有一定帮助。

1 无机陶瓷膜制备方法

1.1 固态烧结制备法

固态烧结制备法是最为常见的无机陶瓷膜制备方法之一，其具体操作流程为：首先将粒度较大的固体颗粒通过研磨棒进行研磨，过筛保证粒度达到要求以后，再使用粘结剂与细粉混合，形成初坯，经过干燥以后，在高温烧结炉当中煅烧至完全烧结。在制备过程中，固体粉末的粒度大小、升温的速度、烧结温度等都对产品的质量有所影响[1]。

1.2 溶胶-凝胶制备法

溶胶-凝胶制备法指的是指将金属元素的醇盐当作原材料，将其溶解在有机溶剂当中，然后添加一定的水分，在快速搅拌的条件下慢慢升温使得有机溶剂挥发，然后控制温度在90-100℃，加入少量强酸使得溶液慢慢变为溶胶。溶胶完全形成以后，放入恒温干燥箱内进行干燥，形成凝胶。将所得凝胶放入高温煅烧炉当中进行煅烧，最终得到无机陶瓷膜。使用溶胶-凝胶制备法得到的无机陶瓷膜的孔径比较小，可以达到纳米级别，所以过滤效果比较好，可以用于气体的过滤。此外，可以在制备过程中加入其他类型的原材料制备无机复合膜，还可以通过二次浸泡等方法对无机陶瓷膜进行改性。所以，溶胶-凝胶制备法的实用性比较强，所制得的无机陶瓷膜性能也比较好[2]。

1.3 阳极氧化制备法

将纯度比较高的金属箔放入酸性电解池当中进行阳极氧化，金属箔的一边会被氧化形成多孔面，而另一边则会直接被酸腐蚀形成多直孔膜。然后对金属箔进行一定的热处理，最后形成性质较为稳定、小孔分布均匀的膜。这种制备方法只适合小面积过滤膜的制备，所以一般是用于实验室。

2 无机陶瓷膜的具体应用

2.1 纺织印染工业废水的处理

纺织印染工业是著名的“废水生成工业”，其在生产过程当中需要用到大量的水资源，而且所产生的废水量也相当大。在对纺织印染工业废水的处理当中，重点就在于对工业废水当中可回收部分的回收处理以及对无用部分的降污处理。近些年来，无机陶瓷膜已经开始应用于纺织印染工业，并取得了一定的成效。

2.1.1 纺织工业废水中聚乙烯醇的回收

在纺织工业当中，对织物的处理有上浆和退浆两道重要工艺。而这两道工艺会产生含有大量聚乙烯醇的工业废水。由于聚乙烯醇是高聚物，化学性质相对稳定，所以使用传统的回收工艺很难将聚乙烯醇从工业废水当中提取出来。而在使用无机陶瓷膜以后，可以有效回收工业废水当中的聚乙烯醇，而且回收率比较高，最高可达98%。

2.1.2 印染工业废水的处理

印染工业每年都会消耗大量水资源，所以所产生的工业废水也比较多，而且这些工业废水的成分十分复杂，处理起来难度很大，使用传统的水处理技术根本无法有效解决工业废水的污染问题。而使用无机陶瓷膜可以有效处理印染废水，使其达到排放标准。

2.2 冷轧含油废水的处理

在进行冷轧生产时，由于涉及到机械设备，所以会需要用到大量润滑油。而润滑油的大量使用就会产生大量的冷轧含油废水，如果不及时进行处理，这些含油废水不仅会污染环境，使得水体富营养化，还会逐渐在排放管道当中积累，减小管道的排放量，严重时还可能堵塞管道。由于其中油的含量比较高，所以使用传统的破乳处理方法无法满足处理要求。将无机陶瓷膜应用到含油废水的处理当中，通过对操作压力、处理温度、膜面流速等参数的控制，使得冷轧含油废水当中的油含量达到排放标准。该工艺简单，成本较低，可以有效处理含油废水[3]。

2.3 炼油厂污水处理

炼油厂的工业污水当中主要有污水、固体渣滓以及油这三种污染物。在这些污染物当中，有许多是具有相当可观回收价值的。利用无机陶瓷膜分离技术，将废水当中的油和水进行分离，可以有效实现油的回收，降低废水当中的油含量，既节约了资源，又降低了污染。