[发明专利]一种用于污水处理的陶瓷平板膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于污水处理的陶瓷平板膜的制备方法，涉及陶瓷平板膜技术加工工艺领域，所述陶瓷平板膜通过将α‑氧化铝、氧化钛、氧化硅粉粒放入混料机中充分混合10‑20min形成粉粒混合物，再加入造孔剂、羟乙基纤维素和蒸馏水进行搅拌30‑45分钟，其中粉粒混合物、造孔剂、羟乙基纤维素和蒸馏水的重量比为10：0.8：1:2，将搅拌后的泥状混合物挤压成型后自然风干70‑80h，放入电热炉中加热到1350℃并保温20min以上，烧结形成陶瓷平板膜的支撑体，通过反复浸涂悬浮液进行干燥和烧结的方法制得；本发明发提供了一种陶瓷平板膜包括支撑体、分离膜和流体通道，所述流体通道的横截面积呈“十”形，所述陶瓷平板膜耐腐蚀性强，过滤效果好，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及陶瓷平板膜技术加工工艺领域，具体的说，是一种用于污水处理的陶瓷平板膜及其制备方法。

背景技术

陶瓷平板膜(ceramic membrane)又称无机陶瓷平板膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷平板膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。陶瓷平板膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势，已经成功应用于食品、饮料、植(药)物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域，可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等，但是尚未在污水处理领域进行广泛应用。现有污水处理方法通常采用以下步骤：利用粉末活性炭进行混凝-沉淀-臭氧/活性炭-超滤，按照上述处理工艺流程处理需要占用大量的地面面积，投入大量的设备，投入成本高，推广难度大。

采用陶瓷平板膜技术对污水进行处理可以免去混凝、沉淀、臭氧/活性炭工艺处理的流程，大大减少了污水处理的复杂度。由于污水主要由生活污水、印染废水、含有废水、垃圾渗滤液和其他工业废水组成，污水的有害物质含量高。现有技术的陶瓷平板膜都是通过1000℃以上的超高温一次烧结而成，其过滤膜层的气孔排列相对均匀，对不同形态的有害物质的阻挡不具有针对性，过滤效果不理想，同时，现有陶瓷平板膜的流体通道横截面积多采用圆形或者扇形，在有限的陶瓷平板膜体积内，用于接触液态流体的表面积偏小，过滤效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于污水处理的陶瓷平板膜，用于解决背景技术中所述的现有陶瓷平板膜用于污水处理过滤效果不理想，过滤效率低的问题；本发明还提供了一种用于污水处理的陶瓷平板膜的制备方法，用于制造一种能够用于污水处理的陶瓷平板膜。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于污水处理的陶瓷平板膜的制备方法，包含以下步骤：

步骤一：将α-氧化铝、氧化钛、氧化硅粉粒放入混料机中充分混合10-20min形成粉粒混合物，再加入造孔剂、羟乙基纤维素和蒸馏水进行搅拌30-45分钟，其中粉粒混合物、造孔剂、羟乙基纤维素和蒸馏水的重量比为10：0.8：1:2，将搅拌后的泥状混合物挤压成型后自然风干70-80h，放入电热炉中加热到1350℃并保温20min以上，烧结形成陶瓷平板膜的支撑体；

步骤二：将陶瓷粉体、有机添加剂、去离子水放入球磨机中进行分散球磨，球磨时间9h、球料比15:1、球磨机转速500 r/min，调节PH值处于7-8之间，形成悬浮液；

步骤三：将步骤二中的悬浮液浸涂在步骤一的支撑体表面形成分离膜，并放入电热炉中加热到135-150℃干燥40min后将温度升高至1350℃烧结15min以上取出，待冷却后再浸涂悬浮液，再按照步骤三所述方法进行重复干燥、烧结3次。

优选地，所述步骤二中的陶瓷粉体为氧化铝、氧化锆、氧化钛或氧化钛中的一种或者多种。

优选地，所述悬浮液采用画圆式或者交叉浸涂的方法浸涂在所述支撑体表面。