[发明专利]新型功能陶瓷膜材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种新型功能陶瓷膜材料及其制备方法。所述的方法至少包括：准备原料，将原料进行混合的步骤；炼泥、挤压成型步骤；干燥；高温焙烧；其中，所述的原料中包含有磁性材料。本发明中加入磁性材可提高对重金属等的吸附性以及对污染物催化活性；磁场强化和酸性表面处理，使制得的陶瓷膜材料表面羟基化率高，亲水性和微生物亲和性大大提升。本发明制得的多功能陶瓷膜材料具有强度高、孔隙和比表面积大、磁性和催化活性强、吸附能力强、微生物亲和性好，水质净化效果优等特点。

技术领域

本发明一种功能陶瓷膜材料及其制备方法。

背景技术

河道底泥主要由粘土、泥沙、有机物等矿物质组成，经过长时间水体传输、物理、化学、生物等作用沉积于水体底部。河道底泥不仅是河流营养物质循环的中心环节，也是营养物、持久性有机污染物、重金属的主要聚集库。即使外源得到有效控制，生物或无理因子等作用促使沉积物释放仍有可能导致水体在相当长的时期内维持富营养化或水质继续恶化等不良状态。底泥疏浚将污染物从水域系统中彻底去除，可以较大程度地削减底泥对上浮水体的污染贡献率，进而在解决由生物或物理等作用下内源释放所造成的二次污染。

然而，疏浚出来的大量污染底泥必须采取适当的处置措施，如果处置不当，又会造成污染转移，产生二次污染。底泥处置的总目标是确保底泥中的有毒有害物质，无论是现在还是将来都不致对人类及环境造成不可接受的危害。目前适合我国河道湖泊底泥无害化处理的技术主要有以下四种。

底泥预干化技术：是通过热能对底泥进行水分去除处理，在干化过程中将耗去大量的热能，为了降低底泥干化所需要的热能，大量试验表明：脱水底泥经加热干化使含水率由80％降到60％时所消耗能量小，其主要去除的是底泥中的游离水；同样含水率在35％以下继续干化消耗能量也小，这两段的能量消耗基本接近理论值；底泥在含水率35％-60％之间,为底泥的塑性阶段，这阶段底泥的流体特性类似胶水。胶状、黏稠，很难处置，对其干化消耗能量急剧增加，很难干化。根据上述特性，干化底泥要避开底泥塑性阶段。要充分利用底泥干化特性，尽量在含水率60％以上，35％以下。在含水率为35％-60％之间干化耗能约为含水率60％以上和35％以下干化耗能的2.5倍；所以对脱水底泥需采用预干化技术，使脱水底泥含水率由80％降至60％，这样大大节约了能耗。

底泥高温好氧堆肥技术：底泥高温好氧堆肥技术是将含水50-55％的底泥进行好氧堆肥发酵，高温好氧发酵过程是通过好氧性微生物的生物代谢作用，使底泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，反映的最终代谢物是CO₂、H₂O和热量，大量热量使物料维持在60摄氏度以上的持续高温,降低物料的含水率,有效地去除病原体、寄生虫卵和杂草种子，使底泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化目的。

底泥晾晒技术：近年来，许多污水厂在底泥处置方面做了大量的工作，如北京排水集团的大兴底泥消纳场，其每天平均消纳300-400吨含水率为80％的脱水底泥，其处理工艺是：从污水厂送来的含水率为80％的脱水底泥首先在露天的场地进行条垛堆肥，然后在进行部分干燥处理；由于含水率为80％的脱水底泥在露天堆放，则受天气的影响很大,在雨季底泥很不容易干化，并且大量的底泥露天堆放对环境也有很大影响。为了解决上述问题，可以将含水率为80％的脱水底泥在阳光大棚内以0.4-0.6米的厚度堆放，并使用专用晾晒翻堆设备对底泥进行多次晾晒翻堆，使底泥含水率由80％快速降至60％，达到底泥好氧发酵的条件。该工艺是利用太阳能对底泥进行水分去处，工艺简单，耗能很低，并且底泥干化过程中产生的恶臭气体容易有效收集进行除臭处理。