[发明专利]一种油水分离陶瓷膜、制备方法以及油水分离方法

说明书

本发明涉及一种油水分离陶瓷膜、制备方法以及油水分离方法，该方法将普通的亲水型多孔陶瓷膜用改性液进行疏水改性，将改性后的疏水陶瓷膜进行等离子刻蚀，得到了一面具有疏水性质另一面具有亲水性质的新型陶瓷膜；利用其特殊的结构实现破乳功能的同时，实现在分离水包油体系时得到水相，油包水体系得到油相；无论是在高浓度还是低浓度的油水乳化液中，陶瓷膜均具有更好的抗污染性能。并且具有更快的分离速度，更高的截留率。本发明制备工艺简单，原料易得对环境要求较低，可用于实际的油水分离体系中。

技术领域

本发明属于油水分离领域，具体涉及一种油水分离陶瓷膜、制备方法以及油水分离方法。

背景技术

水是维持人类生存不可或缺的资源，水的安全与我们的生活息息相关。随着社会和工业的迅猛发展，石油开采、炼油、制药、食品、皮革纺织等工业生产和运输过程中往往会产生大量的含油废水，已经成为全球性的重要污染源之一，严重威胁到生态系统的稳定性。含油废水来源十分广泛，其成分也十分复杂，如汽油、柴油、煤油、动、植物油等不溶性油类化合物。含油废水对人类生活环境和生态平衡有很大的危害，如污染水资源，对生态环境造成严重污染和破坏、污染水质，危害人类的身体健康、聚结的油品燃烧产生安全隐患等。

含油废水包含四种形式，根据油滴粒径的不同一般可以分为浮油、分散油、乳化油和溶解油，一般对于粒径较大的浮油和分散油较易处理，而对于粒径较小的乳化油和溶解油较难处理。传统的分离油水的方法有重力法、浮选法、吸附法、生物氧化法等。重力法：利用油水密度不同通过强大的离心力进行油水分离。这个方法对设备需求高，能耗大，且功能单一，无法处理水中有机污染物。重力法是通过利用油和水的密度不同及不能相溶原理，在油水分离装置中或是流动态或是静止状态下实现小油滴，悬浮物等杂质与水分离的物理方法。如中国专利CN205258165U、CN209797646、CN110384954A公布了利用重力法进行油水分离的装置及工艺。但该方法依然存在不利因素限制其实际应用，如只能处理分散油和浮油这类粒径较大的含油废水，而对于乳化油，溶解油则很难去除。仅凭借两相的密度差在重力的条件下进行分离耗时长、分离效率低、设备占地面积大。气浮分离法是在水中通入空气产生微细气泡，这些气泡进入水中后，在界面张力、气泡上升浮力和净水压力差等多种力的共同作用下，促使微细气泡粘附在被去除的油污和固体颗粒上后，因粘合密度小于水面而上浮到水面，从而使水中油污和固定颗粒被刮油装置分离去除。如中国专利CN109574116A、CN210163271U、CN210121354U公开了一种气浮油水分离技术，分离效果好，操作简单，工艺成熟。但上述专利虽然可以将溶解油、乳化油去除，不过存在无法对含油浓度过高的废水进行及时的处理，也存在回收的废油杂质过多无法回收利用的情况。吸附法：吸附法通常利用多孔材料丰富的孔隙结构对油滴进行物理吸附，具有工艺简单，回收效率高，绿色高效等优点，但大多数吸附剂的吸附容量相对较小，且使用和回收成本较高，后续再处理也较为繁琐。生物氧化法：生物氧化法利用微生物的代谢将有机物分解形成无污染的小分子有机物，但是处理效率也比较低，耗时长，难以适用于大规模含油污水处理。这些传统的处理污水的方法存在效率低、可能造成二次污染、能耗高、存在残留和无法有效分离乳化后的油水混合物等种种问题。

膜分离技术具有分离装置简单、易于操作运行、效率高、节约能源、应用范围广等优点，因此在处理各种油水混合物中受到了广泛的应用。