用于含油海水凈化的ZrxSi1-xO2-Al2O3自組裝動態(tài)膜的研究.pdf

1、含油海水由于具有水質(zhì)成分復(fù)雜、含有難降解有機(jī)污染物等特點(diǎn)而成為污水處理中難度較大的一種，傳統(tǒng)水處理技術(shù)無法滿足含油海水的處理要求。膜過濾技術(shù)因其處理精度高而被廣泛應(yīng)用于含油海水的深度處理中，然而，由于膜技術(shù)存在易污染、通量低、成本高、選擇性差等固有問題，限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的大規(guī)模應(yīng)用。因此，開發(fā)研究高效、低成本、選擇性好的功能材料并形成分離膜，促進(jìn)膜技術(shù)在含油海水修復(fù)和回用方面的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)意義。
　　本論文通過共水解制備了Zr

2、xSi1-xO2粒子，對其進(jìn)行了硅烷化、磷酸化改性，然后包覆Al2O3制備了小尺度ZrxSi1-xO2/Al2O3（S-ZSA）功能粒子，根據(jù)其處理含油海水的效果對制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并對S-ZSA粒子進(jìn)行了SEM、EDX、FT-IR、XRD表征。另外，本文通過控制陳化時(shí)間的不同制備了尺度調(diào)控的ZrxSi1-xO2/Al2O3（L-ZSA）粒子，根據(jù)其處理含油海水的效果對陳化時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化，并對其進(jìn)行了SEM表征。結(jié)果表明Zr元素?fù)诫s到

3、了SiO2的晶格中，γ-Al2O3包覆在了ZrxSi1-xO2粒子表面，S-ZSA粒子具有良好的球形結(jié)構(gòu)，粒徑約為500nm， L-ZSA粒子具有更光滑的球形結(jié)構(gòu)，粒徑大約分布在3~5μm。
　　將所制備的ZrxSi1-xO2/Al2O3粒子（S-ZSA粒子或L-ZSA粒子）和硅藻土作為成膜材料、多孔不銹鋼篩網(wǎng)作為載體制備了復(fù)合預(yù)涂自組裝動態(tài)膜，對其制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化并進(jìn)行了SEM表征，同時(shí)，研究了以上兩種不同粒徑的粒子在含油海水

4、處理中的性能并進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，自組裝動態(tài)膜表面致密、內(nèi)部疏松，存在豐富的孔結(jié)構(gòu)；S-ZSA和L-ZSA自組裝動態(tài)膜在一定面積上經(jīng)一次處理一定量含油海水后，出水均能夠達(dá)到回注及排放的標(biāo)準(zhǔn)，且靈活性強(qiáng)，可以根據(jù)出水水質(zhì)調(diào)整處理級數(shù)；L-ZSA自組裝動態(tài)膜出水污染物濃度略高于S-ZSA自組裝動態(tài)膜處理的出水，但即時(shí)通量高于S-ZSA自組裝動態(tài)膜，且運(yùn)行更加穩(wěn)定。
　　本論文還考察了物理清洗膜層和煅燒涂膜材料兩種再生方式對自組裝動態(tài)