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成分復雜、含有難降解有機污染物等特點而成為污水處理中難度較大的一種，傳統(tǒng)水處理技術無法滿足含油海水的處理要求。膜過濾技術因其處理精度高而被廣泛應用于含油海水的深度處理中，然而，由于膜技術存在易污染、通量低、成本高、選擇性差等固有問題，限制了其在工業(yè)生產中的大規(guī)模應用。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，促進膜技術在含油海水修復和回用方面的應用具有深遠意義。
　　本論文通過共水解制備了Zr

2、xSi1-xO2粒子，對其進行了硅烷化、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行了優(yōu)化，并對S-ZSA粒子進行了SEM、EDX、FT-IR、XRD表征。另外，本文通過控制陳化時間的不同制備了尺度調控的ZrxSi1-xO2/Al2O3（L-ZSA）粒子，根據(jù)其處理含油海水的效果對陳化時間進行了優(yōu)化，并對其進行了SEM表征。結果表明Zr元素摻雜到

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構，粒徑約為500nm， L-ZSA粒子具有更光滑的球形結構，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)作為載體制備了復合預涂自組裝動態(tài)膜，對其制備工藝進行了優(yōu)化并進行了SEM表征，同時，研究了以上兩種不同粒徑的粒子在含油海水

4、處理中的性能并進行了對比。結果表明，自組裝動態(tài)膜表面致密、內部疏松，存在豐富的孔結構；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，出水均能夠達到回注及排放的標準，且靈活性強，可以根據(jù)出水水質調整處理級數(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，但即時通量高于S-ZSA自組裝動態(tài)膜，且運行更加穩(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)