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无机陶瓷膜在环保水处理过程中的应用探讨

作者

李恒

中煤科工西安研究院(集团)有限公司 陕西省西安市 710061

摘要:我国是一个水污染十分严重的国家,并且水资源十分的匮乏,无机陶瓷膜起源于上个世纪40年代,该技术一经推出就获得了很大的反响,在最近几年更是发展迅速,它包括的功能有透析、超滤以及气体分离等,在水处理过程中也得到了很大的应用,利用无机陶瓷膜比其他的有机膜更有优势,例如:耐高温、孔径分布均匀、稳定性好等等,这些特点也表明在进行水处理的时候更加的有效,针对于工业处理废水来说,国外都是采用高分子超滤膜的方式,但是这种方式的价格比较昂贵,同时对技术的要求也很高,因此不能够得到广泛的应用,如果利用无机陶瓷膜进行过滤的话,价格比较低,同时可再生性也会比较高,因此发展前景十分的广阔。

关键词:无机陶瓷膜;环保水处理;应用;

前言:当前环境问题已经成为全球问题,为了更好地保护水资源,需要对污水进行搜集、处理、净化和再利用,以缓解人们用水短缺和紧张的问题,但是因为各方面问题的存在导致在环保水处理中存在技术水平不高、效率低的问题,对此需要相关技术人员研制出一种更加先进、可靠的技术。在当前工业产业发展过程中逐渐出现了一种新的膜分离技术,可以利用过滤膜将需要处理的污染物质分离、过滤和透析,从而将其中的大分子物质和有机物质分离,在实现处理目标的同时还可以回收利用有用的废弃物。当前无机陶瓷膜是一种膜分离技术,具有耐高温、耐腐蚀性能强的特性,可以有效应用于环保水的处理中,该技术适用性强、优势显著,且成本低,可以确保处理目标的顺利实现。

一、环保水处理技术的发展趋势

当前环境保护战略理念已经渗透到了多个行业中,已经发展成为一种新兴行业,有效提高了环境保护和水污染处理的地位和作用,在此影响下也推动了环保水处理行业的发展和进步,尤其是各种环保工程的出现,表现出了社会对环保水处理的重视。国家相关政策和制度的出台。为了扶持环保水处理行业的发展国家相关部门出台了多个政策和制度,并在早期对环保水处理工作进行了发展规划和设计,将水处理提上了日程,促使环保水处理行业迎来了新的发展阶段,行业的前景广阔,各地区的资金和人力物力的投入力度也在不断增强。

投资力度增加。当前环保水处理行业主要实施的是企业运行模式,但是因为该行业发展规模和范围的扩大及产业链的完善,对资金的需求也在不断提高对此我国政府部门也加大了对该行业的资金投入,引进了先进的技术、设备和工艺等,推动了该行业的可持续发展。在充足资金的支持下为该行业研发新工艺、新技术、新工序奠定了资金基础,促使该行业的经济环境得到不断完善。废水处理效率不高但成本高,相关技术人员应着重解决这一问题,并根据市场需求及动态制定相关对策,有效引导水处理行业的发展,提高废水处理行业的处理效率扩大其市场发展空间。

二、无机陶瓷膜的制备

无机陶瓷的制备是发现无机膜的基础,现在已经成为研究的热点问题,对无机陶瓷膜的制备主要可以利用下面几种方法:(1)固态粒子烧结法。主要的过程是将固体颗粒磨成粉末,然后进行充分的混合制成坯,再进行高温烧结即可,要想制作成符合标准的无机膜就应该对温度、粒子大小都要进行一定的要求,因为这些方面都会对无机陶瓷膜产生影响。(2)溶胶—凝胶法。利用这种方法是目前来说最为重要的方法,将金属醇盐作为主要的原料,当溶剂溶解之后再进行快速的搅拌,然后在90到100摄氏度下加入酸,当经过了低温干燥之后就能够形成凝胶,将温度控制好就能够形成膜,如果将凝胶膜经过高温制成氧化物膜,那么就能够实现气体的分离与过滤,或者利用二次浸泡的方式进行改性,这也是制作无机膜的有效方式。(3)利用阳极氧化法。采用高纯度的金属箔,一面形成氧化膜,一面是用酸溶掉的多孔膜,经过热处理之后就能够形成稳定的氧化物膜,这种膜主要是应用于实验室中,这些制备方式的出现也能够说明科学的不断进步,相信以后会有更多新的技术出现。

三、无机陶瓷膜在环保水处理过程中的应用

在纺织印染废水处理中的应用。纺织印染工业是高耗能、高污染的行业,在生产过程中需要大量的水,排出的废水和污水总量也非常大,因此人们需要对印染废水进行净化、过滤、回收再利用,以节约水资源,并减少其对环境的污染和破坏。在当前节能、环保、可持续发展理念的影响下,纺织印染行业也向着低能耗、低污染的方向发展,一般在印染工艺中会排放出大量的高浓度废水和含有表面活性剂的废水,这些废水中的污染物质是高聚物,无法直接通过传统的活性污泥处理工艺进行处理,需要采用无机陶瓷膜进行处理,通过该技术分离废水中的污染物质,并对处理后的废水进行回收再利用,从而有效降低了废水对外界环境的污染和破坏,并节约了水资源。

在含油废水处理中的应用。在当前的钢铁冶金和冷轧工艺中都会产生大量的含油废水,这种类型的废水油脂含量较高、浓度高、成分复杂,采用传统的乳化工艺无法有效处理其中的油脂,因而无法满足国家出水水质标准,因此需要采用无机陶瓷膜技术进行处理,该工艺可以大大降低含油废水的浓度,确保出水水质达标排放,且这种技术操作简单,流程简单、成本低,可以应用于小企业的废水处理中。

炼油厂三泥水相的处理。炼油厂中的三泥具体指炼油时产生的水和油、渣的混合物,这种混合物的毒性较大,如果不进行处理就直接排放,会污染土壤及土壤周围的水源,也会产生一些污油,所以应引起人们的重视,并研发出一种先进、可靠的处理技术和方法。当前有研究人员提出将无机陶瓷膜应用于三泥水相的处理中,可以有效分离这三种物质,并有效减少含油量。

在电镀废水处理中的应用。当前工业发展也推动了电镀行业的发展,电镀产品在人们的生产生活中应用得非常广泛,但是该行业是高耗能、高污染的行业,在生产中会产生大量的电镀废水,这种废水中含有大量污染物和其他混合物,对生态环境破坏大,尤其是水环境。具体包括镍和锌、铜等金属元素,这些金属物质危害大、难降解,其中含有的各种离子也无法被微生物吸收,所以可以采用无机陶瓷膜进行分离、筛选、净化和处理,从而有效去除其中的污染物质,但是该方法依旧存在一定的问题,因此还需要人们加强对科学技术的创新,研发出一种新的去除技术,以有效处理有机碳量。

在炼钢厂污水处理中的应用。钢铁企业冶炼过程中也会产生大量污水,尤其是在冶炼工艺中需要使用润滑油和润滑剂,这些物质都会产生油脂,如果不对这些油脂进行处理,就会产生油脂分子,所以需要采用无机陶瓷膜对污水进行处理。利用该技术处理污水,可以有效降低污水的含油量,确保污水在处理后能够达到国家排放标准,而且这种处理方法操作简单、成本低、效果显著,可以进行广泛应用。当前采用的环保水处理方法主要是普通的处理技术,这种技术可以对生活污水进行处理,确保水质能够达标排放。

结束语:综上所述,无机陶瓷膜已经得到了广泛的应用,在以后的研究与开发过程中,应该会开发更多耐高温、耐高压的技术,这也成为以后研究的重点问题,随着科学技术的不断进步,各国对环保问题也更加重视,无机陶瓷膜将会有更加广阔的发展前景。

参考文献

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[2]徐振峰,陈文松,黎钱波,等.陶瓷膜工艺在浙江省农村饮用水处理中的应用[J].净水技术,2022(3):41.

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