探析環(huán)保工程水處理中無機陶瓷膜的運用原理及前景

徐位鏡

（梅州市萬綠環(huán)保有限公司廣東梅州514021）

探析環(huán)保工程水處理中無機陶瓷膜的運用原理及前景

徐位鏡

（梅州市萬綠環(huán)保有限公司廣東梅州514021）

本文介紹了目前水資源利用的現(xiàn)狀，詳細分析了幾種無機陶瓷膜的制備方式以及具體應用，并對無機陶瓷膜的發(fā)展前景進行展望，希望能環(huán)保工程水處理有所幫助。

水處理；無機陶瓷膜；制備方式；具體應用；發(fā)展前景

我國雖然地域遼闊，河湖眾多，但是由于分布不均，而且人口基數(shù)較大，再加上我國的水污染程度比較嚴重，所以大部分地區(qū)都會出現(xiàn)水資源短缺的問題，人均水資源的占有量更是遠遠達不到世界平均水平。中國目前總共有大約660個城市，其中大約有一半的城市有輕微缺水的問題，有一百多個城市嚴重缺水，有四十幾個城市處于極度缺水狀態(tài)。在造成這種情況的原因當中，水污染是比較重要的一個。就目前的情況來看，我國大約47%的河流有不同程度的污染，所排放的廢水當中也有78%未達到排放標準。鑒于當前水污染的嚴峻形勢，必須要立即采取相關措施對污水進行有效處理。對此，本文提出了無機陶瓷膜的概念，并將其應用于污水處理當中，希望對我國的污水處理有一定幫助。

1 無機陶瓷膜制備方法

1.1 固態(tài)燒結制備法

固態(tài)燒結制備法是最為常見的無機陶瓷膜制備方法之一，其具體操作流程為：首先將粒度較大的固體顆粒通過研磨棒進行研磨，過篩保證粒度達到要求以后，再使用粘結劑與細粉混合，形成初坯，經(jīng)過干燥以后，在高溫燒結爐當中煅燒至完全燒結。在制備過程中，固體粉末的粒度大小、升溫的速度、燒結溫度等都對產(chǎn)品的質(zhì)量有所影響[1]。

1.2 溶膠-凝膠制備法

溶膠-凝膠制備法指的是指將金屬元素的醇鹽當作原材料，將其溶解在有機溶劑當中，然后添加一定的水分，在快速攪拌的條件下慢慢升溫使得有機溶劑揮發(fā)，然后控制溫度在90-100℃，加入少量強酸使得溶液慢慢變?yōu)槿苣z。溶膠完全形成以后，放入恒溫干燥箱內(nèi)進行干燥，形成凝膠。將所得凝膠放入高溫煅燒爐當中進行煅燒，最終得到無機陶瓷膜。使用溶膠-凝膠制備法得到的無機陶瓷膜的孔徑比較小，可以達到納米級別，所以過濾效果比較好，可以用于氣體的過濾。此外，可以在制備過程中加入其他類型的原材料制備無機復合膜，還可以通過二次浸泡等方法對無機陶瓷膜進行改性。所以，溶膠-凝膠制備法的實用性比較強，所制得的無機陶瓷膜性能也比較好[2]。

1.3 陽極氧化制備法

將純度比較高的金屬箔放入酸性電解池當中進行陽極氧化，金屬箔的一邊會被氧化形成多孔面，而另一邊則會直接被酸腐蝕形成多直孔膜。然后對金屬箔進行一定的熱處理，最后形成性質(zhì)較為穩(wěn)定、小孔分布均勻的膜。這種制備方法只適合小面積過濾膜的制備，所以一般是用于實驗室。

2 無機陶瓷膜的具體應用

2.1 紡織印染工業(yè)廢水的處理

紡織印染工業(yè)是著名的“廢水生成工業(yè)”，其在生產(chǎn)過程當中需要用到大量的水資源，而且所產(chǎn)生的廢水量也相當大。在對紡織印染工業(yè)廢水的處理當中，重點就在于對工業(yè)廢水當中可回收部分的回收處理以及對無用部分的降污處理。近些年來，無機陶瓷膜已經(jīng)開始應用于紡織印染工業(yè)，并取得了一定的成效。

2.1.1 紡織工業(yè)廢水中聚乙烯醇的回收

在紡織工業(yè)當中，對織物的處理有上漿和退漿兩道重要工藝。而這兩道工藝會產(chǎn)生含有大量聚乙烯醇的工業(yè)廢水。由于聚乙烯醇是高聚物，化學性質(zhì)相對穩(wěn)定，所以使用傳統(tǒng)的回收工藝很難將聚乙烯醇從工業(yè)廢水當中提取出來。而在使用無機陶瓷膜以后，可以有效回收工業(yè)廢水當中的聚乙烯醇，而且回收率比較高，最高可達98%。

2.1.2 印染工業(yè)廢水的處理

印染工業(yè)每年都會消耗大量水資源，所以所產(chǎn)生的工業(yè)廢水也比較多，而且這些工業(yè)廢水的成分十分復雜，處理起來難度很大，使用傳統(tǒng)的水處理技術根本無法有效解決工業(yè)廢水的污染問題。而使用無機陶瓷膜可以有效處理印染廢水，使其達到排放標準。

2.2 冷軋含油廢水的處理

在進行冷軋生產(chǎn)時，由于涉及到機械設備，所以會需要用到大量潤滑油。而潤滑油的大量使用就會產(chǎn)生大量的冷軋含油廢水，如果不及時進行處理，這些含油廢水不僅會污染環(huán)境，使得水體富營養(yǎng)化，還會逐漸在排放管道當中積累，減小管道的排放量，嚴重時還可能堵塞管道。由于其中油的含量比較高，所以使用傳統(tǒng)的破乳處理方法無法滿足處理要求。將無機陶瓷膜應用到含油廢水的處理當中，通過對操作壓力、處理溫度、膜面流速等參數(shù)的控制，使得冷軋含油廢水當中的油含量達到排放標準。該工藝簡單，成本較低，可以有效處理含油廢水[3]。

2.3 煉油廠污水處理

煉油廠的工業(yè)污水當中主要有污水、固體渣滓以及油這三種污染物。在這些污染物當中，有許多是具有相當可觀回收價值的。利用無機陶瓷膜分離技術，將廢水當中的油和水進行分離，可以有效實現(xiàn)油的回收，降低廢水當中的油含量，既節(jié)約了資源，又降低了污染。

結語

無機陶瓷膜目前已經(jīng)得到了較為廣泛的應用，而隨著技術的不斷進步，低成本、耐高溫、耐高壓、密封性強的無機陶瓷膜將成為未來無機陶瓷膜發(fā)展的趨勢。所以，研究人員必須要加強對于無機陶瓷膜的研究，開發(fā)具有更多功能的無機陶瓷膜，使得無機陶瓷膜得到進一步發(fā)展。

[1]崔佳，王鶴立，龍佳.無機陶瓷膜在水處理中的研究進展[J].工業(yè)水處理,2011,31(02):13-16.

[2]秦偉偉，宋永會，肖書虎，程建光，曾萍.陶瓷膜在水處理中的發(fā)展與應用[J].工業(yè)水處理，2011，31(10):15-19.

[3]張小賽，倪衛(wèi)紅.陶瓷膜發(fā)展現(xiàn)狀及應用研究[J].環(huán)境工程，2013，31(06):108-111+95.