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多孔SiC陶瓷膜的制备与废水处理性能的表征*

2021-01-08陈俐

功能材料 2020年12期

陈 俐

(重庆大学 城市科技学院土木工程学院,重庆 402167)

0 引 言

随着全球工业的发展,由于人口迅速增长,水资源匮乏的环境问题越来越突出,其中水体污染是水资源紧缺的主要原因[1]。为了满足日益增长的用水需求,我们需要净化和回收废水[2]。其中油污染废水是全球工业废水主要来源之一,油污染主要为乳化油、分散油、浮油和溶解油等4类,一般采用超滤法、生物法、电凝聚法、联合处理法等处理油污染废水[3]。研究证明,SiC微滤膜非常适合于过滤石油和化工的反洗水、地表水和生产用水,陶瓷膜分离技术已经成为新一代的环保节能技术[4-5]。Chen X等[6]采用孔径50 nm的陶瓷膜处理油田污水,出水达到了低渗透油田注水A1级水质标准。

陶瓷膜过滤系统(CMS)是污水和废水处理的最新技术[7]。CMS的过滤范围包括微滤、超滤、精细超滤和纳滤[8-9]。虽然陶瓷膜比聚合膜更容易破碎,但由于其较高的机械稳定性、较高的水热稳定性、较高的低压通量,陶瓷膜非常适合承受反洗压力[10-11]。SiC膜比普通陶瓷膜具有更好的化学稳定性,可选择使用增强化学药剂清洗膜,耐酸耐碱性好,膜寿命长[12-13]。与其它氧化物膜相比,SiC膜具有优越的性能,如(1)异常亲水性,因为它具有较低的水接触角,因此表现出较高的透水性;(2)较低的跨膜压差;(3)能够在几乎所有氧化物都失效的极端恶劣和腐蚀性的环境中应用;(4)渗透率高度可调,以适应特定的应用目的。

目前,可采用固体颗粒烧结[14]、碳热还原[15]、溶胶-凝胶法[16]、机械法[17]、化学气相反应[18]等方法制备多孔SiC陶瓷。……

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