陶瓷纳滤膜在化纤碱液回收中的应用文献综述

 2021-10-13 07:10

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文 献 综 述

1.1前言

在人们的快速发展中,各种工业的应用和发展迅速崛起。废碱的排放也成为很多工业的必要流程。但很多生产厂家把碱液直接排放,重新配制干净的碱液,这样不仅无形中造成了碱、水和能源上的浪费,同时增加了污水处理成本,并且直接排放影响了周边的生态环境。

如果我们对这些废碱液进行回收利用,就必须面临如何祛除废碱液中的杂质。所以人们运用膜过滤技术来对碱液进行回收应用。膜过滤技术分很多类型:微滤,超滤,反渗透,纳滤,透析,电渗析。

纳滤膜出现在上世纪八十年代,1993年,高从堦院士在国内首次提出纳滤膜概念,近年来,纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点,并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。

1.2陶瓷纳滤膜的研究现状

根据膜材料性质的不同,纳滤膜可分为有机纳滤膜与无机纳滤膜两种。有机纳滤膜的种类主要有聚酰胺(PA)、聚乙烯醇(PVA)、磺化聚砜(SPS)、磺化聚醚砜(SPES)、醋酸纤维素(CA)等。无机膜材料主要有陶瓷膜和金属氧化物膜等。目前陶瓷纳滤膜的材料主要包括:TiO2、ZrO2、SiO2、γ-Al2O3及材料之间的复合。其中γ-Al2O3的pH耐受范围窄(在pH=3-10之间稳定),SiO2膜不耐碱腐蚀且孔径通常小于1 nm,而TiO2和ZrO2具有优异的化学稳定性和热稳定性(pH 0~14,tmax>100 C)。因此,在陶瓷纳滤膜应用中最有前景的是TiO2和ZrO2两种膜材料。

由于有机膜制备方法较易,且制备成本低,因此商业化的程度最高,已有多家公司将有机纳滤膜商业化。然而,有机纳滤膜由于受其自身材料性能的限制,只适用于温和体系中,如用于饮用水净化、乳液和抗菌素的脱盐、各种抗生素的浓缩和纯化以及食品行业中对料液进行脱盐和脱色等体系中。而无法应用于化工分离过程中存在的很多高温、强酸强碱以及有机溶剂体系中。目前有机纳滤膜正朝着优化通量和选择性、提高耐溶剂性和腐蚀性的方向发展。

国内对陶瓷纳滤膜的研究尚处于起步阶段,在陶瓷纳滤膜方面的研究报道比较少。现有的采用聚合溶胶路线制备得到,相比于国外其截留性能和渗透性能都远胜于国内。而在工业化生产方面,目前国内尚无竞争力的产品,在陶瓷纳滤膜生产方面存在巨大的缺口。

1.3陶瓷纳滤膜的特点研究

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