荷电调控对小孔径陶瓷膜染料截留性能影响的研究文献综述

 2021-12-19 22:27:12

全文总字数:2995字

文献综述

引言陶瓷膜是一种主要由ZrO2、Al2O3等无机材料制备成的非对称多孔膜,因其较高的分离效率、化学稳定性、耐酸耐碱性强且耐高温等优点在众多工业领域具有广阔的应用前景[1]。

特别是在染料废水处理方面展现出了良好的优势,可以广泛应用于工业废水、饮用水等领域,但其生产成本相对较高、制备工艺较为复杂等问题尚在制约着陶瓷膜进一步的发展。

采用小孔径陶瓷膜对染料废水进行脱盐处理,通过调节料液的pH优化陶瓷膜表面荷电性,探索膜面荷电性对陶瓷膜处理染料废水过程中的孔径-截留率-通量三者权衡关系的影响,找到合适pH条件下最优孔径的陶瓷膜以获得最佳的通量和截留率。

1 膜分离技术的研究背景传统的分离技术如吸附、沉降、精馏、萃取、结晶等工艺成熟,生产能力大,适应性强,但吸附剂用量大、收率低,并且这些工艺往往会受到化学平衡的限制。

而膜分离过程不受平衡的限制,且能耗低、分离性能佳,操作过程中不产生新的污染物,适用于特殊物系或特殊范围的分离。

将膜技术应用到传统分离过程中可以集合各过程的优点于一体,具有广阔的应用前景。

膜材料是膜分离过程的核心,包括用于预处理的超滤膜、离子交换膜、反渗透膜以及纳滤膜。

其中,纳滤分离过程作为一种压力驱动型膜分离技术,比超滤具有更高的分离精度,比反渗透具有更低的能耗,在纺织业、医疗环保等领域具有良好的应用前景[2]。

纳滤膜是一种标称截留分子量在200-1000Da范围内的压力驱动膜,这意味着孔径约0.5-2.0nm的纳滤膜在许多方面比反渗透膜具有优势,如较低的操作压力、相对较高的水通量、多价离子的截留率和单价离子的低排斥率[3,4,5]。

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