CN102989326B - 一种用于循环水处理的陶瓷膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于循环水处理的陶瓷膜，其以重量配比计的主要原料配方如下：电气石粉10~50%，硅藻土15~45%，蒙脱土3~20%，Ce2O33~20%，淀粉0.1~10%，尿素1~15%。相应地，本发明公开了一种用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法。采用本发明，所述陶瓷膜同时具有阻垢、防腐蚀和截留生物污泥的效果，且滤膜强度好、孔径均匀、成型率高、不易堵塞、便于清洗和使用。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷膜领域，特别涉及一种用于循环水处理的陶瓷膜及其制备方法。
背景技术
我国是水资源严重缺乏的国家，人均占有量只有世界的1/4，是世界上主要缺水国之一。一方面闹水荒，另一方面水的浪费现象严重。国内加工吨油的耗水量是国外的近5倍，其它工业产品的耗水量均比国外高出数倍。我国工业水重复利用率低，一般只有30%，相比之下德国高达64%，日本为60%。在输水、耗水和水重复利用等方面，我国与国外相比差距很大。随着人口的增长和经济的快速发展，水资源紧缺日趋严重，对今后的可持续发展构成了极大的威胁。到2030年中国工业用水将从每年520亿m3，增加到2690亿m3，水不仅影响工业的发展，必将成为制约国家和企业经济发展的主要因素。
工业用水中60%左右是工业循环水，在石化行业甚至达到80%以上。其中大部分是开式循环冷却水，包括间开式和直开式。开式循环冷却水在循环使用过程中，由于水温升高、水的蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩、冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，会产生比直流水系统更为严重的沉积物附着、设备腐蚀和微生物滋生以及由此引起的粘泥污垢堵塞管路等问题，威胁工厂长周期、安全、稳定运行，甚至造成严重的经济损失。
我国工业循环冷却水处理技术是在70年代中期，在引进、消化国外先进的基础上起步发展起来的，到80年代中期的十几年间发展迅速，在药剂和运行技术的开发方面成效显著，大大缩短了与外国的差距。但由于新型药剂开发迅速缓慢，试验、分析、检测手段比较落后，药剂配方改进受到限制，药剂、技术、管理之间的脱节致使浓缩倍数普遍偏低，影响了节水效果和运行成本，也不利于环境保护。
工业循环水处理的难题需要解决以下三个技术难点：（1）水垢：冷却水在使用时不断循环和浓缩，水中的矿物质含量也会不断增加，从而引起设备管道结垢。污垢的存在主要有两方面的危害：一是降低换热器的换热效率，进而影响传热效率；二是容易引起垢下腐蚀，在垢的断裂处常出现局部腐蚀。（2）腐蚀：溶解氧、自来水中的余氯以及水体中高浓度的氯离子造成的腐蚀。（3）藻类及生物菌泥：在循环冷却水系统中，经常可以看到微生物（菌藻）大量生长繁殖的情况。微生物的大量繁殖使冷却水系统中的金属设备（主要是换热器）发生腐蚀及事故，影响生产的正常进行。微生物的大量繁殖还会使冷却水中产生大量的微生物黏泥沉积在换热器管子的表面上，降低冷却的效果。一旦微生物黏泥大量生成，会导致冷却水水质迅速恶化，缓蚀阻垢药剂失效，由此直接危害生产。
目前的主要处理方法包括：（1）高压静电法 ，其优点体积小，节能，设备经久耐用。但对金属腐蚀没有明显的抑制作用；对污垢的沉积也没有抑制作用。（2）反渗透膜处理法，优点处理效果好，缺点是固定投资大，运行成本过高。（3）阴极保护，其缺点是设备成本高，无法解决结垢和菌泥沉积的问题。（4）离子交换软化法，缺点是腐蚀严重，浓缩比低。（5）药剂法，主要加入阻垢剂、防腐剂、杀菌剂，也是目前工业循环水的主要处理方法。常用的缓蚀剂和阻垢剂有：六偏磷酸纳、硫酸锌、钼酸纳、HEDP（羟基亚乙基二膦酸）、EDTMP（乙二胺四亚甲基膦酸）、聚丙烯酸等。缺点是普遍存在效果不理想，结垢和腐蚀比较普遍。浓缩倍数一般在3-5之间。
有鉴于此，提供一种同时具有阻垢、防腐蚀和截留生物污泥效果的循环水处理方法是业内亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于循环水处理的陶瓷膜及其制备方法，所述陶瓷膜同时具有阻垢、防腐蚀和截留生物污泥的效果，且滤膜强度好、孔径均匀、成型率高、不易堵塞、便于清洗和使用。
为达到上述技术效果，本发明实施例提供了一种用于循环水处理的陶瓷膜，其以重量配比计的主要原料配方如下:
电气石粉10~50%，硅藻土15~45%，蒙脱土3~20%，Ce2O3 3~20%，淀粉0.1~10%，尿素1~15%。
优选地，所述陶瓷膜的主要原料配方还包括：
杀菌剂 0.01~10%，钛酸四丁酯0.1~8%，去离子水5~35%。
优选地，所述电气石粉的铁含量小于2%。
优选地，所述杀菌剂为 Ag+溶液。
优选地，所述陶瓷膜的过滤孔径为0.03~0.08μm。
相应地，本发明实施例还提供了一种用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法，包括：
将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，得到研磨细度为50~900目的第一电气石粉；
将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，得到研磨细度为 900~2500目的第二电气石粉；
将10~25%的所述第一电气石粉与15~45%的硅藻土，3~20%的蒙脱土，3~20%的Ce2O3，0.01~10%的杀菌剂，0.1~10%的淀粉，1~15%的尿素混合，经球磨机研磨1~8小时，加入10~25%的所述第二电气石粉，得到混合粉体，将所述混合粉体球磨16~32小时；
将经过球磨的所述混合粉体加入5~35%去离子水，搅拌成浆料，熟化8~52小时，得到复合浆料；
将所述复合浆料在模具内压制成型，得到陶瓷膜的生坯；
将所述生坯脱模、常温干燥，350~950℃烧结2~15小时，自然冷却得到陶瓷膜。
优选地，将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，得到研磨细度为900~2500目的第二电气石粉的步骤包括：
将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，并在球磨过程中加入0.1~8%的钛酸四丁酯，得到研磨细度为900~2500目的第二电气石粉。
优选地，所述电气石粉的铁含量小于2%。
优选地，所述杀菌剂为 Ag+溶液。
优选地，所述陶瓷膜的过滤孔径为0.03~0.08μm。
实施本发明具有如下有益效果：
本发明关于一种用于循环水处理的陶瓷膜及其制备方法，其在循环水处理领域，首次引入了以电气石粉，硅藻土，蒙脱土，Ce2O3等为主要原料的陶瓷膜，解决了循环水处理中缺乏同时具有阻垢、防腐蚀和截留生物污泥的效果的技术，且此陶瓷膜滤膜强度好、孔径均匀、成型率高、不易堵塞、便于清洗和使用。
一、充分发挥高孔隙率陶瓷膜中的电气石微电场的电解作用，其利用电气石的压电特性将部分水分子的原子化合价打开，电解成氢离子和氢氧根离子；氢离子得到微电极提供的电子补充后变为氢气放掉，氢氧根离子与另一个水分子结合成HO·(OH)-，0.03~0.08μm孔道内过量的氢氧根离子与钙镁离子形成过饱和沉积，因此，陶瓷膜具有较好的解决循环水的结垢问题。
二、利用孔道内生成的还原性氢和氢气去除水体中的溶解氧、有效氯等氧化性介质。微电解生成的还原性氢素可显著降低水中的溶解氧和有效氯的氧化还原电位（ORP），一般在40%以上，具有良好的保护设备管道作用。同时生成的负离子形成稳定的碱性缓冲溶液，pH在8.5-10之间，当pH值大于9.0时，管网中的铁离子明显减少，碳钢的表面生成一层Fe304的保护膜，可以显著降低氯离子浓度对水质腐蚀性。
三、由于陶瓷膜具有高效的自电解水分子作用，可以提高流过水体的pH在8.0-11之间，随pH升高和作用时间的延长，对异养菌和硫酸盐还原菌的抑制和杀灭作用越强。此外陶瓷膜中添加了Ag+溶液杀菌剂，在纳米电场下，具有杀灭水体中微生物菌群的作用。陶瓷膜并通过0.03~0.08μm孔径有效截留住生物污泥，实现对循环水处理的杀菌、去生物污泥等多重效果。
本发明的陶瓷膜完全采用物理方法过滤，待处理的循环水在重力或水压作用下通过陶瓷膜即可达到理想效果，简单方便、操作性强。
附图说明
图1为本发明一种用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法的流程图；
图2为本发明一种用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法的又一流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种用于循环水处理的陶瓷膜，其以重量配比计的主要原料配方如下:
电气石粉10~50%，硅藻土15~45%，蒙脱土3~20%，Ce2O3 3~20%，淀粉0.1~10%，尿素1~15%。
优选地，电气石粉15~40%，硅藻土20~40%，蒙脱土5~15%，Ce2O3 5~10%，淀粉0.3~5%，尿素2~10%。
所述陶瓷膜的主要原料配方还包括：
杀菌剂 0.01~10%，钛酸四丁酯0.1~8%，去离子水5~35%。
优选地，杀菌剂 0.1~5%，钛酸四丁酯1~5%，去离子水10~30%。
陶瓷膜的主要原料配方加入钛酸四丁酯，可防止粉体自团聚作用。
进一步优选地，陶瓷膜以重量配比计的主要原料配方如下:
电气石粉15~40%，硅藻土20~40%，蒙脱土5~15%，Ce2O3 5~10%，杀菌剂 0.1~5%，淀粉0.3~5%，尿素2~10%，钛酸四丁酯1~5%，去离子水10~30%。
所述电气石粉的铁含量小于2%。
优选地，所述电气石粉的铁含量小于1%。
电气石是一种以含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状结构的硅酸盐矿物，其化学式为NaR3Al6 [Si 6018] (BO3) 3 (OH) 4。电气石受热，使其两端带正负不同的静电，吸引灰尘等细小物体，起到净化周边环境和水质的作用，同时，它能释放出阴离子，中和周边环境中的阳离子，激发细胞活性。即电气石具有压电性和热电性等独特的物化性能。
陶瓷膜处理循环水的主要原理：用于电气石的压电特性将部分水分子的原子化合价打开，电解成氢离子和氢氧根离子；氢离子得到微电极提供的电子补充后变为氢气放掉，氢氧根离子与另一个水分子结合成HO·(OH) -，过量的氢氧根离子与钙镁离子形成过饱和沉积，具有较好的解决循环水的结垢和腐蚀问题。
所述杀菌剂为 Ag+溶液。
杀菌剂 Ag+溶液，在纳米电场下，具有杀灭水体中微生物菌群的作用。
所述陶瓷膜的过滤孔径为0.03~0.08μm。
优选地，所述陶瓷膜的过滤孔径为0.05μm。
如图1所示，本发明实施例还提供了一种用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法，包括：
S100，将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，得到研磨细度为50~900目的第一电气石粉。
S101，将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，得到研磨细度为 900~2500目的第二电气石粉。
S102，将10~25%的所述第一电气石粉与15~45%的硅藻土，3~20%的蒙脱土，3~20%的Ce2O3，0.01~10%的杀菌剂，0.1~10%的淀粉，1~15%的尿素混合，经球磨机研磨1~8小时，加入10~25%的所述第二电气石粉，得到混合粉体，将所述混合粉体球磨16~32小时。
所述杀菌剂为 Ag+溶液。
杀菌剂 Ag+溶液，在纳米电场下，具有杀灭水体中微生物菌群的作用。
S103，将经过球磨的所述混合粉体加入5~35%去离子水，搅拌成浆料，熟化8~52小时，得到复合浆料。
S104，将所述复合浆料在模具内压制成型，得到陶瓷膜的生坯。
S105，将所述生坯脱模、常温干燥，350~950℃烧结2~15小时，自然冷却得到陶瓷膜。
所述陶瓷膜的过滤孔径为0.03~0.08μm。
优选地，所述陶瓷膜的过滤孔径为0.05μm。
如图2所示，本发明实施例提供了另一种用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法，包括：
S200，将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，得到研磨细度为50~900目的第一电气石粉。
优选地，第一电气石粉的研磨细度为100~800目。
S201，将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，并在球磨过程中加入0.1~8%的钛酸四丁酯，得到研磨细度为 900~2500目的第二电气石粉。
优选地，钛酸四丁酯加入量为1~5%，第二电气石粉的研磨细度为 1000~2000目。
需要说明的是，经水洗烘干后的电气石粉在球磨过程中加入钛酸四丁酯，可防止粉体自团聚作用。
S202，将10~25%的所述第一电气石粉与15~45%的硅藻土，3~20%的蒙脱土，3~20%的Ce2O3，0.01~10%的杀菌剂，0.1~10%的淀粉，1~15%的尿素混合，经球磨机研磨1~8小时，加入10~25%的所述第二电气石粉，得到混合粉体，将所述混合粉体球磨16~32小时。
优选地，将10~25%的所述第一电气石粉与20~40%的硅藻土，5~15%的蒙脱土，5~10%的Ce2O3，0.1~5%的杀菌剂，0.3~5%的淀粉，2~10%的尿素混合，经球磨机研磨2~6小时，加入15~20%的所述第二电气石粉，得到混合粉体，将所述混合粉体球磨24小时。
所述杀菌剂为Ag+溶液。
杀菌剂Ag+溶液，在纳米电场下，具有杀灭水体中微生物菌群的作用。
S203，将经过球磨的所述混合粉体加入5~35%去离子水，搅拌成浆料，熟化8~52小时，得到复合浆料。
优选地，将经过球磨的所述混合粉体加入10~30%去离子水，搅拌成浆料，熟化12~48小时，得到复合浆料。
S204，将所述复合浆料在模具内压制成型，得到陶瓷膜的生坯。
S205，将所述生坯脱模、常温干燥，350~950℃烧结2~15小时，自然冷却得到陶瓷膜。
优选地，将所述生坯脱模、常温干燥，400~900℃烧结4~10小时，自然冷却得到陶瓷膜。
所述陶瓷膜的过滤孔径为0.03~0.08μm。
优选地，所述陶瓷膜的过滤孔径为0.05μm。
需要说明的是，图1及图2中所涉及的电气石粉的铁含量小于2%。
优选地，电气石粉的铁含量小于1%。
陶瓷膜在使用时，科学配比后的电气石材料处于自极化处于被激活状态，形成了无数个微电极，在其周围形成了微电场，将水分子团之间的分子键打开，微电解成还原性活泼氢素和氢氧根离子。在陶瓷膜内孔表面2-18微米的范围形成超过水体主相上万倍的氢氧根离子，当水体流过材料表面时，这些氢氧根与钙镁离子发生如下化学反应：
Ca2++2OH-= Ca(OH)2
Ca(OH)2 +Ca(HCO3)2= 2CaCO3↓+2H2O
Ca(OH)2+ Mg(HCO3)2=2CaCO3↓+MgCO3+2H2O
MgCO3+ Ca(OH)2=2CaCO3↓+Mg(OH)2↓
从而达到降低水体中钙镁离子的作用，对于未清除的钙镁离子，则在这些微电场作用，改变固体物和悬浮物的晶格结构，使其由紧密、坚固的结构(如方解石)变为疏松结构(如文石)，故而在已结垢系统，可使旧垢疏松后剥落，起到除垢作用；而在洁净系统中,可起到防垢的作用。
微电解生成的还原性氢素可显著降低水中的溶解氧和有效氯的氧化还原电位（ORP），一般在40%以上，具有良好的保护设备管道作用。同时生成的负离子形成稳定的碱性缓冲溶液，pH=8.5-10之间，当pH值大于9.0时，管网中的铁离子明显减少，碳钢的表面生成一层Fe304的保护膜，可以显著降低氯离子浓度对水质腐蚀性。
由于陶瓷膜具有高效的自电解水分子作用，可以提高流过水体的pH在8.0-11之间，随pH升高和作用时间的延长，对异养菌和硫酸盐还原菌的抑制和杀灭作用越强。此外陶瓷膜中加入了特殊的长 Ag+，在纳米电场下，具有杀灭水体中微生物菌群的作用。并通过0.03~0.08μm孔径有效截留住生物污泥。实现对循环水处理的除垢、防腐、去生物污泥多重效果。
本发明的陶瓷膜完全采用物理方法过滤，待处理的循环水在重力或水压作用下通过陶瓷膜即可达到理想效果。
以下以具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
用于循环水处理的陶瓷膜的主要原料配方为：15%电气石粉（Fe <2%），15%硅藻土，3%蒙脱土，2%Ce2O3，0.01% Ag+溶液，0.1%淀粉，1%尿素、10%去离子水。
实施例2
用于循环水处理的陶瓷膜的主要原料配方为：33.7%电气石粉（Fe <1%），40%硅藻土，15%蒙脱土，5%Ce2O3，1% Ag+溶液，0.3%淀粉，2%尿素、15%去离子水、1%的钛酸四丁酯。
实施例3
用于循环水处理的陶瓷膜的主要原料配方为：35%电气石粉（Fe <1%），35%硅藻土，10%蒙脱土，5%Ce2O3，2% Ag+溶液，5%淀粉，10%尿素、20%去离子水、3%的钛酸四丁酯。
实施例4
用于循环水处理的陶瓷膜的主要原料配方为：34%电气石粉（Fe <1%），38%硅藻土，12%蒙脱土，5%Ce2O3，3% Ag+溶液，3%淀粉，8%尿素、15%去离子水、1%的钛酸四丁酯。
实施例5
用于循环水处理的陶瓷膜的主要原料配方为：50%电气石粉（Fe <2%），45%硅藻土，20%蒙脱土，15%Ce2O3，10% Ag+溶液，10%淀粉，15%尿素、35%去离子水、5%的钛酸四丁酯。
实施例6
用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法如下：
（1）将电气石粉（Fe <2%）水洗后烘干后，用球磨机粉碎成100目粉体；将电气石粉（Fe <2%）水洗后烘干后，用球磨机粉碎成1000目粉体。
（2）7%的100目的上述电气石粉与15%的硅藻土，3%的蒙脱土，2%的Ce2O3，0.01% 的Ag+溶液，0.1%的淀粉，1%的尿素混合，经球磨机研磨2-6小时，加入8%1000目的电气石粉，得到混合粉体，球磨24小时。
（3）将上述混合粉体加入10%去离子水，搅拌成浆料，熟化12小时。
（4）将熟化后的复合浆料在模具内压制成型得到陶瓷膜的生坯，脱模、常温干燥350℃烧结15小时，自然冷却得到过滤精度为0.08μm的陶瓷膜。
实施例7
用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法如下：
（1）将电气石粉（Fe <1%）水洗后烘干后，用球磨机粉碎成100目粉体；将电气石粉（Fe <1%）水洗后烘干后，加入1%的钛酸四丁酯，用球磨机粉碎成1000目粉体。
（2）15%的100目的上述电气石粉与40%的硅藻土，15%的蒙脱土，5%的Ce2O3，1%的 Ag+溶液，0.3%的淀粉，2%的尿素混合，经球磨机研磨2-6小时，加入22.7%的1000目加入钛酸四丁酯的电气石粉，得到混合粉体，球磨24小时。
（3）将上述混合粉体加入15%去离子水，搅拌成浆料，熟化12小时。
（4）将熟化后的复合浆料在模具内压制成型得到陶瓷膜的生坯，脱模、常温干燥600℃烧结4小时，自然冷却得到过滤精度为0.05μm的陶瓷膜。
实施例8
用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法如下：
（1）将电气石粉（Fe <1%）水洗后烘干后，用球磨机粉碎成100目粉体；将电气石粉（Fe <1%）水洗后烘干后，加入3%的钛酸四丁酯，用球磨机粉碎成1000目粉体。
（2）20%的100目的上述电气石粉与35%的硅藻土，10%的蒙脱土，5%的Ce2O3，2% 的Ag+溶液，5%的淀粉，10%的尿素混合，经球磨机研磨2-6小时，加入15%的1000目的加入钛酸四丁酯的电气石粉，得到混合粉体，球磨24小时。
（3）将上述混合粉体加入20%去离子水，搅拌成浆料，熟化12小时。
（4）将熟化后的复合浆料在模具内压制成型得到陶瓷膜的生坯，脱模、常温干燥800℃烧结6小时，自然冷却得到过滤精度为0.05μm的陶瓷膜。
实施例9
用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法如下：
（1）将电气石粉（Fe <1%）水洗后烘干后，用球磨机粉碎成100目粉体；将电气石粉（Fe <1%）水洗后烘干后，加入1%的钛酸四丁酯，用球磨机粉碎成1000目粉体。
（2）25%的100目的上述电气石粉与38%的硅藻土，12%的蒙脱土，5%的Ce2O3，3%的Ag+溶液，3%的淀粉，8%的尿素混合，经球磨机研磨2-6小时，加入9%的1000目的加入钛酸四丁酯的电气石粉，得到混合粉体，球磨24小时。
（3）将上述混合粉体加入15%去离子水，搅拌成浆料，熟化12小时。
（4）将熟化后的复合浆料在模具内压制成型得到陶瓷膜的生坯，脱模、常温干燥400℃烧结10小时，自然冷却得到过滤精度为0.05μm的陶瓷膜。
实施例10
用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法如下：
（1）将电气石粉（Fe <2%）水洗后烘干后，用球磨机粉碎成100目粉体；将电气石粉（Fe <2%）水洗后烘干后，加入5%的钛酸四丁酯，用球磨机粉碎成1000目粉体。
（2）25%的100目的上述电气石粉与45%硅藻土，20%蒙脱土，15%Ce2O3，10%Ag+溶液，10%淀粉，15%尿素混合，经球磨机研磨2-6小时，加入25%的1000目的加入钛酸四丁酯的电气石粉，得到混合粉体，球磨24小时。
（3）将上述混合粉体加入35%去离子水，搅拌成浆料，熟化12小时。
（4）将熟化后的复合浆料在模具内压制成型得到陶瓷膜的生坯，脱模、常温干燥950℃烧结4小时，自然冷却得到过滤精度为0.03μm的陶瓷膜。
需要说明的是，实施例1至5为用于循环水处理的陶瓷膜的原料配方的具体实施例，而实施例6至10所示的制备方法与实施例1至5所示的用于循环水处理的陶瓷膜原料配方一一对应。
由上可知，实施本发明，具有以下有益效果：
本发明关于一种用于循环水处理的陶瓷膜及其制备方法，其同时具有阻垢、防腐蚀和截留生物污泥的效果，且滤膜强度好、孔径均匀、成型率高、不易堵塞、便于清洗和使用。
一、充分发挥高孔隙率陶瓷膜中的电气石微电场的电解作用，其利用电气石的压电特性将部分水分子的原子化合价打开，电解成氢离子和氢氧根离子；氢离子得到微电极提供的电子补充后变为氢气放掉，氢氧根离子与另一个水分子结合成HO·(OH)-，0.03~0.08μm孔道内过量的氢氧根离子与钙镁离子形成过饱和沉积，因此，陶瓷膜具有较好的解决循环水的结垢问题。
二、利用孔道内生成的还原性氢和氢气去除水体中的溶解氧、有效氯等氧化性介质。微电解生成的还原性氢素可显著降低水中的溶解氧和有效氯的氧化还原电位（ORP），一般在40%以上，具有良好的保护设备管道作用。同时生成的负离子形成稳定的碱性缓冲溶液，pH在8.5-10之间，当pH值大于9.0时，管网中的铁离子明显减少，碳钢的表面生成一层Fe304的保护膜，可以显著降低氯离子浓度对水质腐蚀性。
三、由于陶瓷膜具有高效的自电解水分子作用，可以提高流过水体的pH在8.0-11之间，随pH升高和作用时间的延长，对异养菌和硫酸盐还原菌的抑制和杀灭作用越强。此外陶瓷膜中添加了Ag+溶液杀菌剂，在纳米电场下，具有杀灭水体中微生物菌群的作用。陶瓷膜并通过0.03~0.08μm孔径有效截留住生物污泥，实现对循环水处理的杀菌、去生物污泥等多重效果。
本发明的陶瓷膜完全采用物理方法过滤，待处理的循环水在重力或水压作用下通过陶瓷膜即可达到理想效果，简单方便、操作性强。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于循环水处理的陶瓷膜，其特征在于，其以重量配比计的主要原料配方如下:
电气石粉10~50%，硅藻土15~45%，蒙脱土3~20%，Ce2O3 3~20%，淀粉0.1~10%，尿素1~15%；
所述陶瓷膜的过滤孔径为0.03~0.08μm。
2. 如权利要求1所述的陶瓷膜，其特征在于，所述陶瓷膜的主要原料配方还包括：
杀菌剂 0.01~10%，钛酸四丁酯0.1~8%，去离子水5~35%。
3.如权利要求2所述的陶瓷膜，其特征在于，所述电气石粉的铁含量小于2%。
4. 如权利要求3所述的陶瓷膜，其特征在于，所述杀菌剂为Ag+溶液。
5.一种用于循环水处理的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括：
将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，得到研磨细度为50~900目的第一电气石粉；
将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，得到研磨细度为 900~2500目的第二电气石粉；
将10~25%的所述第一电气石粉与15~45%的硅藻土，3~20%的蒙脱土，3~20%的Ce2O3，0.01~10%的杀菌剂，0.1~10%的淀粉，1~15%的尿素混合，经球磨机研磨1~8小时，加入10~25%的所述第二电气石粉，得到混合粉体，将所述混合粉体球磨16~32小时；
将经过球磨的所述混合粉体加入5~35%去离子水，搅拌成浆料，熟化8~52小时，得到复合浆料；
将所述复合浆料在模具内压制成型，得到陶瓷膜的生坯；
将所述生坯脱模、常温干燥，350~950℃烧结2~15小时，自然冷却得到陶瓷膜。
6. 如权利要求5所述的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，得到研磨细度为900~2500目的第二电气石粉的步骤包括：
将电气石粉水洗后烘干，将经过烘干的电气石粉用球磨机粉碎，并在球磨过程中加入0.1~8%的钛酸四丁酯，得到研磨细度为900~2500目的第二电气石粉。
7. 如权利要求6所述的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述电气石粉的铁含量小于2%。
8. 如权利要求7所述的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述杀菌剂为 Ag+溶液。
9. 如权利要求8所述的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述陶瓷膜的过滤孔径为0.03~0.08μm。
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2011
- 2011-09-09 CN CN201110266929.5A patent/CN102989326B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| 李祥锋等.用于水处理陶瓷膜材料的制备.《材料导报》.2005,第19卷第369-371页. |
| 用于水处理陶瓷膜材料的制备;李祥锋等;《材料导报》;20051130;第19卷;第369-371页 * |
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| Publication number | Publication date |
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