一種含油污水處理用陶瓷平板膜及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種含油污水處理用陶瓷平板膜及其制備方法，本發明專利技術屬于無機膜領域，具體為將有機酸、水和乙醇混勻后加入硅酸酯反應；再加入氟烷基硅氧烷反應后得到改性溶膠；將陶瓷平板膜浸漬于上述得到的改性溶膠中后，烘干即可。本發明專利技術采用超聲浸漬低濃度改性溶膠的方式，改善陶瓷平板膜材料的親水疏油性使膜材料的親水疏油性增強，工藝簡單，經濟高效，有利于提高膜材料對于油污嚴重的污水凈化效率和抗污染能力。

Ceramic flat film for oily sewage treatment and preparation method thereof

The invention discloses a method and system for preparing ceramic flat membrane for oily wastewater treatment, the invention belongs to the field of inorganic membranes, particularly organic acid, alcohol and water mixing after adding silicate reaction; adding fluoroalkyl siloxane was obtained by the reaction of modified sol; ceramic flat membrane immersed in the change after drying the sol. The invention adopts ultrasonic impregnation low concentration modified sol, improve the hydrophilicity of ceramic flat membrane material so that the hydrophilicity of membrane material reinforced, simple process, high efficiency, is conducive to the improvement of membrane materials for oil pollution serious sewage purification efficiency and anti pollution ability.

【技術實現步驟摘要】
一種含油污水處理用陶瓷平板膜及其制備方法
本專利技術屬于無機膜領域，具體涉及一種含油污水處理用陶瓷平板膜及其制備方法。
技術介紹
陶瓷平板膜是一種新型過濾材料，可用于污水處理領域，與有機膜相比具有機械強度高，耐高溫、耐酸堿腐蝕等諸多優點，近幾年來在水處理領域取得迅速發展和廣泛應用。污水處理過程中存在的膜污染問題嚴重影響過濾膜的使用壽命，主要是有機污染物附著于膜表面，形成對膜孔道的堵塞，降低水通量，甚至完全使膜材料失去過濾功能。通過對膜材料的導電性、親水性和疏油性等性質進行表面處理可以有效的提高膜材料處理污水的能力。對于油污嚴重的污水處理，在進行膜過濾的過程中往往會產生油污堵塞現象。單純地進行疏油化處理，又會造成通量的下降。
技術實現思路
本專利技術的目的之一是提供一種含油污水處理用陶瓷平板膜的制備方法，該方法步驟簡單，適于工業化生產。一種含油污水處理用陶瓷平板膜的制備方法，步驟如下：(1)將有機酸、水和乙醇混勻后加入硅酸酯反應；(2)向步驟(1)中得到的溶液中加入氟烷基硅氧烷反應后得到改性溶膠；(3)將陶瓷平板膜浸漬于步驟(2)得到的改性溶膠中后，烘干即可。所述陶瓷平板膜選自剛玉、莫來石、SiC、石英或堇青石多孔陶瓷平板膜成品中的一種。優選的：所述步驟(1)中，加入硅酸酯后攪拌0.5-2h。優選的：所述步驟(1)中，有機酸為冰醋酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸或枸椽酸中的一種以上；所述硅酸酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸異丙酯或正硅酸丁酯中的一種以上；所述有機酸與硅酸脂的加入量體積比為1～3:1；優點：此處硅酸酯的用量既避免了溶膠固含量大、不穩定，容易出現絮狀懸浮物的問題，也使所得到的陶瓷平板膜的親水疏油效果顯著。所述有機酸和硅酸脂的總量占乙醇的體積比為2～10％；水的體積占乙醇的2％-5％。優選的：所述步驟(2)中，氟烷基硅氧烷為十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十五氟壬基三甲氧基硅烷、十五氟壬基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟辛磺酰氨丙基三甲氧基硅烷、全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷中的一種以上；氟烷基硅氧烷的加入量與硅酸脂的摩爾比為1:1～3。優點：此處氟烷基硅氧烷的加入量使疏油效果顯著，也避免了溶膠的不穩定和使水通量下降等等問題的出現。優選的：所述步驟(3)中，浸漬為超聲浸漬2～3h。本專利技術的目的之二是提供一種由上述方法制備得到的陶瓷平板膜，該陶瓷平板膜覆有親水疏油膜。本專利技術的目的之三是提供一種由上述方法制備得到的陶瓷平板膜在污水處理中的應用，特別是在含油污水處理中的應用。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：本專利技術將膜的親水性和疏油性適當結合，在保證一定通量的同時，達到減少油污堵塞的目的。本專利技術的制備方法采用超聲浸漬低濃度改性溶膠的方式，使膜材料的疏水性更強，工藝簡單，經濟高效，有利于提高膜材料的污水凈化效率和抗污染能力。本專利技術的制備方法適于工業化大批量生產。本專利技術制備方法中的超聲處理可以有效去除平板膜表面的雜質和一部分表面粘附的小顆粒，產生新鮮的顆粒表面，提高溶膠對平板膜表面的浸潤和附著。具體實施方式為了更好的了解本專利技術的技術方案，下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明。實施例1(1)將冰醋酸、水加入到乙醇中，攪拌均勻，加入正硅酸乙酯，攪拌2h。冰醋酸與正硅酸乙酯的加入量體積比為1:1，冰醋酸和正硅酸乙酯的總量占乙醇的體積比為2％，水的體積占乙醇的2％。(2)加入氟烷基硅氧烷，攪拌2h。氟烷基硅氧烷的加入量與正硅酸乙酯的摩爾比為1:1。(3)將剛玉陶瓷平板膜成品浸入改性溶膠中，超聲浸漬3h。(4)在50℃下烘干，獲得覆有親水疏油膜的陶瓷平板膜產品。所得產品的氣孔率為39.8％，平均孔徑1.8μm，強度18.8MPa，水通量為2.2m3/h·m2。實施例2(1)將冰醋酸、水加入到乙醇中，攪拌均勻，加入正硅酸甲酯，攪拌2h。冰醋酸與正硅酸甲酯的加入量體積比為3:1，冰醋酸和正硅酸甲酯的總量占乙醇的體積比為5％，水的體積占乙醇的5％。(2)加入氟烷基硅氧烷，攪拌2h。氟烷基硅氧烷的加入量與硅酸脂的摩爾比為1:3。(3)將SiC陶瓷平板膜成品浸入改性溶膠中，超聲浸漬3h。(4)在80℃下烘干，獲得覆有親水疏油膜的陶瓷平板膜產品。所得產品的氣孔率為40.2％，平均孔徑1.6μm，強度19.6MPa，水通量為1.8m3/h·m2。實施例3(1)將草酸、水加入到乙醇中，攪拌均勻，加入正硅酸乙酯，攪拌1h。草酸與正硅酸乙酯的加入量體積比為2:1，草酸和正硅酸乙酯的總量占乙醇的體積比為8％，水的體積占乙醇的2.5％。(2)加入氟烷基硅氧烷，攪拌2h，氟烷基硅氧烷的加入量與正硅酸乙酯的摩爾比為1:2.5。(3)將剛玉陶瓷平板膜成品浸入改性溶膠中，超聲浸漬3h。(4)在70℃下烘干，獲得覆有親水疏油膜的陶瓷平板膜產品。所得產品的氣孔率為38.2％，平均孔徑1.9μm，強度20.4MPa，水通量為1.9m3/h·m2。以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的專利技術范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述專利技術構思的情況下，由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含油污水處理用陶瓷平板膜的制備方法，其特征是：步驟如下：(1)將有機酸、水和乙醇混勻后加入硅酸酯反應；(2)向步驟(1)中得到的溶液中加入氟烷基硅氧烷反應后得到改性溶膠；(3)將陶瓷平板膜浸漬于步驟(2)得到的改性溶膠中后，烘干即可。

【技術特征摘要】
1.一種含油污水處理用陶瓷平板膜的制備方法，其特征是：步驟如下：(1)將有機酸、水和乙醇混勻后加入硅酸酯反應；(2)向步驟(1)中得到的溶液中加入氟烷基硅氧烷反應后得到改性溶膠；(3)將陶瓷平板膜浸漬于步驟(2)得到的改性溶膠中后，烘干即可。2.如權利要求1所述的制備方法，其特征是：所述陶瓷平板膜選自剛玉、莫來石、SiC、石英或堇青石多孔陶瓷平板膜成品中的一種。3.如權利要求1所述的制備方法，其特征是：所述步驟(1)中，加入硅酸酯后攪拌反應0.5-2h。4.如權利要求1所述的制備方法，其特征是：所述步驟(1)中，有機酸為冰醋酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸或枸椽酸中的一種以上；優選的：所述硅酸酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸異丙酯或正硅酸丁酯中的一種以上。5.如權利要求1所述的制備方法，其特征是：所述步驟(1)中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王響，趙世凱，薛友祥，唐玉棟，張久美，馬騰飛，李冰翠，侯立紅，李小勇，
申請(專利權)人：山東工業陶瓷研究設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37