陶瓷膜按用途可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。按结构可分为对称和不对称陶瓷膜: 其中不对称陶瓷膜至少由两层构成,在某些情况下可由三层构成。这类不对称结构的目的是要构成一种无缺陷的分离层同时又减少膜的液压阻力,并保障膜的机械强度。支撑体层的厚度一般约为几个毫米孔径范围大约在1—10μm,中间过渡层的厚度一般为10—100μm孔径范围常在50—100nm,陶瓷分离膜 是很薄的 厚度约为1—10μm孔径常在100nm以下。亦可为多层, 层数越多、微孔梯度变化愈平缓、其抗热震性越好。
高温凝结水是过热蒸汽在经过功和热交换后凝结成的液体,其具有的热量可达蒸汽总热量的20%~30%。如果未受污染 蒸汽凝结水近于纯净的蒸馏水,但蒸汽作为加热介质使用时不可避免存在被加热介质泄露到冷凝液中,这导致蒸汽冷凝液受到油、铁等不同程度的污染,从而不能作为锅炉水使用。这些冷凝水的特点是高热值、轻污染、品质优,具有很高的回收价值。因此高温凝结水回收不仅在于节水,更是解决蒸汽节能的重要途径。本文利用4 nm孔径陶瓷膜净化高温凝结水,考察操作条件对膜分离过程的影响,研究了膜污染及清洗方法,为陶瓷膜净化高温凝结水的工业化应用提供依据。
首先研究了应用陶瓷膜脱除水中微量铁离子考察了膜孔径、操作条件及料液性质对膜分离过程的影响。结果表明 孔径越小铁离子的截留率越高但膜通量也越小 ,增大跨膜压差 和升高温度均可提高膜通量 温度升高铁离子截留率增加提高膜面流速有利于膜通量的提高膜面流速为3m/s时膜通量最大但过高的流速使能耗增加适宜的膜面流速 为2~3m/s pH增大膜对铁离子的截留率增大。清洗时在60~70℃0.06MPa跨膜压差5m/s膜面流速下,采用体积浓度为1%的HNO3,通量恢复在95%以上且重复性好。 其次采用陶瓷膜过滤含乳化油废水,考察了各种参数对膜通量、油和TOC截留率的影响规律。研究发现跨膜压差小于0.3 MPa属于压力控制区渗透通量与跨膜压差成正比,但渗透液中油含量会随跨膜压差的增加而增加,膜面流速为3 m/s时过滤通量最大,料液温度升高膜过滤通量呈线性增长趋势,同时渗透液中油含量有升高趋势仍满足锅炉补给水标准,乳化油浓度增加,渗透液中油含量也随之增加,乳化油浓度为100 mg/L时渗透液油浓度仍然小于1 mg/L,随着pH的增大渗透液中的油含量也随之增大截留率降低。
最后研究了油和铁离子相互作用对膜分离性能的影响。在优化的操作条件下考察油浓度、铁离子浓度对膜分离效果的影响,并进行连续浓缩过滤实验考察浓缩比对渗透性能的影响。