ZrO2陶瓷动态膜的制备及在资源回收中应用的研究

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1、东华大学硕士学位论文ZrO<,2>陶瓷动态膜的制备及在资源回收中应用的研究姓名：高波申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：奚旦立2002.12.16摘要目前纺织工业中许多废弃物如纤维溶剂废液、退浆废水等的排放对环境构成了巨大的威胁，而这些废弃物又是具有回收利用价值的宝贵资源。本课题着眼于纺织工业中的污染控制与资源回收问题，研究了Zr02陶瓷动态膜的制备工艺，从环境工程的角度探索了利用这种新型膜处理技术对多种纺织行业常见废弃物进行回收的方法，为解决纺织工业的环境污染问题带来了新的希望，也为资源回收拓展出一条崭新的途径。在Zr02陶瓷动态

2、膜制备工艺的研究中，对涂膜悬浊液浓度、7102粒径、涂膜压差和错流速度等参数进行了多方面分析，通过较全面的实验分析、数据处理和电镜分析，确定了制备单层与多层Zr02陶瓷动态膜的最佳工艺条件，并从理论上初步探索了Zr02陶瓷动态膜的稳定性与成膜机理。r(在Zr02陶瓷动态膜的应用研究中，对含有聚乙烯醇(PVA)模拟退浆废水中一—————’^PVA进行回收实验、对Lyocell纤维纺丝工艺废液中N．甲替吗啉-N．氧化物(NMMO)进行回收研究、对沐浴废水进行回收利用研究并作了经济分析：实验中利用Zr02陶瓷动态膜最佳制备工艺条件制膜，采用变换

3、操作压差、错流速度、料液温度等方法，通过比较和分析试验过程中膜渗透通量的衰减与目标物回收效果，分别找出了适合所处理废液的最佳操作条件。在Zr02陶瓷动态膜再生的研究中，利用涂膜材料本身进行污染模拟，使用自来水作为反冲洗介质，找出了最佳反冲洗条件。对所作工作进行整理分析后，得到以下结论：单层Zr02陶瓷动态膜制备应使用1弘m粒径Zr02粉体以浓度O．7～0．89／L涂膜液在150kPa压差、O．2m／s错流速度下涂膜；双层z内2陶瓷动态膜制备应使用2／ma粒径Zr02粉体作为第一层，1／tm粒径Z1"02粉体作为第二层，以浓度0．7~o．8

4、9／L涂膜液在100,-q50kPa压差、0．2m／s错流速度下涂膜；涂膜不宜超过二层。对含有聚乙烯醇(PVA)模拟退浆废水，综合考虑处理效率与回收效果，应采用单层Zr02陶瓷动态膜，在150kPa压差、O．2rn／s左右错流速度、料液温度50"C以上进行回收，出水CODcr20肌300m毋L，浓缩PVA经简单处理后可作为涂料或粘合剂生产原料；对回收LyoceU纤维纺丝工艺废液中的N．甲替吗啉-N-氧化物，应采用单层Zr02陶瓷动态膜，在150kPa过滤压差，0．05m／s左右错流速度、室温下进行回收，NMMO中半纤维素的去除接近100％

5、；对沐浴废水回用，可采用单层或多层Zr02陶瓷动态膜，在100--,150kPa过滤压差下运行，处理水达到回用要求。对Zr02陶瓷动态膜的反冲洗是一种控制膜污染的有效方法，反冲压差并不是越大越好，而是在200kPa左右为宜，可使通量衰减得较慢，又可保证一定的恢复通量。总之，Zr02陶瓷动态膜的制备与在环境工程中的应用在国内尚未进行大量的研究，这方面的文献报道相对较少。通过本课题对Zr02陶瓷动态膜制备工艺的研究和在环境工程中应用的探索，为Zr02陶瓷动态膜自身工艺与理论的发展完善，及其在资源回收等工业民用领域的应用做出了探索性工作，使动态

6、陶瓷膜这种新型膜技术受到越来越多的重视，同时使膜技术在水处理特别是工业废弃物回收方面能得到更为广泛的应用。吖关键词：妣，陶瓷膜，动态膜，资源瞰协诵3瀑，i谢与AbstractAtpresentthedrainageofmanykindsofwastesfromtextileindusWysuchaSwasteliquidoffibersolvent，plasmaretirementwastewaterandSOonhasgreatlythreatenedtheentironmentinChina．Howevermanyofthosewas

7、tescallberecycledorreusedandbecomevaluableresouroe．MystudyhaSfocusedonthepollutioncontrolandwasterecycleintextileindustry,exploredtheproductiontechniquesofZ102porcelaindynamicmembrane,researchedthemethodsofreclaimingthecommonwasteintextileindustrybyusing擞02porcelaindynami

8、cmembrane．111estudymaybringnewhopeforsolvingtheenvironmentalpollutioncausedbytextileindustryande