[发明专利]一种平板陶瓷膜及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种平板陶瓷膜及其制备工艺，涉及无机膜技术领域，该平板陶瓷膜的原料组分为：水、高岭土、二氧化钛、二氧化硅、分散剂、造孔剂、氟化钙和海藻酸钠，高岭土中铝含量为25~30wt%。本发明中铝含量为25~30wt%的高岭土成本低，且与二氧化钛、二氧化硅、氟化钙和海藻酸钠、造孔剂、分散剂的协同作用使得到的平板陶瓷膜具有优异的抗污染性能；石墨、淀粉与石墨烯的相互配合，有助于提高平板陶瓷膜中孔隙的均匀程度；铝含量为25~30wt%的高岭土与氟化钙的相互配合有助于降低平板陶瓷膜的烧结温度，起到降低成本、节约资源的目的。

技术领域

本发明涉及无机膜技术领域，更具体地说，它涉及一种平板陶瓷膜及其制备工艺。

背景技术

膜生物反应器水处理技术是一种高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理技术。由于膜的过滤作用，微生物和污泥完全被截留在生物反应器中，实现了水和污泥的彻底分离。

从近期国内外研究情况来看，膜生物反应器的滤膜大都为较小孔径的微滤膜，或能截留较大分子的超滤膜，微滤膜和超滤膜的材质主要是疏水性的聚烯烃和亲水性的聚砜、纤维素、无纺布等。平板陶瓷膜是新一代陶瓷膜技术，采用无机材料，利用中国千年传统陶瓷烧结工艺制备而成。平板陶瓷膜主要是依据“物理筛分”理论，根据在一定的膜孔径范围内渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，利用压力差为推动力，使小分子物质可以通过，大分子物质则被截留，从而实现小分子和大分子之间的分离。

平板陶瓷膜与有机膜相比具有机械强度高，耐高温、耐酸碱腐蚀等诸多优点，近几年来取得迅速发展和广泛应用。但是在污水处理过程中有机污染物、污泥等附着于膜表面，形成对膜孔径的堵塞，降低水通量，甚至完全使平板陶瓷膜失去过滤功能。

专利CN105148609A公开了一种亲水疏油滤料及其加工方法，利用纤维丝和棉籽壳为原料制备亲水性滤料，将钛的光催化作用与铝的亲水性能结合起来，制备改性溶胶形成亲水膜层。利用该方法制得的滤料具有较好的抗污染性能，但是该专利给出的工艺和方法难以在污水处理用平板陶瓷膜中使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种平板陶瓷膜，具有减少污泥在平板陶瓷膜表面附着的效果，并且制作成本低。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案。

一种平板陶瓷膜，原料组分为：水、高岭土、二氧化钛、二氧化硅、分散剂、造孔剂、氟化钙、海藻酸钠，所述高岭土的铝含量为25～30wt％。

优选原料组分的量以重量份计，为：水15-25份；高岭土70-85份；二氧化钛1-5份；二氧化硅1-5份；分散剂2-4份；造孔剂20-38份；氟化钙5-12份；海藻酸钠0.5-2份；所述高岭土中铝含量为25～30wt％。

上述技术方案中，选用的高岭土铝含量为25～30wt％，而一般的陶瓷生产工艺中选用的高岭土铝含量通常高于这一含量，本发明选用的高岭土价格低，降低了平板陶瓷膜的制作成本，本发明中的高岭土与本发明中其他组分配合制备得到的平板陶瓷膜的综合性能优异。

二氧化钛、二氧化硅、氟化钙和海藻酸钠之间的相互配合，使制得的平板陶瓷膜的表面光滑，有助于减少污泥在平板陶瓷膜表面上的附着，进而减少污泥、灰尘对平板陶瓷膜的孔道的堵塞，起到抗污染的作用。

二氧化钛与分散剂配合，还有助于增强分散体系的稳定性，进而有助于提高平板陶瓷膜的综合性能，二氧化钛与铝含量为25～30wt％的高岭土配合，还有助于提高平板陶瓷膜的亲水性，有助于提高平板陶瓷膜的水通量。氟化钙与含铝量为25～30wt％的高岭土相互配合，有助于降低制备平板陶瓷膜的烧结温度，进一步起到节约成本的作用。

优选所述造孔剂由石墨、淀粉和石墨烯组成，所述石墨烯的重量份数为0-6份，所述石墨的重量份数为16-24份，所述淀粉的重量份数为4-8份。