一种用于除藻的微滤陶瓷膜及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110249590.8

申请日:

2011.08.29

公开号:

CN102432275A

公开日:

2012.05.02

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):C04B 35/14登记生效日:20151109变更事项:专利权人变更前权利人:常州大学变更后权利人:溧阳常大技术转移中心有限公司变更事项:地址变更前权利人:213164 江苏省常州市武进区滆湖路1号变更后权利人:213311 江苏省常州市溧阳市埭头镇渡头街8-2号7幢|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C04B 35/14申请日:20110829|||公开

IPC分类号:

C04B35/14; C04B35/622

主分类号:

C04B35/14

申请人:

常州大学

发明人:

王利平; 汪楚乔; 郭宇川; 杜尔登

地址:

213164 江苏省常州市武进区滆湖路1号

优先权:

专利代理机构:

南京经纬专利商标代理有限公司 32200

代理人:

楼高潮

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内容摘要

本发明公开一种用于除藻的微滤陶瓷膜及其制备方法,原料组份是硅藻土、天然沸石、可溶性淀粉,各组份占总重量百分比为:硅藻土60%~93%,天然沸石2%~10%,淀粉5%~30%;将原料混合后与玛瑙磨球、去离子水一起加入到玛瑙球磨罐中湿磨、陈化,混合原料、磨球、去离子水的重量比例为1:2:l;再造粒、干燥,然后模压成陶瓷片状膜坯,放入干燥箱中干燥;将干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉中按烧结程序烧结,制得平板状微滤陶瓷膜;采用了来源广泛的工业级产品或天然产品,价格低廉,制备方式简单易行;微滤陶瓷膜的孔隙率高,在较低的过滤压差下能保证较高清水通量,过滤能耗小,能高效而迅速地去除藻细胞。

权利要求书

1: 一种用于除藻的微滤陶瓷膜, 其特征是 : 原料组份是硅藻土、 天然沸石、 可溶性淀 粉, 各组份占总重量百分比为 : 硅藻土 60%~ 93%, 天然沸石 2%~ 10%, 淀粉 5%~ 30%。
2: 根据权利要求 1 所述的一种用于除藻的微滤陶瓷膜, 其特征是 : 所述硅藻土和天然 沸石均含有重量百分比为 70%~ 75%的 SiO2。
3: 一种权利要求 1 所述微滤陶瓷膜的制备方法, 其特征是依次采用如下步骤 : (1) 制备原料粉体 : 将 500 目硅藻土颗粒、 40 目天然沸石颗粒和可溶性淀粉按所述重量 百分比混合成原料, 将该混合原料与玛瑙磨球、 去离子水一起加入到玛瑙球磨罐中, 混合原 料、 磨球、 去离子水的重量比例为 1:2:l, 在 220 转 /min 转速下湿磨 5 ~ 6h, 陈化 24h, 制成 原料粉体 ; (2) 造粒 : 将原料粉体用金属网筛造粒, 反复过筛后使原料粉体粒料均达到 20~60 目, 并将造好的粒料在 105℃的干燥箱中干燥 12h ; (3) 模压成型 : 将干燥好的粒料加入到钢制模具中, 在 20~60Mpa 压力下将其压成陶瓷 片状膜坯, 并将陶瓷片状膜坯放入 105℃干燥箱中干燥 24h ; (4)烧 结 : 将 干 燥 好 的 陶 瓷 片 状 膜 坯 放 入 电 阻 炉 烧 结, 烧 结 时, 当炉内温度是 100~300℃时升温速率为 1℃ /min, 达到 300℃时保温 60min ; 当炉内温度是 300~1000℃时 升温速率为 6℃ /min, 当炉内温度是 1000~1100℃时升温速率为 1~2℃ /min, 达到 1100℃时 保温 120min, 制得平板状微滤陶瓷膜。
4: 根据权利要求 3 所述的制备方法, 其特征是 : 步骤 (3) 中将干燥好的粒料通过正压和 反压使粒料均匀受力。

说明书


一种用于除藻的微滤陶瓷膜及其制备方法

    技术领域 本发明属于环境保护技术领域, 具体涉及用于水处理中除藻的过滤材料, 对含藻 水体进行处理。
     背景技术 近年来水体富营养化导致的 “水华” 日益频繁, 接触含藻毒素水体可引起眼睛和皮 肤过敏, 饮用少量藻类超标的水可引起急性肠胃炎, 长期饮用则可能引发肝癌。 目前水处理 中除藻的方法主要有机械物理法、 生物化学法、 物理化学法、 化学法、 生物法和多级综合处 理法等。公开号为 CN 101182054、 名称为 “一种通过超声波除藻的方法” 的专利文献公开了 一种通过超声波去除藻类的方法, 其缺陷是 : 破坏了藻类细胞体, 造成藻毒素的释放, 易产 生二次污染, 对用水安全有影响。 公开号为 CN 101785478A、 名称为 “沸石负载高锰酸钾除藻 剂的制备方法及控藻除藻方法” 的专利文献公开了一种用高锰酸钾和沸石为原料, 按一定 比例将高猛酸钾负载于沸石除藻剂的制备方法, 其缺陷是 : 该除藻剂为直接投加于水体中, 投量较大, 使用成本较高, 且不易再生回用。
     微孔陶瓷膜分离技术在给水处理中的应用始于上世纪 80 年代初期, 用微孔陶瓷 膜进行给水处理的优点是不用化学物质, 能够保证更好和更可靠的水质。 相比其他过滤膜, 微滤陶瓷膜具有热稳定性好、 化学稳定性好、 在涉及高温和腐蚀过程的工艺中有着广泛的 应用、 抗微生物能力强、 一般不与微生物发生反应、 机械强度大、 清洗状态好、 当膜污染后可 进行反冲洗、 孔径分布窄且分离效率高等优点。但至今未见有专门用于除藻的微孔陶瓷膜 的报道。
     发明内容
     本发明为克服上述现有技术的不足, 提出一种安全高效、 制备原料价格低廉的用 于除藻的微滤陶瓷膜 ; 本发明的另一目的是提出这种微滤陶瓷膜的制备方法。
     本发明用于除藻的微滤陶瓷膜采用的技术方案是 : 原料组份是硅藻土、 天然沸石、 可溶性淀粉, 各组份占总重量百分比为 : 硅藻土 60%~ 93 %, 天然沸石 2 %~ 10 %, 淀粉 5%~ 30%。
     上述微滤陶瓷膜的制备方法的技术方案是依次采用如下步骤 : (1) 制备原料粉体 : 将 500 目硅藻土颗粒、 40 目天然沸石颗粒和可溶性淀粉按所述重 量百分比混合成原料, 将混合原料与玛瑙磨球、 去离子水一起加入到玛瑙球磨罐中, 混合原 料、 磨球、 去离子水的重量比例为 1:2:l, 在 220 转 /min 转速下湿磨 5 ~ 6h, 陈化 24h, 制成 原料粉体 ; (2) 造粒 : 将原料粉体用金属网筛造粒, 反复过筛后使原料粉体粒料均达到 20~60 目, 并将造好的粒料在 105℃干燥箱中干燥 12h ; (3) 模压成型 : 将干燥好的粒料加入到钢制模具中, 在 20~60Mpa 压力下将其压成陶瓷 片状膜坯, 并将陶瓷片状膜坯放入 105℃的干燥箱中干燥 24h ;(4)烧 结 : 将 干 燥 好 的 陶 瓷 片 状 膜 坯 放 入 电 阻 炉 烧 结, 烧 结 时, 当炉内温度是 100~300℃时升温速率为 1℃ /min, 达到 300℃时保温 60min ; 当炉内温度是 300~1000℃时 升温速率为 6℃ /min, 当炉内温度是 1000~1100℃时升温速率为 1~2℃ /min, 达到 1100℃时 保温 120min, 制得平板状微滤陶瓷膜。
     本发明的有益效果是 : 1、 本发明采用了来源广泛的工业级产品或天然产品, 采用硅藻土、 天然沸石、 淀粉等常 用的原料为制备原料, 价格低廉, 制备方式简单易行 ; 2、 本发明采用了呈多孔结构并具有巨大比表面积的硅藻土, 以天然沸石作为助烧剂, 以淀粉作为造孔剂, 所以能大大提高微滤陶瓷膜的孔隙率 ; 同时在较低的过滤压差下保证 较高清水通量, 克服了现有的膜材料在过滤时能耗过大的问题, 在处理含藻水体时能高效 而迅速地去除藻细胞。
     3、 用微滤陶瓷膜在 0.05~0.09MPa 过滤压力下对含藻水进行处理, 通过筛分、 架 桥、 吸附等作用将水体中的藻细胞去除, 在这个过程中抗微生物能力强、 不会破坏藻细胞, 避免了藻毒素的释放, 无需混凝剂、 操作条件不受限制, 保障了水处理过程中的安全。 具体实施方式 本发明用于除藻的微滤陶瓷膜原料是由硅藻土、 天然沸石和可溶性淀粉这三者组 成。其中, 按占总重量的百分比计, 各组份占总重量百分比为 : 硅藻土占 60%~ 93%, 天然 沸石占 2%~ 10%, 可溶性淀粉占 5%~ 30%, 其中硅藻土和天然沸石中均含有重量百分比 为 70%~ 75%的 SiO2。 硅藻土呈多孔结构, 并具有巨大比表面积的 ; 天然沸石是助烧剂, 淀 粉是造孔剂。
     制备上述微滤陶瓷膜时, 首先把 500 目硅藻土颗粒、 40 目天然沸石颗粒、 可溶性淀 粉按分别占总重量 60%~ 93%、 2%~ 10%、 5%~ 30%混合, 将混合原料与玛瑙磨球、 去 离子水一起加入到玛瑙球磨罐中, 其中, 混合原料、 磨球、 去离子水的重量比例为 1:2:l ; 控 制球磨机转速为 220 转 /min, 进行湿磨 5 ~ 6h, 再陈化 24h 后制成原料粉体。再对原料粉 体进行造粒, 将原料粉体用金属网筛反复过筛, 使过筛后的原料粉体粒料均达到 20~60 目, 并将造好的 20~60 目粒料在 105℃的干燥箱中干燥 12h。然后, 将干燥好后的 20~60 目粒 料放入钢制模具中, 通过正压和反压使粒料受力相对均匀, 在 20~60Mpa 压力下加压成型, 将其压成陶瓷片状膜坯, 并将陶瓷片状膜坯放入 105 ℃的干燥箱中干燥 24h, 除去其中水 分。最后将模坯放入电阻炉 (马弗炉) 中烧结, 烧结时, 要按照严格的烧结程序进行烧结 : 当 炉内温度是 100~300℃时, 升温速率为 1℃ /min, 当达到 300℃时, 保温 60min ; 当炉内温度 是 300~1000℃时, 升温速率为 6℃ /min ; 当炉内温度是 1000~1100℃时, 升温速率为 1~2℃ / min ; 当炉内温度达到 1100℃时, 保温 120min, 便制得平板状微滤陶瓷膜。
     以下提供 5 个实施例以进一步阐述本发明 : 实施例 1 用于除藻的微滤陶瓷膜各原料组份的重量百分比如下表 :
     硅藻土 天然沸石 可溶性淀粉 86 份 4 份 10 份将上表中三种原料混和, 与去离子水、 玛瑙磨球一起加入玛瑙球磨罐中, 磨球 200 份, 去离子水 100 份, 经玛瑙球磨罐在 220 转 /min 转速下混合湿磨 6h, 再陈化 24h 制成原料粉体。再用金属网筛对原料粉体进行造粒, 反复过筛后使大多数原料均达到 60 目粒径, 在 105℃的干燥箱中干燥 12h, 至含水率为 2 ~ 3%。然后将粒料加入到钢制模具中, 在 30MPa 下正压和反压, 将其压成片状, 即陶瓷片状膜坯, 并将片状膜坯放入 105℃的干燥箱中干燥 24h。最后将经压制和干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉内烧结, 严格控制升温速率, 控制 100~300℃时升温速率在 1℃ /min, 达到 300℃时需要保温 60min, 炉内温度在 300~1000℃时 升温速率控制在 6℃ /min, 当温度处于 1000~1100℃时, 控制升温速率在 1~2℃ /min, 达到 1100℃保温 120min, 制得片状微滤陶瓷膜。
     将所制备的微滤陶瓷膜放入小试装置中, 在 0.09MPa 的过滤压差下对含藻水体进 行过滤试验, 含藻水取自江苏某湖湖水, 处理前水体的叶绿素 a 含量为 24.01μg/L, 在试验 3 2 过程中发现, 随过滤时间增加, 通量减小, 截留率升高, 初始通量为 8.56 m /(m ·h), 在试验 过程中发现, 随过滤时间的增加, 微滤陶瓷膜通量迅速减小, 15min 后通量减少为 0.51 m3/ (m2·h)。过滤 10min 进行取样分析, 对水体中叶绿素 a 去除率为 98.4%。
     实施例 2 用于除藻的微滤陶瓷膜各原料组份按如下重量百分比 :硅藻土 天然沸石 可溶性淀粉 60 份 10 份 30 份将上表中三种原料混和, 与去离子水、 玛瑙磨球一起加入玛瑙球磨罐中, 磨球 200 份, 去离子水 100 份, 经玛瑙球磨罐在 220 转 /min 转速下混合湿磨 5h, 再陈化 24h 制成原料 粉体。再用金属网筛对原料粉体进行造粒, 反复过筛后使大多数原料均达到 20 目粒径, 在 105℃的干燥箱中干燥 12h, 至含水率为 2 ~ 3%。然后将粒料加入到钢制模具中, 在 20MPa 下正压和反压, 将其压成片状, 即陶瓷片状膜坯, 并将片状膜坯放入 105℃的干燥箱中干燥 24h。最后将经压制和干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉内烧结, 严格控制升温速率, 控制 100~300℃时升温速率在 1℃ /min, 达到 300℃时需要保温 60min, 炉内温度在 300~1000℃时 升温速率控制在 6℃ /min, 当温度处于 1000~1100℃时, 控制升温速率在 1~2℃ /min, 达到 1100℃保温 120min, 制得片状微滤陶瓷膜。
     将所制备的微滤陶瓷膜放入小试装置中, 在 0.05MPa 的过滤压差下对含藻水体进 行过滤试验, 含藻水取自江苏某湖湖水, 处理前水体的叶绿素 a 含量为 24.01μg/L, 在试验 3 2 过程中发现, 随过滤时间增加, 通量减小, 截留率升高, 初始通量为 9.24 m /(m ·h), 在试验 过程中发现, 随过滤时间的增加, 微滤陶瓷膜通量迅速减小, 15min 后通量减少为 0.42 m3/ 对水体中叶绿素 a 去除率为 96.4%。 (m2·h)。过滤 10min 进行取样分析,
     实施例 3 用于除藻的微滤陶瓷膜各原料组份按如下重量百分比 :硅藻土 天然沸石 可溶性淀粉 90 3 7将上表中三种原料混和, 与去离子水、 玛瑙磨球一起加入玛瑙球磨罐中, 磨球 200 份, 去离子水 100 份, 经玛瑙球磨罐在 220 转 /min 转速下混合湿磨 6h, 再陈化 24h 制成原料 粉体。再用金属网筛对原料粉体进行造粒, 反复过筛后使大多数原料均达到 40 目粒径, 在 105℃的干燥箱中干燥 12h, 至含水率为 2 ~ 3%。然后将粒料加入到钢制模具中, 在 40MPa 下正压和反压, 将其压成片状, 即陶瓷片状膜坯, 并将片状膜坯放入 105℃的干燥箱中干燥 24h。最后将经压制和干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉内烧结, 严格控制升温速率, 控制100~300℃时升温速率在 1℃ /min, 达到 300℃时需要保温 60min, 炉内温度在 300~1000℃时 升温速率控制在 6℃ /min, 当温度处于 1000~1100℃时, 控制升温速率在 1~2℃ /min, 达到 1100℃保温 120min, 制得片状微滤陶瓷膜。
     将所制备的微滤陶瓷膜放入小试装置中, 在 0.06MPa 的过滤压差下对含藻水体进 行过滤试验, 含藻水取自江苏某湖湖水, 处理前水体的叶绿素 a 含量为 24.01μg/L, 在试 3 2 验过程中发现, 随过滤时间增加, 通量减小, 截留率升高, 初始通量为 12.57 m /(m ·h), 在 试验过程中发现, 随过滤时间的增加, 微滤陶瓷膜通量迅速减小, 15min 后通量减少为 0.61 3 2 m /(m ·h)。过滤 10min 进行取样分析, 对水体中叶绿素 a 去除率为 95.7%。
     实施例 4 用于除藻的微滤陶瓷膜各原料组份按如下重量百分比 :硅藻土 天然沸石 可溶性淀粉 70 10 20将上表中三种原料混和, 与去离子水、 玛瑙磨球一起加入玛瑙球磨罐中, 磨球 200 份, 去离子水 100 份, 经玛瑙球磨罐在 220 转 /min 转速下混合湿磨 5h, 再陈化 24h 制成原料 粉体。再用金属网筛对原料粉体进行造粒, 反复过筛后使大多数原料均达到 20 目粒径, 在 105℃的干燥箱中干燥 12h, 至含水率为 2 ~ 3%。然后将粒料加入到钢制模具中, 在 20MPa 下正压和反压, 将其压成片状, 即陶瓷片状膜坯, 并将片状膜坯放入 105℃的干燥箱中干燥 24h。最后将经压制和干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉内烧结, 严格控制升温速率, 控制 100~300℃时升温速率在 1℃ /min, 达到 300℃时需要保温 60min, 炉内温度在 300~1000℃时 升温速率控制在 6℃ /min, 当温度处于 1000~1100℃时, 控制升温速率在 1~2℃ /min, 达到 1100℃保温 120min, 制得片状微滤陶瓷膜。
     将所制备的微滤陶瓷膜放入小试装置中, 在 0.07MPa 的过滤压差下对含藻水体进 行过滤试验, 含藻水取自江苏某湖湖水, 处理前水体的叶绿素 a 含量为 24.01μg/L, 在试验 3 2 过程中发现, 随过滤时间增加, 通量减小, 截留率升高, 初始通量为 4.23 m /(m ·h), 在试验 过程中发现, 随过滤时间的增加, 微滤陶瓷膜通量迅速减小, 15min 后通量减少为 0.86 m3/ (m2·h)。过滤 10min 进行取样分析, 对水体中叶绿素 a 去除率为 98.2%。
     实施例 5 用于除藻的微滤陶瓷膜各原料组份按如下重量百分比 :硅藻土 天然沸石 可溶性淀粉 80 5 15将上表中三种原料混和, 与去离子水、 玛瑙磨球一起加入玛瑙球磨罐中, 磨球 200 份, 去离子水 100 份, 经玛瑙球磨罐在 220 转 /min 转速下混合湿磨 6h, 再陈化 24h 制成原料 粉体。再用金属网筛对原料粉体进行造粒, 反复过筛后使大多数原料均达到 40 目粒径, 在 105℃的干燥箱中干燥 12h, 至含水率为 2 ~ 3%。然后将粒料加入到钢制模具中, 在 40MPa 下正压和反压, 将其压成片状, 即陶瓷片状膜坯, 并将片状膜坯放入 105℃的干燥箱中干燥 24h。最后将经压制和干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉内烧结, 严格控制升温速率, 控制 100~300℃时升温速率在 1℃ /min, 达到 300℃时需要保温 60min, 炉内温度在 300~1000℃时 升温速率控制在 6℃ /min, 当温度处于 1000~1100℃时, 控制升温速率在 1~2℃ /min, 达到 1100℃保温 120min, 制得片状微滤陶瓷膜。
     将所制备的微滤陶瓷膜放入小试装置中, 在 0.09MPa 的过滤压差下对含藻水体进行过滤试验, 含藻水取自江苏某湖湖水, 处理前水体的叶绿素 a 含量为 24.01μg/L, 在试验 3 2 过程中发现, 随过滤时间增加, 通量减小, 截留率升高, 初始通量为 1.15 m /(m ·h), 在试验 过程中发现, 随过滤时间的增加, 微滤陶瓷膜通量迅速减小, 15min 后通量减少为 0.11 m3/ (m2·h)。过滤 10min 进行取样分析, 对水体中叶绿素 a 去除率为 98.8%。7

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1、(10)申请公布号 CN 102432275 A(43)申请公布日 2012.05.02CN102432275A*CN102432275A*(21)申请号 201110249590.8(22)申请日 2011.08.29C04B 35/14(2006.01)C04B 35/622(2006.01)(71)申请人常州大学地址 213164 江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人王利平 汪楚乔 郭宇川 杜尔登(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司 32200代理人楼高潮(54) 发明名称一种用于除藻的微滤陶瓷膜及其制备方法(57) 摘要本发明公开一种用于除藻的微滤陶瓷膜及其制备方法,。

2、原料组份是硅藻土、天然沸石、可溶性淀粉,各组份占总重量百分比为:硅藻土6093,天然沸石210,淀粉530;将原料混合后与玛瑙磨球、去离子水一起加入到玛瑙球磨罐中湿磨、陈化,混合原料、磨球、去离子水的重量比例为1:2:l;再造粒、干燥,然后模压成陶瓷片状膜坯,放入干燥箱中干燥;将干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉中按烧结程序烧结,制得平板状微滤陶瓷膜;采用了来源广泛的工业级产品或天然产品,价格低廉,制备方式简单易行;微滤陶瓷膜的孔隙率高,在较低的过滤压差下能保证较高清水通量,过滤能耗小,能高效而迅速地去除藻细胞。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求。

3、书 1 页 说明书 5 页CN 102432278 A 1/1页21.一种用于除藻的微滤陶瓷膜,其特征是:原料组份是硅藻土、天然沸石、可溶性淀粉,各组份占总重量百分比为:硅藻土6093,天然沸石210,淀粉530。2.根据权利要求1所述的一种用于除藻的微滤陶瓷膜,其特征是:所述硅藻土和天然沸石均含有重量百分比为7075的SiO2。3.一种权利要求1所述微滤陶瓷膜的制备方法,其特征是依次采用如下步骤:(1)制备原料粉体:将500目硅藻土颗粒、40目天然沸石颗粒和可溶性淀粉按所述重量百分比混合成原料,将该混合原料与玛瑙磨球、去离子水一起加入到玛瑙球磨罐中,混合原料、磨球、去离子水的重量比例为1:2。

4、:l,在220转/min转速下湿磨56h,陈化24h,制成原料粉体;(2)造粒:将原料粉体用金属网筛造粒,反复过筛后使原料粉体粒料均达到2060目,并将造好的粒料在105的干燥箱中干燥12h;(3)模压成型:将干燥好的粒料加入到钢制模具中,在2060Mpa压力下将其压成陶瓷片状膜坯,并将陶瓷片状膜坯放入105干燥箱中干燥24h;(4)烧结:将干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉烧结,烧结时,当炉内温度是100300时升温速率为1/min,达到300时保温60min;当炉内温度是3001000时升温速率为6/min,当炉内温度是10001100时升温速率为12/min,达到1100时保温120min,。

5、制得平板状微滤陶瓷膜。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征是:步骤(3)中将干燥好的粒料通过正压和反压使粒料均匀受力。权 利 要 求 书CN 102432275 ACN 102432278 A 1/5页3一种用于除藻的微滤陶瓷膜及其制备方法技术领域0001 本发明属于环境保护技术领域,具体涉及用于水处理中除藻的过滤材料,对含藻水体进行处理。背景技术0002 近年来水体富营养化导致的“水华”日益频繁,接触含藻毒素水体可引起眼睛和皮肤过敏,饮用少量藻类超标的水可引起急性肠胃炎,长期饮用则可能引发肝癌。目前水处理中除藻的方法主要有机械物理法、生物化学法、物理化学法、化学法、生物法和多级综合处理法。

6、等。公开号为CN 101182054、名称为“一种通过超声波除藻的方法”的专利文献公开了一种通过超声波去除藻类的方法,其缺陷是:破坏了藻类细胞体,造成藻毒素的释放,易产生二次污染,对用水安全有影响。公开号为CN 101785478A、名称为“沸石负载高锰酸钾除藻剂的制备方法及控藻除藻方法”的专利文献公开了一种用高锰酸钾和沸石为原料,按一定比例将高猛酸钾负载于沸石除藻剂的制备方法,其缺陷是:该除藻剂为直接投加于水体中,投量较大,使用成本较高,且不易再生回用。0003 微孔陶瓷膜分离技术在给水处理中的应用始于上世纪80年代初期,用微孔陶瓷膜进行给水处理的优点是不用化学物质,能够保证更好和更可靠的水。

7、质。相比其他过滤膜,微滤陶瓷膜具有热稳定性好、化学稳定性好、在涉及高温和腐蚀过程的工艺中有着广泛的应用、抗微生物能力强、一般不与微生物发生反应、机械强度大、清洗状态好、当膜污染后可进行反冲洗、孔径分布窄且分离效率高等优点。但至今未见有专门用于除藻的微孔陶瓷膜的报道。发明内容0004 本发明为克服上述现有技术的不足,提出一种安全高效、制备原料价格低廉的用于除藻的微滤陶瓷膜;本发明的另一目的是提出这种微滤陶瓷膜的制备方法。0005 本发明用于除藻的微滤陶瓷膜采用的技术方案是:原料组份是硅藻土、天然沸石、可溶性淀粉,各组份占总重量百分比为:硅藻土6093,天然沸石210,淀粉530。0006 上述微。

8、滤陶瓷膜的制备方法的技术方案是依次采用如下步骤:(1)制备原料粉体:将500目硅藻土颗粒、40目天然沸石颗粒和可溶性淀粉按所述重量百分比混合成原料,将混合原料与玛瑙磨球、去离子水一起加入到玛瑙球磨罐中,混合原料、磨球、去离子水的重量比例为1:2:l,在220转/min转速下湿磨56h,陈化24h,制成原料粉体;(2)造粒:将原料粉体用金属网筛造粒,反复过筛后使原料粉体粒料均达到2060目,并将造好的粒料在105干燥箱中干燥12h;(3)模压成型:将干燥好的粒料加入到钢制模具中,在2060Mpa压力下将其压成陶瓷片状膜坯,并将陶瓷片状膜坯放入105的干燥箱中干燥24h;说 明 书CN 10243。

9、2275 ACN 102432278 A 2/5页4(4)烧结:将干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉烧结,烧结时,当炉内温度是100300时升温速率为1/min,达到300时保温60min;当炉内温度是3001000时升温速率为6/min,当炉内温度是10001100时升温速率为12/min,达到1100时保温120min,制得平板状微滤陶瓷膜。0007 本发明的有益效果是:1、本发明采用了来源广泛的工业级产品或天然产品,采用硅藻土、天然沸石、淀粉等常用的原料为制备原料,价格低廉,制备方式简单易行; 2、本发明采用了呈多孔结构并具有巨大比表面积的硅藻土,以天然沸石作为助烧剂,以淀粉作为造孔剂,所以。

10、能大大提高微滤陶瓷膜的孔隙率;同时在较低的过滤压差下保证较高清水通量,克服了现有的膜材料在过滤时能耗过大的问题,在处理含藻水体时能高效而迅速地去除藻细胞。0008 3、用微滤陶瓷膜在0.050.09MPa过滤压力下对含藻水进行处理,通过筛分、架桥、吸附等作用将水体中的藻细胞去除,在这个过程中抗微生物能力强、不会破坏藻细胞,避免了藻毒素的释放,无需混凝剂、操作条件不受限制,保障了水处理过程中的安全。具体实施方式0009 本发明用于除藻的微滤陶瓷膜原料是由硅藻土、天然沸石和可溶性淀粉这三者组成。其中,按占总重量的百分比计,各组份占总重量百分比为:硅藻土占6093,天然沸石占210,可溶性淀粉占53。

11、0,其中硅藻土和天然沸石中均含有重量百分比为7075的SiO2。硅藻土呈多孔结构,并具有巨大比表面积的;天然沸石是助烧剂,淀粉是造孔剂。0010 制备上述微滤陶瓷膜时,首先把500目硅藻土颗粒、40目天然沸石颗粒、可溶性淀粉按分别占总重量6093、210、530混合,将混合原料与玛瑙磨球、去离子水一起加入到玛瑙球磨罐中,其中,混合原料、磨球、去离子水的重量比例为1:2:l;控制球磨机转速为220转/min,进行湿磨56h,再陈化24h后制成原料粉体。再对原料粉体进行造粒,将原料粉体用金属网筛反复过筛,使过筛后的原料粉体粒料均达到2060目,并将造好的2060目粒料在105的干燥箱中干燥12h。。

12、然后,将干燥好后的2060目粒料放入钢制模具中,通过正压和反压使粒料受力相对均匀,在2060Mpa压力下加压成型,将其压成陶瓷片状膜坯,并将陶瓷片状膜坯放入105的干燥箱中干燥24h,除去其中水分。最后将模坯放入电阻炉(马弗炉)中烧结,烧结时,要按照严格的烧结程序进行烧结:当炉内温度是100300时,升温速率为1/min,当达到300时,保温60min;当炉内温度是3001000时,升温速率为6/min;当炉内温度是10001100时,升温速率为12/min;当炉内温度达到1100时,保温120min,便制得平板状微滤陶瓷膜。0011 以下提供5个实施例以进一步阐述本发明:实施例1用于除藻的微。

13、滤陶瓷膜各原料组份的重量百分比如下表:硅藻土天然沸石可溶性淀粉86份4份10份将上表中三种原料混和,与去离子水、玛瑙磨球一起加入玛瑙球磨罐中,磨球200份,去离子水100份,经玛瑙球磨罐在220转/min转速下混合湿磨6h,再陈化24h制成原料说 明 书CN 102432275 ACN 102432278 A 3/5页5粉体。再用金属网筛对原料粉体进行造粒,反复过筛后使大多数原料均达到60目粒径,在105的干燥箱中干燥12h,至含水率为23%。然后将粒料加入到钢制模具中,在30MPa下正压和反压,将其压成片状,即陶瓷片状膜坯,并将片状膜坯放入105的干燥箱中干燥24h。最后将经压制和干燥好的陶。

14、瓷片状膜坯放入电阻炉内烧结,严格控制升温速率,控制100300时升温速率在1/min,达到300时需要保温60min,炉内温度在3001000时升温速率控制在6/min,当温度处于10001100时,控制升温速率在12/min,达到1100保温120min,制得片状微滤陶瓷膜。0012 将所制备的微滤陶瓷膜放入小试装置中,在0.09MPa的过滤压差下对含藻水体进行过滤试验,含藻水取自江苏某湖湖水,处理前水体的叶绿素a含量为24.01g/L,在试验过程中发现,随过滤时间增加,通量减小,截留率升高,初始通量为8.56 m3/(m2h),在试验过程中发现,随过滤时间的增加,微滤陶瓷膜通量迅速减小,1。

15、5min后通量减少为0.51 m3/(m2h)。过滤10min进行取样分析,对水体中叶绿素a去除率为98.4%。0013 实施例2用于除藻的微滤陶瓷膜各原料组份按如下重量百分比:硅藻土天然沸石可溶性淀粉60份10份30份将上表中三种原料混和,与去离子水、玛瑙磨球一起加入玛瑙球磨罐中,磨球200份,去离子水100份,经玛瑙球磨罐在220转/min转速下混合湿磨5h,再陈化24h制成原料粉体。再用金属网筛对原料粉体进行造粒,反复过筛后使大多数原料均达到20目粒径,在105的干燥箱中干燥12h,至含水率为23%。然后将粒料加入到钢制模具中,在20MPa下正压和反压,将其压成片状,即陶瓷片状膜坯,并将。

16、片状膜坯放入105的干燥箱中干燥24h。最后将经压制和干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉内烧结,严格控制升温速率,控制100300时升温速率在1/min,达到300时需要保温60min,炉内温度在3001000时升温速率控制在6/min,当温度处于10001100时,控制升温速率在12/min,达到1100保温120min,制得片状微滤陶瓷膜。0014 将所制备的微滤陶瓷膜放入小试装置中,在0.05MPa的过滤压差下对含藻水体进行过滤试验,含藻水取自江苏某湖湖水,处理前水体的叶绿素a含量为24.01g/L,在试验过程中发现,随过滤时间增加,通量减小,截留率升高,初始通量为9.24 m3/(m2h)。

17、,在试验过程中发现,随过滤时间的增加,微滤陶瓷膜通量迅速减小,15min后通量减少为0.42 m3/(m2h)。过滤10min进行取样分析,对水体中叶绿素a去除率为96.4%。0015 实施例3用于除藻的微滤陶瓷膜各原料组份按如下重量百分比:硅藻土天然沸石可溶性淀粉90 3 7将上表中三种原料混和,与去离子水、玛瑙磨球一起加入玛瑙球磨罐中,磨球200份,去离子水100份,经玛瑙球磨罐在220转/min转速下混合湿磨6h,再陈化24h制成原料粉体。再用金属网筛对原料粉体进行造粒,反复过筛后使大多数原料均达到40目粒径,在105的干燥箱中干燥12h,至含水率为23%。然后将粒料加入到钢制模具中,在。

18、40MPa下正压和反压,将其压成片状,即陶瓷片状膜坯,并将片状膜坯放入105的干燥箱中干燥24h。最后将经压制和干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉内烧结,严格控制升温速率,控制说 明 书CN 102432275 ACN 102432278 A 4/5页6100300时升温速率在1/min,达到300时需要保温60min,炉内温度在3001000时升温速率控制在6/min,当温度处于10001100时,控制升温速率在12/min,达到1100保温120min,制得片状微滤陶瓷膜。0016 将所制备的微滤陶瓷膜放入小试装置中,在0.06MPa的过滤压差下对含藻水体进行过滤试验,含藻水取自江苏某湖湖水,。

19、处理前水体的叶绿素a含量为24.01g/L,在试验过程中发现,随过滤时间增加,通量减小,截留率升高,初始通量为12.57 m3/(m2h),在试验过程中发现,随过滤时间的增加,微滤陶瓷膜通量迅速减小,15min后通量减少为0.61 m3/(m2h)。过滤10min进行取样分析,对水体中叶绿素a去除率为95.7%。0017 实施例4用于除藻的微滤陶瓷膜各原料组份按如下重量百分比:硅藻土天然沸石可溶性淀粉70 10 20将上表中三种原料混和,与去离子水、玛瑙磨球一起加入玛瑙球磨罐中,磨球200份,去离子水100份,经玛瑙球磨罐在220转/min转速下混合湿磨5h,再陈化24h制成原料粉体。再用金属。

20、网筛对原料粉体进行造粒,反复过筛后使大多数原料均达到20目粒径,在105的干燥箱中干燥12h,至含水率为23%。然后将粒料加入到钢制模具中,在20MPa下正压和反压,将其压成片状,即陶瓷片状膜坯,并将片状膜坯放入105的干燥箱中干燥24h。最后将经压制和干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉内烧结,严格控制升温速率,控制100300时升温速率在1/min,达到300时需要保温60min,炉内温度在3001000时升温速率控制在6/min,当温度处于10001100时,控制升温速率在12/min,达到1100保温120min,制得片状微滤陶瓷膜。0018 将所制备的微滤陶瓷膜放入小试装置中,在0.07M。

21、Pa的过滤压差下对含藻水体进行过滤试验,含藻水取自江苏某湖湖水,处理前水体的叶绿素a含量为24.01g/L,在试验过程中发现,随过滤时间增加,通量减小,截留率升高,初始通量为4.23 m3/(m2h),在试验过程中发现,随过滤时间的增加,微滤陶瓷膜通量迅速减小,15min后通量减少为0.86 m3/(m2h)。过滤10min进行取样分析,对水体中叶绿素a去除率为98.2%。0019 实施例5用于除藻的微滤陶瓷膜各原料组份按如下重量百分比:硅藻土天然沸石可溶性淀粉80 5 15将上表中三种原料混和,与去离子水、玛瑙磨球一起加入玛瑙球磨罐中,磨球200份,去离子水100份,经玛瑙球磨罐在220转/。

22、min转速下混合湿磨6h,再陈化24h制成原料粉体。再用金属网筛对原料粉体进行造粒,反复过筛后使大多数原料均达到40目粒径,在105的干燥箱中干燥12h,至含水率为23%。然后将粒料加入到钢制模具中,在40MPa下正压和反压,将其压成片状,即陶瓷片状膜坯,并将片状膜坯放入105的干燥箱中干燥24h。最后将经压制和干燥好的陶瓷片状膜坯放入电阻炉内烧结,严格控制升温速率,控制100300时升温速率在1/min,达到300时需要保温60min,炉内温度在3001000时升温速率控制在6/min,当温度处于10001100时,控制升温速率在12/min,达到1100保温120min,制得片状微滤陶瓷膜。0020 将所制备的微滤陶瓷膜放入小试装置中,在0.09MPa的过滤压差下对含藻水体进说 明 书CN 102432275 ACN 102432278 A 5/5页7行过滤试验,含藻水取自江苏某湖湖水,处理前水体的叶绿素a含量为24.01g/L,在试验过程中发现,随过滤时间增加,通量减小,截留率升高,初始通量为1.15 m3/(m2h),在试验过程中发现,随过滤时间的增加,微滤陶瓷膜通量迅速减小,15min后通量减少为0.11 m3/(m2h)。过滤10min进行取样分析,对水体中叶绿素a去除率为98.8%。说 明 书CN 102432275 A。

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