㈠ 廢水處理的技術
【技術概述】
微電解技術是處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,該工藝用於高鹽、難降解、高色度廢水的處理不但能大幅度地降低cod和色度,還可大大提高廢水的可生化性。
該技術是在不通電的情況下,利用微電解設備中填充的微電解填料產生「原電池」效應對廢水進行處理。當通水後,在設備內會形成無數的電位差達1.2V 的「原電池」。「原電池」以廢水做電解質,通過放電形成電流對廢水進行電解氧化和還原處理,以達到降解有機污染物的目的。在處理過程中產生的新生態[?O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+ 進一步氧化成Fe3 +,它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性,特別是在加鹼調pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的絮凝能力遠遠高於一般葯劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機大分子.其工作原理基於電化學、氧化- 還原、物理以及絮凝沉澱的共同作用。該工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時間短、操作維護方便、電力消耗低等優點,可廣泛應用於工業廢水的預處理和深度處理中。
【技術特點】
⑴反應速率快,一般工業廢水只需要半小時至數小時;
⑵作用有機污染物質范圍廣,如:含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果;
⑶工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩定。處理過程中只消耗少量的微電解填料。填料只需定期添加無需更換,添加時直接投入即可。
⑷廢水經微電解處理後會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子,具有比普通混凝劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率高,並且不會對水造成二次污染;
⑸具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高,同量可在很大程度上提高廢水的可生化性。
⑹該方法可以達到化學沉澱除磷的效果,還可以通過還原除重金屬;
⑺對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程,用該技術作為已建工程廢水的預處理,即可確保廢水處理後穩定達標排放。也可將生產廢水中濃度較高的部分廢水單獨引出進行微電解處理。
⑻該技術各單元可作為單獨處理方法使用,又可作為生物處理的前處理工藝,利於污泥的沉降和生物掛膜
【適用廢水種類】
⑴.染料、化工、制葯廢水;焦化、石油廢水; ------上述廢水處理水後的BOD/COD值大幅度提高。
⑵. 印染廢水;皮革廢水;造紙廢水、木材加工廢水;
------對脫色有很好的應用,同時對COD與氨氮有效去除。
⑶. 電鍍廢水;印刷廢水;采礦廢水;其他含有重金屬的廢水;
------可以從上述廢水中去除重金屬。
⑷. 有機磷農業廢水;有機氯農業廢水;
------大大提高上述廢水的可生化性,且可除磷,除硫化物
新型填料
【技術概述】
它由多元金屬合金融合催化劑並採用高溫微孔活化技術生產而成,屬新型投加式無板結微電解填料。作用於廢水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,處理效果穩定持久,同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結等現象。本填料是微電解反應持續作用的重要保證,為當前化工廢水的處理帶來了新的生機。
【鐵炭原電池反應】
陽極:Fe - 2e →Fe2+ E(Fe / Fe2+)=0.44V
陰極:2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V
當有氧存在時,陰極反應如下:
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E(O2/OH﹣)=0.41V 電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表面的氧化物,隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。
該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環境的污染。
電鍍混合廢水處理設備由調節池、加葯箱、還原池、中和反應池、pH調節池、絮凝池、斜管沉澱池、廂式壓濾機、清水池、氣浮反應,活性炭過濾器等組成。
電鍍廢水處理採用鐵屑內電解處理工藝,該技術主要是利用經過活化的工業廢鐵屑凈化廢水,當廢水與填料接觸時,發生電化學反應、化學反應和物理作用,包括催化、氧化、還原、置換、共沉、絮凝、吸附等綜合作用,將廢水中的各種金屬離子去除,使廢水得到凈化。 重金屬廢水主要來自礦山、冶煉、電解、電鍍、農葯、醫葯、油漆、顏料等企業排出的廢水。如果不對重金屬廢水處理,就會嚴重污染環境。廢水處理中重金屬的種類、含量及存在形態隨不同生產企業而異。除重金屬在廢水處理中顯得很重要。
由於重金屬不能分解破壞,而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態,達到除重金屬的目的。例如,廢水處理過程中,經化學沉澱處理後,廢水中的重金屬從溶解的離子形態轉變成難溶性化合物而沉澱下來,從水中轉移到污泥中;經離子交換處理後,廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上,經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。
因此,廢水處理除重金屬原則是:
除重金屬原則一:最根本的是改革生產工藝.不用或少用毒性大的重金屬;
除重金屬原則二:是採用合理的工藝流程、科學的管理和操作,減少重金屬用量和隨廢水流失量,盡量減少外排廢水量。重金屬廢水處理應當在產生地點就地處理,不同其他廢水混合,以免使處理復雜化。更不應當不經除重金屬處理直接排入城市下水道,以免擴大重金屬污染。
廢水處理除重金屬的方法,通常可分為兩類:
除重金屬方法一:是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的金屬化合物或元素,經沉澱和上浮從廢水中去除.可應用方法如中和沉澱法、硫化物沉澱法、上浮分離法、電解沉澱(或上浮)法、隔膜電解法等廢水處理法;
除重金屬方法二:是將廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行濃縮和分離,可應用方法有反滲透法、電滲析法、蒸發法和離子交換法等。這些廢水處理方法應根據廢水水質、水量等情況單獨或組合使用。 陶瓷膜也稱GT膜,是以無機陶瓷原料經特殊工藝制備而成的非對稱膜,呈管狀或多通道狀。陶瓷膜管壁密布微孔,在壓力作用下,原料液在膜管內或膜外側流動,小分子物質(或液體)透過膜,大分子物質(或固體顆粒、液體液滴)被膜截留從而達到固液分離、濃縮和純化之目的。
在膜科學技術領域開發應用較早的是有機膜,這種膜容易制備、容易成型、性能良好、價格便宜,已成為應用最廣泛的微濾膜類型。但隨著膜分離技術及其應用的發展,對膜的使用條件提出了越來越高的要求,需要研製開發出極端條件膜固液分離系統,和有機膜相比,無機陶瓷膜具有耐高溫、化學穩定性好,能耐酸、耐鹼、耐有機溶劑、機械強度高,可反向沖洗、抗微生物能力強、可清洗性強、孔徑分布窄,滲透量大,膜通量高、分離性能好和使用壽命長等特點。
無機陶瓷膜在廢水處理中應用最大的障礙主要有二個方面,其一是製造過程復雜,成本高,價格昂貴;其二是膜通量問題,只有克服膜污染並提高膜的過濾通量,才能真正推廣應用到水處理的各個領域。
特點
⑴獨有的雙層膜結構:滌餌DEAR無機陶瓷膜系統在在膜過濾層表面,通過溶膠一凝膠法制備TiO2溶膠,採用浸漬提拉法在陶瓷膜上塗敷納米TiO2光催化材料,使陶瓷膜表面具有「自潔」功能,減緩有機在膜表面積累和堵塞,一方面降低膜污染,另一方面提高陶瓷膜管強度和膜過濾通量,提高膜通量穩定性;Al2O3—ZrO2復合膜結構:使膜管機械性能更加優良,由於材料本身的性能缺陷或制備過程中存在的一些實際問題,單一無機膜材料一般不能滿足實際需要,因此無機負載復合分離膜的研製得到迅速發展,滌餌DEAR無機陶瓷膜採用整體復合技術,通過溶膠凝膠法,制備Al2O3—ZrO2復合膜,由於含ZrO2材料與Al2O3、SiO2和TiO2等材料相比具有更好的機械強度、化學耐久性和抗鹼侵蝕等特性,滌餌DEAR®;無機陶瓷膜具有更強的機械強度和熱穩定性,而且復合膜的孔徑分布窄,呈單峰。
⑵可實現在線反沖,膜通量穩定:由於復合陶瓷膜獨特結構和機械性能,能有效承受0.4mp以下的反沖壓力,可實現在線反沖,從而獲得穩定的膜通量,克服了無機膜系統在水處理應用中價格高、易污染、膜通量小、設備龐大等問題,使無機陶瓷膜系統在水處理中應用成為可能。滌餌DEAR無機陶瓷膜是專為污水處理設計的,其最大特點是膜通量大,其運行膜通量是有機膜10-100倍,是普通多孔陶瓷膜的50-10倍、機械強度高、耐污染、可實現在線反沖。
技術參數
膜層厚度:50—60μm,膜孔徑0.01-0.5μm;
氣孔率:44—46%;
過濾壓力:1.0 Mpa,反沖壓力:0.4 Mpa以下;
膜材質:雙層膜,外膜TiO2;內膜Al2O3—ZrO2復合膜
應用領域
中水回用;
工業廢水回用:
工廠化養殖原水解毒處理;
發電廠、化工廠等大型冷卻循環水旁濾系統;
油田采出水回用處理;
軋鋼乳化液廢液處理;
金屬表面清洗液再生處理。
㈡ 常用的污水處理工藝都有幾種
污水處理工藝:
一、不溶態污染物的分離技術:
1、重力沉降:沉砂池(平流、豎流、旋流、曝氣)、沉澱池(平流、豎流、輻流、斜流);
2、混凝澄清;
3、浮力浮上法:隔油、氣浮;
4、其他:阻力截留、離心力分離法、磁力分離法
二、污染物的生物化學轉化技術:
1、活性污泥法:SBR、A/O、A/A/O、氧化溝等
2、生物膜法:生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等
3、厭氧生物處理法:厭氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然條件下的生物處理法:穩定塘、生態系統塘、土地處理法
三、污染物的化學轉化技術:
1、中和法:酸鹼中和
2、化學沉澱法:氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱
3、氧化還原法:葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法
4、化學物理消毒法:臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉
四、溶解態污染物的物理化學分離技術:
1、吸附法
2、離子交換法
4、其他分離方法:吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
㈢ MBR膜生物反應器的膜分類
目前在水處理行業中,MBR膜生物反應器被投入大規模實際應用,膜生物反應器依據膜組件,及原理有不同的分類。
MBR膜目前主要分四種:陶瓷膜、管式膜、中空纖維膜、平板膜。下面我們具體看下這四種MBR膜的相關介紹。
陶瓷膜
也是近些年新出來的,和有機平板膜一起稱為「平板膜」,陶瓷膜具有化學穩定性非常好,能耐酸、耐鹼、耐有機溶劑,耐高溫;孔徑分布窄、分離效率高等優點。
管式膜
作為膜元件的一種形式,適用於超濾、微濾、甚至是納濾等膜分離技術,其優點是流道寬,料液在管內湍流流動,對料液的預處理精度要求低。管式膜易於清洗,除可用化學試劑清洗外,還可以用機械物理擦洗的方法。管式膜組件的壓力損失小,因此其流道長(最長可串聯48米),過濾效率高。
中空纖維膜(又稱簾式膜)和平板膜一起稱為「有機膜」
主要材質是PVDF(聚偏氟乙烯)這是現在市場上所有膜的主要材質。但是現在又新出了一個PTFE(聚四氟乙烯)材質的,據說更優於PVDF,拉膜的時候孔徑分布會更均勻,號稱「塑料王」。
平板膜
就是一片板(一般是ABS)上面有導流道,雙面貼上襯布和PVDF材質的膜片,經過無縫焊接之後形成的一塊膜片。還有兩種膜片也稱之為平板膜,一是柔性膜,二是軟片膜。目前常見的10-250片之間可以整數形成組件,無論單片膜的大小。從理論上講,膜片破損,產水下降後,可以單片排查,單片更換,從而節省更換費用。
MBR又稱膜生物反應器,是一種由活性污泥法與膜分離技術相結合的新型水處理技術。綜上我們可以看出MBR膜可以分為四種,每一種都具備獨特的優勢,因此,當您選購MBR膜時也要考慮自己的需求更側重哪方面,以及預算如何。
㈣ 如何選擇壓濾機濾布材質有哪些
如題:如何選擇壓濾機濾布?材質有哪些?
濾布多久更換一次?
壓濾機在使用過程中接觸酸內鹼腐容蝕、機械磨損及濾布自身的老化等原因,導致壓濾機的濾布是有壽命限制的。根據連雲港銘科污泥處理經驗來說,一般陶瓷行業和煤炭行業使用壓濾機的濾布壽命在3個月到5個月左右,用於污水處理的壓濾機濾布壽命還會相對長一些。一旦濾布破損就應當及時更換,以防止影響處理效果和後續工序。
板框壓濾機濾布有哪些型號:
維綸濾布
滌綸濾布
錦綸濾布
丙綸過濾布
濾機圖片參考
㈤ 泡沫陶瓷廠家以及泡沫陶瓷過濾器介紹
泡沫陶瓷的命名很容易使得不懂行的朋友對其產生誤解,實際上它是一種具有高溫特性的多孔材料,因為外觀像極泡沫,所以擁有了今天這個名字。但是它並不是泡沫,並且不僅僅強度與之相差較大,原材料也和其沒有關聯。Al2O3、ZrO2、SiC、氮化硅、硼化物等都是用來製作高溫泡沫陶瓷的產品,所以它具有高強度、孔徑均勻、性能穩定的特性。
一、泡沫陶瓷過濾器
碳化硅有極好的強度和耐高溫沖擊力及化學腐蝕。可以耐高溫至約1560°C。因此它們適用於所有銅合金及鑄鐵的鑄造。泡沫陶瓷過濾器可以顯著提高鑄鐵零件的質量並降低廢品率,也可以在連鑄連軋工藝中使用,可以製造成所有標准尺寸和不同的厚度。
泡沫陶瓷過濾器的基本材質有碳化硅、氧化鋯、氧化鋁三種。
泡沫陶瓷過濾器對銅水或鐵水有極好過濾作用,利用三維立體結構,通過阻擋捕捉吸附有效去除氧化夾雜和其他非金屬夾雜。無論是灰鐵、球鐵還是軸體、缸體或者復雜大件、精密五金零件經過過濾,產品質量都會得到令人滿意的結果。
二、泡沫陶瓷廠家
1、章丘市萬源有色金屬鑄造有限公司位於山東省濟南市章丘市寧家埠鎮駐地。堅持以人為本,艱苦奮斗,共同創業,共享成果。以開拓創新,追求卓越的思路,使產品贏得了業內及廣大用戶的普遍認同和贊譽。本公司擁有「勤奮、務實、誠信、創新」的企業精神和「勤業、敬業、精業、創業」的員工精神。迎著新世紀的晨曦,我們自豪、自信、自強、團結一體緊緊把握時代脈搏,追趕世界潮流。本公司始建於2002年9月,公司位於山東省章丘市潘王路白雲湖段南首,佔地面積50畝。項目設計主要生產高品質工業陶瓷過濾器,採用歐洲先進的生產工藝及配方,生產品質卓越的氧化鋁陶瓷過濾器、氧化鋯陶瓷過濾器、碳化硅陶瓷過濾器,受到了鑄造行業的一致好評。
2、萍鄉市永光化工填料有限公司坐落於「化工填料之鄉」-江西萍鄉下埠工業園,公司始建於1996年,是一家專業從事研發、生產、銷售、安裝化工填料的一體化企業。主要生產微孔陶瓷(微孔陶瓷過濾管、微孔陶瓷過濾板、微孔陶瓷過濾磚等),瓷球(惰性氧化鋁瓷球、氧化鋁瓷球、剛玉瓷球、開孔瓷球、蓄熱瓷球、耐火瓷球、菠蘿瓷球等),分子篩,塑料、金屬材質化工填料等系列產品。本公司具有悠久的生產歷史,雄厚的技術力量和先進的生產工藝設備。生產的各種產品廣泛應用於石油化工、煤化工、冶煉、硫酸、環保等行業。
3、廊坊市澤科化工建材有限公司是一家生產保溫隔熱材料的公司,佔地面積約10000平方米,優良技術管理人員20多人,員工100多人。公司主要生產:硅酸鋁製品、聚氨酯製品、玻璃棉製品、岩棉製品、橡塑製品、泡沫玻璃製品、硅酸鹽(鋁鎂)製品等產品及相關輔料。公司致力於綠色節能環保,注重先進技術與工藝創新,合理利用本地優勢資源,研製開發了多種保溫隔熱保溫產品,在同行中受到一致好評!公司擁有先進的生產設備,完整、科學、嚴格的質量管理體系,各項指標均已達到國家標准,目前擁有的銷售網點已遍及全國各地。公司秉承:以質量求生存,以信譽謀發展,不斷開發新產品,創一流售前售後一條龍服務。
雖然泡沫陶瓷就外觀看來和泡沫很是相似,但是實際上它屬於一種較為新型的材料,因為從製作的原料以及工藝、後期可以體現的價值性能方面入手分析,都可以發現其扮演的至關重要的角色,而且這種高強度、孔徑均勻、性能穩定、高度有序的泡沫陶瓷體還可以被廣泛應用於各個領域,比如作為工業污水處理、隔熱隔音材料就是十分合適的。
㈥ 超濾膜有哪幾種材質,哪幾種規格的啊請知道的朋友告訴我一下,謝謝。
超濾膜的材質:
PAN材質:
PAN是較早應用的一種膜材料,本身為種親水性材料,易於版成膜。但強度低,脆性權大,耐酸鹼程度較弱,但制膜成本低。
應用於凈水過濾,尤其是家用凈水器。
PVC材質
強度和伸長率比PAN好,不易斷絲,材料來源廣泛,價格低廉。缺點是非親水性材料,需親水改性才能製成性能優良的超濾膜。
應用於凈水過濾,工業水處理。
PS材質
具有良好的化學穩定性,耐酸鹼性好,透水性能較好,強度比較好,耐高溫,生物融合好,但原料價格很較高,可做很低的截留分子量的超濾膜。
適合特殊物料分離,濃縮提純以及耐高溫的特殊應用。
PVDF材質
此種材質最大特點是,伸長率極高,不易斷絲。耐酸鹼性很好,抗污染性強,耐化學清洗及耐高濃度的余氯溶液。其缺點是材料成本很高,過濾精度低,表面強度低。
適合工業廢水處理的應用。
PP材質
材料價格低,制膜過程環保,低耗,成本低,耐酸鹼性很好,耐有機溶劑。通常採用拉伸法生產,達到微濾級,過濾精度低,容易受污染,不易反洗恢復,強拉伸強度高,膜面積大。
應用於凈水過濾,污水處理。
㈦ 多孔陶瓷的主要用途有哪些
(1)氣孔率高。多孔陶瓷的重要特徵是具有中較多的均勻可控的氣孔。氣孔有開口氣孔和閉口氣孔之分,開口氣孔具有過濾、吸收、吸附、消除回聲等作用,而閉口氣孔則有利於阻隔熱量、聲音以及液體與固體微粒傳遞。
(2)強度高。多孔陶瓷材料一般由金屬氧化物、二氧化硅、碳化硅等經過高溫煅燒而成,這些材料本身具有較高的強度,煅燒過程中原料顆粒邊界部分發生融化而粘結,形成了具有較高
強度的陶瓷。
(3)物理和化學性質穩定。多孔陶瓷材料可以耐酸、鹼腐蝕,也能夠承受高溫、高壓,自身潔凈狀態好,不會造成二次污染,是一種綠色環保的功能材料。
(4)過濾精度高,再生性能好。用作過濾材料的多孔陶瓷材料具有較窄的孔徑分布范圍和較高的氣孔率與比表面積,被過濾物與陶瓷材料充分接觸,其中的懸浮物、膠體物及微生物等污染物質被阻截在過濾介質表面或內部,過濾效果良好。多孔陶瓷過濾材料經過一段時間的使用後,用氣體或者液體進行反沖洗,即可恢復原有的過濾能力。
材質
(1)高硅質硅酸鹽材料,它主要以硬質瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷顆粒為骨料,具有耐水性、耐酸性,使用溫度達700℃。
(2)鋁硅酸鹽材料,它以耐火粘土熟料、燒礬土、硅線石和合成莫來石顆粒為骨料。具有耐酸性和耐弱鹼性,使用溫度達1 000℃。
(3)精陶質材料,它以多種粘土熟料顆粒與粘土等混合燒結,得到微孔陶瓷材料。
(4)硅藻土質材料,它主要以精選硅藻土為原料,加粘土燒結而成。用於精濾水和酸性介質。
(5)純炭質材料,它以低灰分煤或石油瀝青焦顆粒為原料,或加入部分石墨,用稀焦油粘結燒制而成,用於耐水、冷熱強酸、冷熱強鹼介質以及空氣的消毒和過濾等。
(6)剛玉和金剛砂材料,它以不同型號的電熔剛玉和碳化硅顆粒為骨料,具有耐強酸、耐高溫的特性
(7)堇青石、鈦酸鋁材料,其特點是熱膨脹系數小,因而廣泛用於熱沖擊環境。
添加劑
(1)助熔劑
陶瓷助熔劑的主要作用是降低燒成溫度,增加液相,擴大燒成范圍,提高坯體的力學強度和化學穩定性。常用的助熔劑有長石、珍珠岩、滑石、蛇紋石、硅灰石、石灰石、白雲石等。
(2)增塑劑
陶瓷增塑劑主要作用是提高陶瓷坯體的整體塑性,保證坯體具有一定的強度,使坯體在燒成前保持原有形狀。常用的增塑劑有粘性土、木節土、球土等。
(3)粘結劑
粘結劑是指為了提高坯體的強度或防止粉末偏析而添加到陶瓷坯料中的具有粘結作用的添加劑。粘結劑一般選擇易於在燒結前或燒結過程除掉的物質,如澱粉、石蠟、羧甲基纖維素、聚乙烯醇等。水玻璃具有較好的粘性,水分揮發後留下的硅酸鈉可以作為陶瓷的成分,所以也常被用作粘結劑。
(4)致孔劑
加入致孔劑是為了提高陶瓷的氣孔率、擴大比表面積。致孔劑主要有天然有機細粉、煤粉、石灰石、白雲石、燒沸石、珍珠岩、浮石等。一般來講,增加致孔劑的用量可以提高陶瓷的氣孔率,但是會引起陶瓷強度下降,因此必須控制致孔劑的添加比例。以石灰石和白雲石作致孔劑時,在煅燒過程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用,如果在煅燒溫度過高、時間過長,會與原料中的部分物質形成玻璃相,填充部分已形成的氣孔,降低陶瓷的氣孔率
(5)流變劑
漿料的流動性能保證漿料在浸漬過程中能滲透到有機泡沫中,並均勻地塗敷在泡沫網路的孔壁上。漿料的觸變性即要求漿料具有在靜止時處於凝固狀態,但在外力作用下又恢復流動性的特性。良好的觸變性可以保證在浸漬漿料和擠出多餘漿料時,在剪切作用下降低粘度,提高漿料的流動性,有助於成型,而在成型結束時,漿料的粘度升高,流動性降低。這就使得附著在孔壁上的漿料容易固化而定型,避免了因為漿料的流動造成坯體嚴重堵孔而影響製品的均勻性。
(6)分散劑
為了提高漿料的固含量,無論是水基體系還是非水基體系均需加入分散劑。分散劑可以提高漿料的穩定性,阻止顆粒再團聚,進而提高漿料的固含量。
(7)消泡劑和表面活性劑
為了防止漿料在浸漬和擠出多餘漿料的過程中起泡而影響製品的性能,需加入消泡劑,一般採用低分子量的醇和硅酮。陶瓷漿料為水基漿料時,如果有機泡沫與漿料之間的潤濕性差,在浸漬漿料時就會出現泡沫結構的交叉部分附著較厚的漿料,而在結構的橋部和棱線部分附著很薄的漿料的現象。這種情況嚴重時會導致燒結過程中坯體開裂,使多孔陶瓷的強度明顯降低。因此,通常採用添加表面活性劑的方法以改善陶瓷漿料與有機泡沫體之間的附著性來解決此問題。
制備
發泡工藝
發泡工藝是陶瓷組分添加有機或無機化學物質,通過化學反應等產生揮發氣體,經乾燥和燒成製成多孔陶瓷。發泡工藝與泡沫浸漬工藝相比,更容易控制製品的形狀、成分和密度,並可制備各種氣孔形狀和大小的多孔陶瓷,特別適用於制備閉氣孔的陶瓷材料。用來做發泡劑的化學物質有很多種類,例如,用碳化鈣、氫氧化鈣、鋁粉硫酸鋁和雙氧水作發泡劑;由親水性聚氨脂塑料和陶瓷泥漿同時發泡製備多孔陶瓷;用硫化物和硫酸鹽混合作發泡劑等。
添加成孔劑工藝
此工藝是通過在陶瓷配料中添加造孔劑,利用造孔劑在坯體中占據一定的空間,然後經過燒結,造孔劑離開而形成氣孔來制備多孔陶瓷。添加造孔劑制備多孔陶瓷的工藝流程與普通的陶瓷工藝流程相似。造孔劑的種類有無機和有機兩類,無機造孔劑有碳酸銨、碳酸氫銨、氯化銨等高溫可分解的鹽類,以及煤粉、碳粉等。有機造孔劑主要是天然纖維、高分子聚合物和有機酸等。造孔劑顆粒的形狀和大小決定了多孔陶瓷材料氣孔的形狀和大小。多孔陶瓷材料的成型方法與普通陶瓷的成型方法類似,主要有模壓、擠壓、等靜壓、扎制、注射和粉漿澆注等。
有機泡沫浸漬工藝
有機泡沫浸漬法是用有機泡沫浸漬陶瓷漿料,乾燥後燒掉有機泡沫,獲得多孔陶瓷的一種方發泡工藝法。該法適於制備高氣孔率、開口氣孔的多孔陶瓷。這種方法制備的泡沫陶瓷是目前最主要的多
孔陶瓷之一。
溶膠-凝膠工藝
溶膠- 凝膠工藝主要利用凝膠化過程中膠體粒子的堆積以及凝膠處理、熱處理等過程中留下小氣孔,形成可控多孔結構。這種方法大多數產生納米級氣孔,多用來生產微孔陶瓷。溶膠-凝膠工藝是一種新的制備多孔陶瓷的工藝,與其它工藝相比有其獨特之處。例如,用溶膠-凝膠法制備氧化鋁多孔陶瓷,與顆粒混合、泡沫浸漬、噴霧乾燥顆粒等方法相比較,溶膠-凝膠法可進一步改善氧化鋁多孔陶瓷孔徑分布的控制、相變、純度及顯微結構。
擠出成型多孔蜂窩陶瓷
蜂窩陶瓷的成型方法有許多種,擠出成型是最普遍採用的製造方法之一。它的工藝流程為:原料合成-混和-擠出成型-乾燥-燒成製品
固相燒結工藝
固相燒結工藝利用微細顆粒易於燒結的特點,在骨料中加入相同組分的微細顆粒,在一定的溫度下微細顆粒通過蒸發和遷移,在大顆粒連接部燒結,從而將大顆粒連接起來。由於每一粒骨料僅在幾個點上與其他顆粒發生連接,因而在燒結體中形成大量的三維貫通孔道。
凝膠注模工藝
凝膠注模工藝源於20世紀90年代,美國橡樹嶺國家實驗室最早將傳統陶瓷成型技術與高分子化學反應結合在一起,研製出這種新型陶瓷製備工藝。凝膠注模工藝過程是一個原位成型過程,主要利用有機單體或少量添加劑的化學反應原位凝固成型,獲得具有良好微觀均勻性和一定強度的坯體,而後燒結製得成品。
冷凍乾燥工藝
在該工藝中,讓冰將柱狀的凝膠包圍和隔離著,並且控制溶液中冰的生長方向為單向生長,冰溶化後纖維就形成了。在另外一種制備孔陶瓷的凍干工藝中,溶劑是直接由固態到氣態升華而排除的。通過控制金屬鹽溶液的冷凍方向獲得了方向性好、氣孔率很高(>90%)的多孔陶瓷。
自蔓延高溫合成(SHS) 工藝
燃燒合成, 又稱自蔓延高溫合成用燃燒合成技術制備多孔材料的主要過程是放熱反應,化學反應釋放出來的熱量維持反應的自我進行,合成新物質的同時獲得了所期望的多孔材料,包括具有一定形狀的多孔材料。燃燒合成過程總是伴隨著燒結現象,燒結體的孔隙度很高,可以達到50%左右,甚至更高。SHS與常規方法相比主要有以下特點和優勢:合成反應過程迅速,能大量節省能源,產品純度高,工藝相對簡單,適合於制備各類無機材料。SHS 存在的主要不足之處是反應快迅速,試樣的燒結尺寸難以控制。
水熱-熱靜壓工藝
該工藝通過水作為壓力傳遞介質制備各種孔徑多孔陶瓷。其簡單制備步驟為:硅凝膠和10%(質量百分數)的水混合,置於高壓釜中(壓力10—15MPa,溫度300℃),通過水蒸汽的揮發而製成多孔陶瓷。水熱-熱靜壓工藝中,反應時間一般為10—180 min。在25MPa下處理60min,製得的多孔陶瓷材料體積密度為0.88 g/cm,孔體積為0.59cm/g,孔尺寸分布范圍為30~50nm,抗壓強度高達80MPa。多孔陶瓷水熱-熱靜壓工藝具有以下優點:製得的多孔陶瓷材料抗壓強度高、性能穩定、孔徑分布范圍廣。
組織遺傳制備工藝
該工藝是利用植物材質(木材、竹子等)的天然多孔組織,將其在800~1000℃下和惰性氣體環境中熱解碳化得到與木材多孔結構幾乎完全相同的碳預制體。然後以碳預制體為模板,1600℃時液態硅蒸發形成的硅蒸汽滲入模板與碳化合形成多孔碳化硅陶瓷。該工藝過程簡單,成本低廉,但製品的孔結構主要決定於材質本身的組織,可設計性較差,同時SiC的轉化率相對較低。也可將木材在真空中浸漬滲入樹脂,之後在1200℃左右熱解,冷卻後得到一定孔隙率的木材陶瓷。
離子交換法
層狀硅酸納晶體與十八烷基三甲基溴化銨在水中充分混合, 硅酸鹽層間的陽離子與銨鹽陽離子將自發地進行交換, 由於銨鹽離子體積較大, 硅酸鹽的片層結構會因銨鹽的引入而發生彎曲變形, 彎曲的片層之間發生縮聚, 將有機物包圍在片層當中, 經高溫燒結除去有機物, 即形成多孔SiO2。目前,人們正在研究這種多孔材料的穩定性和比表面積問題, 並期望將其應用於催化或吸附系統中。
應用
載體
多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化劑後,反應流體通過泡沫陶瓷孔道,將大大提高轉化效率和反應速率。由於多孔陶瓷具有比表面積高、熱穩定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特點,作為汽車尾氣催化凈化器載體已被廣泛使用除了作催化劑載體外,它還可以作為其它功能性載體,例如葯劑載體、微晶載體、氣體儲存等。
過濾和分離
1.超純水的制備和除菌
用硅藻土或粘土熟料質製成的多孔陶瓷濾芯,已用於飲水、石油油井注水用水等的除菌和凈化,還用於注射液的消毒過濾,以及電子工業、醫葯工業、光學透鏡研磨用的超純水的凈化等。
2.廢水處理
用多孔陶瓷過濾工業廢水和生活污水已成為廢水處理和凈化的重要發展方向,適用各種污染廢水,效率高,成本低。
3.腐蝕性流體過濾
多孔陶瓷的強耐腐蝕性使其在過濾酸性、鹼性等腐蝕性液體或氣體時顯示出特有的優勢。
4.熔融金屬過濾
經多孔陶瓷的過濾能除去熔融金屬中大部分的夾雜物和氣體等雜質,提高金屬材料的強度等內在質量。特別在電子元件、電線用金屬和精密鑄造用金屬方面尤其重要。
5.高溫氣體過濾
高溫煙氣的除塵、高溫煤氣的凈化等高溫氣體的過濾都必須使用耐高溫的多孔陶瓷。
6.醫葯工業食品工業過濾
多孔陶瓷由於具有耐高溫、耐腐蝕和良好的生物、化學相容性,因而可用於醫葯工業中的疫苗、酶、病毒、核酸、蛋白質等生理活性物質的濃縮、分離、精製等。在食品、飲料工業中,特別適用於色、香、味強的飲料及低度酒類的過濾,並可望在啤酒(尤其是生啤)的生產中發揮不可替代的作用。
7.放射性物質的過濾
核電廠等產生大量放射性廢物,經過燃燒能成為化學穩定的固體粉末,多孔陶瓷能將其固化,保管起來方便又經濟。
吸音材料
多孔陶瓷具有連通開氣孔,當聲波傳入時,在很小的氣孔內受力振盪。振動受到的摩擦和阻礙,使聲波傳播受到抑制,導致聲音衰減,從而起到吸音的作用。是一種消除雜訊公害,益於人們身心健康的好材料。作為吸音材料的多孔陶瓷要求較小的孔徑(20~150/um),相當高的氣孔率(>60%)及較高的機械強度。陶瓷所具有的優良的耐火性和耐候性,使它可用於變壓器、道路、橋梁等的隔音。現在已在高層建築、隧道、地鐵等防火要求極高的場合及電視發射中心、影劇院等有較高隔音要求的場合使用,效果很好。
隱身材料
多孔陶瓷吸波塗料是一種研製較多的吸波材料,它比鐵氧體、復合金屬粉末等吸波塗料的密度低、吸波性能好,而且還可以有效地減弱紅外輻射信號。另外,多孔陶瓷具有良好的力學性能、熱物理性能和化學穩定性,能滿足隱身的要求。著名的F-117隱身飛機的尾噴管就使用了多孔陶瓷基吸波材料達到飛機隱身的目的。
隔熱保溫材料
由於多孔陶瓷具有巨大的氣孔率和低的基體熱傳導系數,其最傳統的應用是作為隔熱材料。傳統的窯
爐、高溫電爐其內襯多為多孔陶瓷。為增加其隔熱性能還可將內部氣體抽真空。目前世界上最好的隔熱材料正是這種多孔陶瓷材料。高級的多孔陶瓷隔熱材料還可用於太空梭的外殼隔熱。除此以外,由於其多孔性還可以作為換熱材料用,且換熱充分。
多孔介質燃燒器
多孔介質燃燒器有功率大、范圍可調、高功率密度、極低的C0和N0x排放量、安全穩定燃燒等優點。而且很重要的一點是,多孔介質燃燒器的結構緊湊,尺寸大大減小,製造成本低,系統效率較高,消除了額外能耗。
生物工程材料
在傳統生物陶瓷基礎上研究開發的多孔生物陶瓷,由於生物相容性好,理化性能穩定,無毒副作用的特點而被用於製作生物材料。當用於修補骨缺損部位時,新生物將逐漸進入多孔陶瓷珊瑚狀孔隙內,慢慢將多孔陶瓷吸收,最終,這種多孔陶瓷將由新生骨制質取代。與傳統生物陶瓷相比,生物體內不會殘留任何異物,因而不易感染。國外利用多孔生物陶瓷修復頭蓋骨、大腿骨、脊椎骨、人造齒根等臨床實驗均已獲成功。
散氣(布氣)材料
多孔陶瓷還可用於氣-液、氣-粉兩相混合,即通常所說的布氣、散氣。通過多孔陶瓷的散氣作用,使兩相接觸面積增大而加速反應。目前活性污泥法處理城市污水中使用的多孔陶瓷布氣裝置就比較成功,不僅布氣效果好,而且使用壽命長。利用多孔陶瓷材料將氣體吹入粉料中,使粉料處於疏鬆和流化狀態,有利於混勻、傳熱和均勻受熱,能加速反應,防止團聚,便於粉料的輸送、加熱、乾燥和冷卻等,特別在水泥、石灰、和氧化鋁粉等粉料生產及輸送中有著良好的應用前景。
新能源材料
1) 多孔陶瓷因其與液體和氣體的接觸面積大,使電解池的槽電壓比使用一般材料低得多,而成為優良的電解隔膜材料,可大大降低電解槽電壓,提高電解效率,節約電能和昂貴的電極材料。目前陶瓷隔膜材料已用在化學電池、燃料電池、光化學電池中,特別是固體氧化物電池。
2)利用多孔陶瓷製備多孔電極。以多孔氣體擴散電極為例,它的比表面積不但比平板電極提高3~5個數量級,而且液相傳質層的厚度也從平板電極的10cm壓縮到1O~10cm,從而大大提高電極的極限電流密度,減少濃差極化。
敏感元件
陶瓷感測器的敏感元件工作原理是當微孔陶瓷元件置於氣體或液體介質中時,介質的某些成分被多孔體吸附或與之反應,使微孔陶瓷的電位或電流發生變化,從而檢驗出氣體或液體的成分。比較常用的有溫度感測器、濕度感測器、氣體感測器以及多功能感測器。
微孔膜
陶瓷分離膜因耐高溫、耐酸鹼、抗生物侵蝕、不老化、壽命長等優點,被開發應用於食品工業、生物化工、能源工程、環境工程、電子技術等領域。隨著材料科學技術的發展,納米級多孔無機膜的制備和應用成為人們目前研究的熱點。微孔無機膜還應用於光學、電子學、磁學等領域。
存在的問題:
材料的脆性;缺乏完整材料的大規模生產系統;缺乏對材料的孔徑大小、形狀分布等的精確控制方法;缺乏連續生產工藝;缺乏將孔結構與力學性能相聯系的有效模型;材料間連接技術的不足;多孔泡沫制備中溶劑提取法的簡化;合成催化劑的活性和尺寸選擇性;完整的膜凈化方法;生產成本高。
㈧ 壓濾機工作原理是什麼
壓濾機:
A、過濾方式分類:廂式壓濾機(chamber pressure filter)」和「帶式壓濾機(belt pressure filter)、隔膜式壓濾機、內板框壓濾機
B、結容構分類:懸梁式壓濾機和帶式壓濾機
C、壓力方式分類:液壓壓緊、手動千斤頂壓緊、機械壓緊
所用的科學:固體和液體的物理性。
㈨ 手機陶瓷膜的優缺點
手機陶瓷膜的優點在於其卓越的耐酸鹼、耐化學溶劑和耐高溫性能,特別是其出色的機械強度,使得使用壽命較長。在苛刻環境中使用時,陶瓷膜展現出明顯的優越性。
然而,陶瓷膜的推廣應用尚不廣泛。盡管在納濾分離精度方面已有少量的陶瓷膜市場化,但尚未出現反滲透級別的陶瓷膜材料。這在一定程度上限制了陶瓷膜的應用范圍。
陶瓷膜,又稱無機陶瓷膜,是由無機陶瓷材料經過特殊工藝制備而成的非對稱膜。這種膜具有獨特的結構和優異的性能,使其在多種應用場合中展現出巨大的潛力。
根據結構不同,陶瓷膜主要分為管式陶瓷膜和平板陶瓷膜兩種。管式陶瓷膜具有高通量、易清洗和耐污染等特點,適用於液體過濾、氣體分離等領域。而平板陶瓷膜則因其制備工藝簡單、成本較低等優勢,在污水處理、食品加工等方面得到廣泛應用。
總的來說,手機陶瓷膜作為一種新型分離材料,在未來的發展中有望克服現有缺點,實現更廣泛的應用。隨著科技的不斷進步和制備技術的提升,陶瓷膜的性能將進一步提升,為更多行業帶來高效、穩定的分離解決方案。