3.1 膜孔径对膜渗透性能的影响 10
3.2 操作条件对膜渗透性能的影响 12
3.2.1 膜面流速对膜渗透性能的影响 12
3.2.2 跨膜压差对膜渗透性能的影响 14
3.2.4 操作温度对膜渗透性能的影响 15
3.3 料液性质对膜渗透性能的影响 17
3.3.1 料液pH值对膜渗透性能的影响 17
3.3.2 凹凸棒石浓度对膜渗透性能的影响 19
3.4 反冲清洗对膜通量的恢复效果 21
3.5 吸附-微滤膜分离组合处理铅酸蓄电池生产废水 22
结 论 24
参考文献 25
致 谢: 29
1 绪论
1.1 凹凸棒石
1.1.1 凹凸棒石的性质
凹凸棒石黏土简称凹土(Attapulgite),主要成分为凹凸棒石,是一种层链状过渡结构的富含水镁铝硅酸盐粘土矿物,属于稀有非金属矿土资源,理想分子式为Mg5(H2O)4[Si4O10]2(OH)2。
凹凸棒石的基本物理化学性质[1~2]:(1)吸附性,凹凸棒石比表面积大(内比表面积高达 300~400 m2/g)、离子状态和表面物化结构,因此可用作脱色剂、净化剂、除臭剂等;(2)催化性,凹凸棒石结构中非等价阳离子同相替代造成破键和晶格缺陷,形成有利于协同催化作用的碱中心,而且凹凸棒石本身也具有同分子筛一样的择形催化特点;(3)流变性,凹凸棒石晶体结构含有三维立体链,在水中充分解散后可以形成一种杂乱的纤维状体系的悬浮液,该悬浮液表现出非牛顿型流体的性质;(4)阳离子交换性,凹凸棒石硅氧四面体中高价阳离子被低价阳离子代替,使其表面呈电负性,由于电荷的不平衡,凹凸棒石具有交换吸附一定阳离子的性质[3];(5)填充性,凹凸棒石无、无毒、易干燥、化学稳定且具有特殊的针状、纤维状晶体结构等优点,因此具备良好的填充性能,目前凹凸棒石作为填充剂的研究正成为其应用研究的热点[4~7]。
1.1.2 凹凸棒石的应用研究进展
(1)在有机-无机高分子复合材料中的应用
冯辉霞等[8]用改性凹凸棒石和壳聚糖为原料,制备改性凹凸棒石/壳聚糖复合树脂微球,以阿司匹林为模型药物,考察树脂的缓释性能,结果表明O-ATP/CS树脂的缓释性能和吸附性能最佳。Li等[9~10]以凹凸棒石为无机原料加入到聚合物中合成复合吸水树脂,发现这不仅可以大大降低树脂的生产成本,而且生产出的树脂吸水性、耐盐性也得到了显著提高。徐婷婷等[11]对海藻酸钠/凹凸棒石复合微球用于生命体中微量元素(Cu2+)控释的可行性进行研究,发现与普通的海藻酸钠微球相比,复合微球的吸附率提高了3.5%,在2 h内的释放率降低了65.7%,表明凹凸棒石能够有效改善微球的缓释性能和凝胶强度,是理想的长效缓释药物的载体。
(2)在催化方面的应用
蒋金龙等[12]以凹凸棒石为载体,制备出SO42-/TiO2/Fe3O4/PAL磁性固体酸催化剂,发现这种固体酸催化剂具有更好的磁性能和催化活性。董兴盛等[13]以凹凸棒石为基体,制备出凹凸棒石基复合光催化剂(ATP-SnO2-TiO2),光催化甲醛,结果表明在凹凸棒石表面负载SnO2-TiO2后,光催化性能得到明显提高,甲醛溶液的降解率可达99%以上,显示出优异的光催化性能。