[發明專利]一種高通量陶瓷平板膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201910506383.2
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110256059B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 唐鈺棟;趙世凱;薛友祥;李小勇;李杰;馬騰飛;徐傳偉;張久美;王響;付金剛
• 申請（專利權）人: 山東工業陶瓷研究設計院有限公司
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/622;C04B38/06;C04B41/87;B01D71/02;B01D69/06;B01D67/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 趙奕

本發明涉及一種高通量陶瓷平板膜及其制備方法，高通量陶瓷平板膜包括陶瓷平板膜支撐體以及包覆在陶瓷平板膜支撐體外表面的分離膜層；所述陶瓷平板膜支撐體由如下質量份數的原料制成：硅藻土40?57份，α?氧化鋁粉30?40份，造孔劑4?12份，支撐體結合劑份20?40份，潤滑劑8?12份，增塑劑9?13份，短切纖維12?18份；所述分離膜層包括以下原料及其質量份數：陶瓷粉體粒子40?43份，乙醇4?6份，分離膜層結合劑19?40份，聚乙二醇9?12份。該發明涉及的高通量陶瓷平板膜產品燒結溫度低，生產成本低，產品氣孔率高，過濾阻力小，水通量高。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，具體涉及一種高通量陶瓷平板膜及其 制備方法。

背景技術

陶瓷平板膜材料作為國際近十年來開發的一種新型水處理用膜分離 材料，與現有有機膜材料相比具有機械強度高、化學穩定性好、透水性 高、耐氧化、易于清洗再生等優點，可有效解決現有其他膜材料在工程 應用過程中存在的使用壽命短，易受酸、堿腐蝕等技術難題，特別適于 特殊介質、高濃度有機廢水、難處理污水的處理。同時陶瓷平板膜材料與傳統管式陶瓷膜材料相比，更具有膜材料制造成本低、膜設備投資與 運行成本低等優點，是目前國際正在開發的、極具發展潛力的一種新型 無機膜分離材料。陶瓷平板膜用于膜法水處理，可實現印染、石化、醫 藥行業等工業廢水的深度處理，減少污染物排放，進而實現工業廢水的 資源化回用。

目前，陶瓷平板膜主要以氧化鋁質為主，但氧化鋁質的陶瓷平板膜 燒結溫度高，一般在1000℃以上，生產成本較高，產品的顯氣孔率和水 通量低。

硅藻土本身具有大量的微孔、化學穩定性高、比表面積大、較高的 吸附作用，是制備多孔陶瓷的主要原料。以硅藻土為原料制備的過濾材 料，不僅可以較好的截留固體顆粒，而且會使液體更加澄清，對水處理 凈化具有顯著的效果。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種高通量陶瓷平 板膜及其制備方法。

根據本發明的一個方面，提供了一種高通量陶瓷平板膜，包括陶瓷 平板膜支撐體以及包覆在陶瓷平板膜支撐體外表面的分離膜層；

所述陶瓷平板膜支撐體包括以下原料及其質量份數：硅藻土 40-57份，α-氧化鋁粉30-40份，造孔劑4-12份，支撐體結合劑20-40 份，潤滑劑8-12份，增塑劑9-13份，短切纖維12-18份；

所述分離膜層包括以下原料及其質量份數：陶瓷粉體粒子40-43 份，乙醇4-6份，分離膜層結合劑19-40份，聚乙二醇9-12份。

原料中的硅藻土價格低廉，無毒害，為生態環保型濾材。

優選的，所述支撐體結合劑和分離膜層結合劑均包括硅溶膠、硼 酸和磷酸二氫鋁溶膠，支撐體結合劑中，硅溶膠、磷酸二氫鋁溶膠和 硼酸的質量比為33-45：18-44：14-43；分離膜層結合劑中，硅溶膠、 磷酸二氫鋁溶膠和硼酸的質量比為33-75：4-26：15-48；硅溶膠的固 含量為20-30％，磷酸二氫鋁溶膠的固含量為25-30％。

針對原料粒徑和漿料性能，結合劑中硅溶膠、硼酸和磷酸二氫鋁溶 膠的比例不同，燒結溫度也會不同。結合劑中硼酸含量較高時，燒結溫 度偏低，磷酸二氫鋁含量較高時，燒結溫度偏高。

在支撐體配方中添加造孔劑和部分短切纖維，優化孔道結構，提高產 品氣孔率，使產品顯氣孔率可高至65％-75％；在燒結過程中短切纖維的收 縮較小，孔道不容易閉合，導致產品的燒結溫度較寬，工藝容易控制， 產品的過濾阻力小，水通量高，陶瓷平板膜水通量為1.5-2.3m³/(m²·h) (在工程運行壓力20KPa)，運行成本低，不易堵塞且運行穩定。