申请日2018.05.24
公开(公告)日2018.09.04
IPC分类号B01D71/02; B01D69/10; B01D67/00; C02F1/44
摘要
本发明公开了一种水处理高效无机膜过滤板的制造方法，先将刚玉砂、苏州土、α‑Al2O3、钛碳化铝、长石、甲基纤维素、糊精、锂云母、膨润土、滑石粉、油酸，按配比搅拌，陈腐、机压成型，烘干定型，在板状表面喷涂一层沸石浆料膜，一次烧结，涂敷由刚玉砂、苏州土、长石、氧化钛溶胶、纤维、滑石粉、膨润土、糊精、锂云母、腐植酸钠组成的膜浆料，自然烘干后二次烧结，冷却出炉，组装，检验，包装入库。本发明高效无机膜过滤板广泛用于化工、食品、医药、化肥、冶金、造纸和印染等工业废除水处理，具有过滤效率高、截污能力强、出水水质好，使用寿命长、运行成本低。
翻译权利要求书
1.一种水处理高效无机膜过滤板的制造方法：其特征在于：所述方法步骤是：
a、将由60～80目、50-60wt%的刚玉砂、20-30wt%的苏州土、5-10wt%的α-Al2O3、3-5wt%的钛碳化铝、0.5-1wt%的长石、5.2-10.5wt%的甲基纤维素、0.5-1wt%的糊精、0.3-0.8wt%的锂云母、0.3-1wt%的膨润土、0.3-1wt%的滑石粉、0.5-1wt%的油酸组成的原料，先按配比将刚玉砂、钛碳化铝、α-Al2O3、苏州土、长石、糊精、锂云母、膨润土、滑石粉和油酸放入搅拌器里搅拌，搅拌15分钟后，再放入已配比好的甲基纤维素进行搅拌制成混合料;
b、再将混合料放入密闭的空间内陈腐15-20小时，将陈腐好的混合料放入液压机内进行压制成板状坯体，再将板状坯体自然烘干1～2天;
c、将自然烘干的板状坯体放入烘干机里烘干定型，烘干温度在30～60℃，冷却至常温后，再在板状表面喷涂一层沸石浆料膜，
d、将步骤c板状坯体放入梭式窑中在1300-1500℃下保温3-5小时进行一次烧结，随炉冷却后出炉，得到高效无机膜过滤板载体;
e、将200-300目、60-80wt%的刚玉砂、5-15wt%的苏州土、0.1-0.3wt%的长石、5-10wt%的氧化钛溶胶、5-10wt%的纤维、0.1-0.3wt%的滑石粉、0.1-0.3wt%的膨润土、0.3-0.5wt%的糊精、0.3-0.5wt%的锂云母、0.01-0.03wt%的腐植酸钠、0.01-0.03wt%的白云石、0.05-0.15wt%的玻璃水、0.01-0.03wt%的纯碱、0.2-0.3wt%的消泡剂、0.1-0.3wt%的聚丙烯，其余为水，放入球磨机内进行球磨，过滤后制成膜浆料;
f、将膜浆料用软毛刷对高效无机膜过滤板载体逐块进行涂敷，将涂敷后的过滤板在常温情况下自然烘干2～3天;
g、将已涂敷膜料和烘干的过滤板放入梭式窑中进行二次烧结，烧结温度1400-1550℃，保温3-5h;
h、组装：将外螺纹接头与高效无机膜过滤板预留的孔用胶密封，对每块高效无机膜过滤板进行检验，合格后，包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种水处理高效无机膜过滤板的制造方法：其特征在于：所述油酸为植物油酸，所述植物油酸为亚麻酸、椰树油酸或棕榈油酸。
说明书
一种水处理高效无机膜过滤板的制造方法
技术领域
本发明涉及环保领域废水固液分离，旨在提供一种高效、适应性广、价格低廉的高效无机膜过滤板的制造方法。
背景技术
在去除废水中的SS和油的过程中，传统技术中常以活性炭吸附、改性膨润土吸附、大孔树脂吸附最具代表性，其原理是利用固体吸附剂比表面积大、空隙率高、极性强、颗粒带有电荷极性具有良好的物理吸附性和表面化学活性，对废水中各类污染物具有良好的吸附能力，达到净化水体的目的。但传统过滤技术存在价格昂贵、功能单一、投资费用高，反洗效果不好等缺点。
无机膜过滤是近几年来发展起来的一项新技术，它一种不仅可完成分离 、浓缩和纯化，且还具有节能、环保，容易操作与控制等特点。无机膜按膜材种类分为陶瓷膜和金属膜。陶瓷膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称无机膜。陶瓷膜是以多孔陶瓷材料为介质载体、微孔陶瓷膜为过滤层、具有分离功能的渗透膜。陶瓷膜主要有氧化铝膜、氧化钴膜、氧化硅膜、硅酸膜、碳化硅膜、氧化钛膜、氧化锆膜等。根据市场调查，当前无机陶瓷膜，特别是无机陶瓷膜板在实院使用中存在以下问题：一是由于陶瓷膜板厚度一般在8-15毫米，面积在1-3平方米，陶瓷膜板的强度不高、脆性大，在恶劣的条件下工作一段时间后，陶瓷膜板容易发生开裂，降低过滤效率;二是陶瓷板载体表面挂膜吸附性不高，膜层会发生局部脱落和分离，影响过滤效果;三是膜层的膜通量不够高，膜孔大小不是很均匀分散，易造成膜孔堵塞，增加反冲洗难度，提高过滤成本。陶瓷膜主要分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种。管式陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。平板陶瓷膜板面密布微孔，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，以膜两侧的压力差为驱动力，膜为过滤介质，在一定压力作用下，当料液流过膜表面时，只允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过。与有机膜相比，陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势，已经成功应用于食品、饮料、植(药)物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域，可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等。
发明内容
针对上述现有技术陶瓷膜板在实际使用中所存在的问题，本发明提供了一种陶瓷载体机械强度高，耐冲击性好、表面吸附挂膜能力强，膜层通量大的水处理高效无机膜过滤板的制造方法。
本发明所述水处理高效无机膜过滤板的制造方法步骤是：
a、将由60～80目、50-60wt%的刚玉砂、20-30wt%的苏州土、5-10wt%的α-Al2O3、3-5 wt%的钛碳化铝、0.5-1wt%的长石、5.2-10.5wt%的甲基纤维素、0.5-1wt%的糊精、0.3-0.8wt%的锂云母、0.3-1wt%的膨润土、0.3-1wt%的滑石粉、0.5-1wt%的油酸组成的原料，先按配比将刚玉砂、钛碳化铝、α-Al2O3、苏州土、长石、糊精、锂云母、膨润土、滑石粉和油酸放入搅拌器里搅拌，搅拌15分钟后，再放入已配比好的甲基纤维素进行搅拌制成混合料;
b、再将混合料放入密闭的空间内陈腐15-20小时，将陈腐好的混合料放入液压机内进行压制成板状坯体，再将板状坯体自然烘干1～2天;
c、将自然烘干的板状坯体放入烘干机里烘干定型，烘干温度在30～60℃，冷却至常温后，再在板状表面喷涂一层沸石浆料膜，
d、将步骤c板状坯体放入梭式窑中在1300-1500℃下保温3-5小时进行一次烧结，随炉冷却后出炉，得到高效无机膜过滤板载体;
e、将200-300目、60-80wt%的刚玉砂、5-15wt%的苏州土、0.1-0.3wt%的长石、5-10wt%的氧化钛溶胶、5-10wt%的纤维、0.1-0.3wt%的滑石粉、0.1-0.3wt%的膨润土、0.3-0.5wt%的糊精、0.3-0.5wt%的锂云母、0.01-0.03wt%的腐植酸钠、0.01-0.03wt%的白云石、0.05-0.15wt%的玻璃水、0.01-0.03wt%的纯碱、0.2-0.3wt%的消泡剂、0.1-0.3wt%的聚丙烯，其余为水，放入球磨机内进行球磨，过滤后制成膜浆料;
f、将膜浆料用软毛刷对高效无机膜过滤板载体逐块进行涂敷，将涂敷后过滤板在常温情况下自然烘干2～3天;
g、将已涂敷膜料和烘干的过滤板放入梭式窑中进行二次烧结，烧结温度1400-1550℃，保温3-5h;
h、组装：将外螺纹接头与高效无机膜过滤板预留的孔用胶密封，对每块高效无机膜过滤板进行检验，合格后，包装入库。
本发明的技术特点：一是在制造陶瓷膜板的载体-陶瓷板的原料中，采用刚玉砂为主要原料来形成基体的骨架，再通过加入适量的α-Al2O3和钛碳化铝(TiAlC)，在陶瓷板在一次烧结氧化过程中，α-Al2O3晶粒弥散到骨架的界面上，使骨架变得更稳定，从而不仅可提高基体的强度，而且能降低基体的脆性，再是由于钛碳化铝具有选择性氧化作用，可使基体中生成的致密连续的氧化铝保护膜，并与基体结合良好，没有剥落，从而可使基体具有优良的抗热循环能力和抗冲击能力。
本发明的技术特点：二是在陶瓷板表面上喷涂用200-300目的沸石粉与乙醇溶解混合制成的稠状浆料(粘度在800-900mpa.s)，使陶瓷板表面上具有一层吸附挂膜层，能更好地均匀分散紧密牢固地吸附过滤膜层，使过滤膜层不易脱落和分离，更耐冲刷。
本发明的技术特点：三是为了在陶瓷板表面上形成一层膜通量大，不易堵塞，便于反冲洗的过滤膜层，在膜浆料中加入氧化钛溶胶和聚丙烯，不仅可提高陶瓷膜板的强度，而且能提高陶瓷膜板过滤膜层的膜通量，并使过滤膜层具有自洁功能，减少膜孔堵塞，降低膜污染。
本发明所述氧化钛溶胶通过现有技术中的凝胶法制成，或到化工市场购买。
所述苏州土(又名苏州白土)为中低温热液蚀变残余型高岭土，产于中国江苏苏州阳山一带，外观呈白色，质地细腻滑润，烧后白度可达90%以上，主要矿物是管状多水高岭石和片状高岭石，氧化铝含量为37%～39%，二氧化硅46%～48%，耐火度1730℃，可塑性较低。所述油酸为植物油酸，如亚麻酸、椰树油酸、棕榈油酸等。
本发明所述无机陶瓷膜过滤板膜层厚度为50-60μm、膜孔径为0.01-0.08μm,气孔度为50-70%,过滤耐受压力0.5-1MPa,反冲洗压力0.3-0.5MPa,膜通量为80-100l/m2.h ,截留率85%以上,膜通量恢复率80-90%,板承压载荷 (厚10-15mm) 1500-2000Kg/m2。
本发明高效无机膜过滤板广泛用于化工、食品、医药、化肥、冶金、造纸和印染等工业废除水处理，具有过滤效率高、截污能力强、出水水质好，使用寿命长、运行成本低。