專利名稱：一種用于除藻的微濾陶瓷膜及其制備方法
技術領域：
本發明屬于環境保護技術領域，具體涉及用于水處理中除藻的過濾材料，對含藻水體進行處理。
背景技術：
近年來水體富營養化導致的“水華”日益頻繁，接觸含藻毒素水體可引起眼睛和皮膚過敏，飲用少量藻類超標的水可引起急性腸胃炎，長期飲用則可能引發肝癌。目前水處理中除藻的方法主要有機械物理法、生物化學法、物理化學法、化學法、生物法和多級綜合處理法等。公開號為CN 101182054、名稱為“一種通過超聲波除藻的方法”的專利文獻公開了一種通過超聲波去除藻類的方法，其缺陷是破壞了藻類細胞體，造成藻毒素的釋放，易產生二次污染，對用水安全有影響。公開號為CN 10178M78A、名稱為“沸石負載高錳酸鉀除藻劑的制備方法及控藻除藻方法”的專利文獻公開了一種用高錳酸鉀和沸石為原料，按一定比例將高猛酸鉀負載于沸石除藻劑的制備方法，其缺陷是該除藻劑為直接投加于水體中， 投量較大，使用成本較高，且不易再生回用。微孔陶瓷膜分離技術在給水處理中的應用始于上世紀80年代初期，用微孔陶瓷膜進行給水處理的優點是不用化學物質，能夠保證更好和更可靠的水質。相比其他過濾膜， 微濾陶瓷膜具有熱穩定性好、化學穩定性好、在涉及高溫和腐蝕過程的工藝中有著廣泛的應用、抗微生物能力強、一般不與微生物發生反應、機械強度大、清洗狀態好、當膜污染后可進行反沖洗、孔徑分布窄且分離效率高等優點。但至今未見有專門用于除藻的微孔陶瓷膜的報道。

發明內容
本發明為克服上述現有技術的不足，提出一種安全高效、制備原料價格低廉的用于除藻的微濾陶瓷膜；本發明的另一目的是提出這種微濾陶瓷膜的制備方法。本發明用于除藻的微濾陶瓷膜采用的技術方案是原料組份是硅藻土、天然沸石、 可溶性淀粉，各組份占總重量百分比為硅藻土 60% 93%，天然沸石2% 10%，淀粉 5% 30%。上述微濾陶瓷膜的制備方法的技術方案是依次采用如下步驟
(1)制備原料粉體將500目硅藻土顆粒、40目天然沸石顆粒和可溶性淀粉按所述重量百分比混合成原料，將混合原料與瑪瑙磨球、去離子水一起加入到瑪瑙球磨罐中，混合原料、磨球、去離子水的重量比例為1:2:1，在220轉/min轉速下濕磨5 6h，陳化Mh，制成原料粉體；
(2)造粒將原料粉體用金屬網篩造粒，反復過篩后使原料粉體粒料均達到2(Γ60目， 并將造好的粒料在105°C干燥箱中干燥12h ；
(3)模壓成型將干燥好的粒料加入到鋼制模具中，在2(T60Mpa壓力下將其壓成陶瓷片狀膜坯，并將陶瓷片狀膜坯放入105°C的干燥箱中干燥Mh ；
3(4)燒結將干燥好的陶瓷片狀膜坯放入電阻爐燒結，燒結時，當爐內溫度是 10(T30(TC時升溫速率為1°C /min，達到300°C時保溫60min ；當爐內溫度是30(Tl00(TC時升溫速率為6°C /min,當爐內溫度是100(Γ1100 時升溫速率為廣2°C /min，達到1100°C時保溫120min，制得平板狀微濾陶瓷膜。本發明的有益效果是
1、本發明采用了來源廣泛的工業級產品或天然產品，采用硅藻土、天然沸石、淀粉等常用的原料為制備原料，價格低廉，制備方式簡單易行；
2、本發明采用了呈多孔結構并具有巨大比表面積的硅藻土，以天然沸石作為助燒劑， 以淀粉作為造孔劑，所以能大大提高微濾陶瓷膜的孔隙率；同時在較低的過濾壓差下保證較高清水通量，克服了現有的膜材料在過濾時能耗過大的問題，在處理含藻水體時能高效而迅速地去除藻細胞。3、用微濾陶瓷膜在0. 05、. 09MPa過濾壓力下對含藻水進行處理，通過篩分、架橋、吸附等作用將水體中的藻細胞去除，在這個過程中抗微生物能力強、不會破壞藻細胞， 避免了藻毒素的釋放，無需混凝劑、操作條件不受限制，保障了水處理過程中的安全。
具體實施例方式本發明用于除藻的微濾陶瓷膜原料是由硅藻土、天然沸石和可溶性淀粉這三者組成。其中，按占總重量的百分比計，各組份占總重量百分比為硅藻土占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為70% 75%的Si02。硅藻土呈多孔結構，并具有巨大比表面積的；天然沸石是助燒劑，淀粉是造孔劑。制備上述微濾陶瓷膜時，首先把500目硅藻土顆粒、40目天然沸石顆粒、可溶性淀粉按分別占總重量60 % 93 %、2 % 10 %、5 % 30 %混合，將混合原料與瑪瑙磨球、去離子水一起加入到瑪瑙球磨罐中，其中，混合原料、磨球、去離子水的重量比例為1:2:1 ；控制球磨機轉速為220轉/min，進行濕磨5 他，再陳化24h后制成原料粉體。再對原料粉體進行造粒，將原料粉體用金屬網篩反復過篩，使過篩后的原料粉體粒料均達到20飛0目， 并將造好的20 60目粒料在105°C的干燥箱中干燥12h。然后，將干燥好后的20 60目粒料放入鋼制模具中，通過正壓和反壓使粒料受力相對均勻，在2(T60Mpa壓力下加壓成型， 將其壓成陶瓷片狀膜坯，并將陶瓷片狀膜坯放入105°C的干燥箱中干燥Mh，除去其中水分。最后將模坯放入電阻爐(馬弗爐)中燒結，燒結時，要按照嚴格的燒結程序進行燒結當爐內溫度是10(T30(TC時，升溫速率為1°C /min，當達到300°C時，保溫60min ；當爐內溫度是30(Γ1000 時，升溫速率為6°C/min ；當爐內溫度是100(Γ 100 時，升溫速率為廣2°C / min ；當爐內溫度達到1100°C時，保溫120min，便制得平板狀微濾陶瓷膜。以下提供5個實施例以進一步闡述本發明 實施例1
用于除藻的微濾陶瓷膜各原料組份的重量百分比如下表
權利要求
1.一種用于除藻的微濾陶瓷膜，其特征是原料組份是硅藻土、天然沸石、可溶性淀粉，各組份占總重量百分比為硅藻土 60 % 93 %，天然沸石2 % 10 %，淀粉5 % 30 %。
2.根據權利要求1所述的一種用于除藻的微濾陶瓷膜，其特征是所述硅藻土和天然沸石均含有重量百分比為70% 75%的SiO2。
3.—種權利要求1所述微濾陶瓷膜的制備方法，其特征是依次采用如下步驟(1)制備原料粉體將500目硅藻土顆粒、40目天然沸石顆粒和可溶性淀粉按所述重量百分比混合成原料，將該混合原料與瑪瑙磨球、去離子水一起加入到瑪瑙球磨罐中，混合原料、磨球、去離子水的重量比例為1:2:1，在220轉/min轉速下濕磨5 6h，陳化Mh，制成原料粉體；(2)造粒將原料粉體用金屬網篩造粒，反復過篩后使原料粉體粒料均達到2(Γ60目， 并將造好的粒料在105°C的干燥箱中干燥12h ；(3)模壓成型將干燥好的粒料加入到鋼制模具中，在2(T60Mpa壓力下將其壓成陶瓷片狀膜坯，并將陶瓷片狀膜坯放入105°C干燥箱中干燥24h ；(4)燒結將干燥好的陶瓷片狀膜坯放入電阻爐燒結，燒結時，當爐內溫度是 10(T30(TC時升溫速率為1°C /min，達到300°C時保溫60min ；當爐內溫度是30(Tl00(TC時升溫速率為6°C /min,當爐內溫度是100(Γ1100 時升溫速率為廣2°C /min，達到1100°C時保溫120min，制得平板狀微濾陶瓷膜。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征是步驟(3)中將干燥好的粒料通過正壓和反壓使粒料均勻受力。
全文摘要
本發明公開一種用于除藻的微濾陶瓷膜及其制備方法，原料組份是硅藻土、天然沸石、可溶性淀粉，各組份占總重量百分比為硅藻土60％～93％，天然沸石2％～10％，淀粉5％～30％；將原料混合后與瑪瑙磨球、去離子水一起加入到瑪瑙球磨罐中濕磨、陳化，混合原料、磨球、去離子水的重量比例為1:2:l；再造粒、干燥，然后模壓成陶瓷片狀膜坯，放入干燥箱中干燥；將干燥好的陶瓷片狀膜坯放入電阻爐中按燒結程序燒結，制得平板狀微濾陶瓷膜；采用了來源廣泛的工業級產品或天然產品，價格低廉，制備方式簡單易行；微濾陶瓷膜的孔隙率高，在較低的過濾壓差下能保證較高清水通量，過濾能耗小，能高效而迅速地去除藻細胞。
文檔編號C04B35/14GK102432275SQ201110249590
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者杜爾登, 汪楚喬, 王利平, 郭宇川 申請人:常州大學