论文信息
第一作者:XuelingWang
通讯作者:董应超教授
通讯单位:大连理工大学
DOI:10./j.watres..
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近年来,虽然薄膜基油水分离技术已被广泛研究,但使用传统薄膜材料处理含油废水在实际应用中仍然具有较高的挑战性,尤其是当此类废水中含有更稳定的纳米油滴且含油量高且化学条件苛刻时更加如此。
图1.氧化锆薄膜的结构与表面浸润性表征。
文章要点1:在本文中,作者开发出一种精心设计的稳定氧化锆薄膜,并将其应用于高效分离合成油和真油纳米乳液。研究发现,在低烧结温度下制备出的性能最好的氧化锆薄膜具有相对均匀的亚nm孔隙,并具有水下超疏水性。
文章要点2:这种氧化锆薄膜不仅在长期运行下具有优异的分离性能,而且在恶劣条件下也能具有良好的结构稳定性;在高pH值(尤其是pH(IEP))情况下,由于膜-油界面上的静电排斥起主导作用,使得膜污染问题可以得到有效缓解。
文章要点3:因此,与传统和商业的陶瓷薄膜相比,作者开发出的氧化锆薄膜能够有效去除纳米油滴(18nm),去除率超过99%;此外,氧化锆膜还面临着实际脱脂废水中高含油量(mgL–1)和pH值(12.4)的挑战,并且在许多运行循环中始终保持高分离性能。
图2.三种类型的氧化锆陶瓷膜通过错流过滤的纳米乳化油水(pH=6.1)分离性能。
图3.四种不同孔隙堵塞模型的实验数据拟合。
图4.pH依赖性薄膜、油滴特性及油乳液分离性能。
图5.长期运行稳定性、结构稳定性和性能比较。
图6.使用氧化锆陶瓷薄膜通过错流过滤(错流速度:1.10ms–1)处理真油纳米乳液废水(工业脱脂废水)的长期运行性能。
参考文献
XuelingWang,KuoSun,GuoquanZhang,FenglinYang,ShihongLin,YingchaoDong.Robustzirconiaceramicmembranewithexceptionalperformanceforpurifyingnano-emulsionoilywastewater.WaterRes..DOI:10./j.watres...