经过几十年的发展，膜分离技术已在水处理领域得到了广泛应用。特别是无机陶瓷膜，因其机械性能优秀、化学性质稳定和耐苛性清洗等优点成为了膜法处理高温废水的首选材料。
本文以商品级19通道三氧化二铝(Al2O3)陶瓷管(孔径8μm)为支撑体，粒径30～40nm的凹凸棒土(ATP)作为成膜材料制备管状陶瓷膜，考察了分散剂的种类、分散剂的用量、凹凸棒土的浓度、热处理温度等因素对凹凸棒土成膜性能的影响，确定了最佳制备工艺:以0.2wt％的六偏磷酸钠作为分散剂3wt％的凹凸棒土在水相中分散制成稳定悬浊液，通过浸浆成膜法在管式Al2O3微滤陶瓷支撑体通道内表面成膜，并在650℃下采用固态粒子烧结法制备不对称凹凸棒土膜。利用压汞法、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分别对支撑体和凹凸棒土膜进行了表征。结果表明:凹凸棒土膜的平均孔径为35.56nm，远小于支撑体的平均孔径(～8μm);煅烧成膜后凹凸棒土的晶相结构未发生显著变化，成膜后凹凸棒土晶体内依然保留着原有金属/非金属氧化物的相关晶相。
构建凹凸棒土管状膜组件，以错流截留模式对模拟的锅炉废水中磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐进行处理，研究表明管状膜组件对远小于其孔径的PO43-、SO42-、CO32-均有去除效果，其去除率可达39.4O％、58.37％和49.11％。探讨了凹凸棒土膜去除机理，其对远小于其孔径的离子的去除机理可能为吸附效应和道南效应。考察了油酸、胶体、沉淀物对凹凸棒土膜性能的影响确定了清洗技术，实验证明凹凸棒土膜的抗污染能力强清洗后水通量恢复率为98.16％。
为了进一步提高凹凸棒土膜对无机离子的去除性能，以纳米级二氧化钛(TiO2)粉体对凹凸棒土进行掺杂改性处理，制备改性凹凸棒土膜。研究表明:当纳米二氧化钛与凹凸棒土的掺杂比为1∶4.5时，改性膜组件对锅炉排污废水中离子去除率均有提高。

    doi：
    10.7666/d.Y2862264
    关键词：
    凹凸棒土 管状膜组件 锅炉废水处理 离子去除 吸附性能 道南效应
    作者：
    于永申
    学位授予单位：
    北京化工大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    材料工程
    导师姓名：
    魏刚
    学位年度：
    2015
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ424.2 X703.5
    在线出版日期：
    2015年12月28日（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）