论文部分内容阅读
含油污水在工业制造、石油化工、餐饮行业等普遍存在,不仅污染环境,而且也极大地浪费了油和水资源,因此,油水混合物的分离是相关行业普遍关注的问题。传统的油水分离方法由于诸多限制,在应用上均存在不同的局限性。近年来,采用具有特殊润湿性的材料作为油水分离材料,为含油污水的高效处理提供了一种新的思路。本文通过有机树脂与无机颗粒杂化的方式,制备出了具有特殊润湿性的涂层材料,并研究了其油水分离性能。以304不锈钢网作为基底,通过三种不同工艺（两步喷涂法、一步浸涂法、混合两步喷涂法）,利用FEVE/PU树脂和SiO2微纳米颗粒在其表面构建了具有微纳米复合结构的超疏水超亲油涂层,研究了涂层的油水分离特性及其耐久性。混合两步喷涂制备的涂层具有超疏水超亲油特性,水滴接触角为159°,滚动角为4°,油滴接触角为0°;对不同种类油水混合物的分离效率均保持在99%以上,且对CCl4/水混合物连续分离55次后依然能高达99.5%,具有优异的油水分离特性;涂层具有良好的化学稳定性和机械耐久性,分别浸泡在pH=1-11酸碱溶液24h以及在pH为2和12的溶液中7天后,其接触角均保持在150°以上,表现出良好的耐酸碱性能;分别经过50KPa水流冲击80min和10wt.%含砂量800r/min的转速下砂洗破坏300min后其水滴接触角均保持在150°以上,表明其机械耐久性良好。同样以不锈钢网为基底,通过一步喷涂法成功地制备出SiO2纳米颗粒包裹的超亲水/水下超疏油不锈钢网膜涂层,该涂层在空气中与水或油的接触角均为0°,水下与多种油滴的接触角均在150°以上。所制备的网膜涂层可分离多种油水混合物,在55次循环分离后依然可保持99%以上的分离效率;可承受200次手指打磨、pH=1-9酸碱溶液浸泡24h以及30天水下浸泡后依然可实现油水分离。通过将超亲油膜和超亲水膜组合,应用于T型油水分离装置上,实现了高效连续的油水分离。该方法简单、有效、耐久性好,在快速分离、水处理等领域有着广泛的应用前景,为新型油水分离装置的设计奠定了基础。以核桃壳颗粒为基础,通过表面改性制备出具有特殊润湿性的核桃壳滤料（超疏水超疏油、超疏水超亲油、超亲水/水下超疏油）,并通过过滤实验比较了未处理核桃壳滤料和三种改性滤料的过滤效果,过滤效率分别为57.62%、65.77%、61.26%、84.01%,反冲洗液的含油量分别为487.1 mg/L、172.4 mg/L、505.8 mg/L、786.4 mg/L,亲水水下疏油滤料的过滤效率和反洗液含油量最高,表明亲水水下疏油改性的核桃壳滤料可以提升过滤效果并增强反洗能力,适用于做填充滤料。