1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.1 引言

膜分离技术^[1]是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜（mf）、超滤膜（uf）、纳滤膜（nf）、反渗透膜（ro）等，膜分离采用错流过滤或死端过滤方式。膜^[2]广泛应用于制药、医疗、食品和化工等需要对产品进行分离、提纯或浓缩的过程中。膜技术作为一种分离工艺，具有操作简单、工艺效率高、收率高、生产成本相对较低、能耗低、用途广泛等优点。分离膜的材料主要分为有机膜和无机膜，其中无机膜中最常见的就是陶瓷膜。

1.2 陶瓷膜

陶瓷膜^[3]又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜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。陶瓷膜具有分离效率高、耐酸碱、化学稳定性好、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。陶瓷膜的不足之处在于造价较高、无机材料脆性大、弹性小、给膜的成型加工及组件装备带来一定的困难等。

1.3 膜污染

陶瓷膜给人类社会带来如此的便利，长期的使用对膜的污染是不可避免的。膜污染^[4]是指在膜滤过程中，由于原水中的微粒物、胶体粒子或溶质分子，与膜之间存在物理化学作用或机械作用，而在膜表面及膜孔内部的吸附或沉积，致使出现膜孔堵塞或变小，膜过滤阻力增大，膜通量不可逆下降等膜水力性能降低的现象。膜污染^[5]是膜运行过程中普遍存在的问题，膜污染会影响膜的选择性，缩短膜的寿命，增加膜的应用成本，因此，抗污染性是衡量膜性能的一个重要指标。

1.4 乳化油

乳化油^[6-7]主要是原油脱水处理过程中排放的--种含油混合物。乳状液的形成需要乳化剂(表面活性剂)的存在，起到稳定油滴的作用。表面活性剂稳定乳化油的作用主要表现在两个方面:一方面表面活性剂分子聚集在油水两相间界面，其极性分子端伸入水中，而非极性端伸入油中，将油粒表面包裹起来，阻止和减缓了油滴絮凝和聚结作用，降低了油水两相之间的界面张力，界面膜的形成是表面活性剂稳定乳化油的主要原因之一。另一方面当油滴表面吸附了离子型表面活性剂或某些离子时，容易产生带电现象，使得油滴表面形成类似stern模型的扩散双电层。由于双电层的相互排斥作用，阻止了油滴的碰撞，避免了油滴聚结。

乳化油中由于含有表面活性剂使得液体中的原油乳化，进而使得油的稳定性增强，吸附性也增强，所以用一般的物理、化学方法处理起来比较困难。油乳化后使得乳化液的有机物的种类以及含量都有所增加。目前，在废水处理中所使用的隔油、离心、破乳、浮选以及电解等方法对于乳化油废水的处理具有--定的限制，不能将乳化油废水满足净化要求的进行处理，但是将以上的方法联合起来使用,对于改善乳化油废水的处理有明显的效果,所以仍需要继续对乳化油废水处理的技术进行研究。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1主要研究内容

非对称压电陶瓷膜抗乳化油污染实验，要求考察一些操作条件对其抗污染性能的影响，得到最优操作条件。探究原位超声作用在压电陶瓷膜抗乳化油污染中的作用规律。

2.2 拟采用的研究方法

1. 以商业化生产的pzt陶瓷粉体为原料，通过干压成型的方法制备陶瓷膜的支撑体，采用浸渍提拉法制备al₂o₃-pzt非对称压电陶瓷膜，分步以1200℃烧结，以油浴极化法，在120℃、5.5kv电压下，对pzt-al203非对称压电陶瓷膜极化。配备浓度200ppm和2000ppm的乳化油溶液。

2. 考察不同操作条件下对压电陶瓷膜抗污染能力的影响。

3. 考察污染方式对压电陶瓷膜抗污染能力的影响。