含油废水对环境、植物生长、动物健康等会产生严重影响,对其进行处理净化刻不容缓。膜分离技术因其效率高、成本低而受到重视,非对称碳化硅基多孔陶瓷滤膜具有高强度、耐高温、化学稳定性好、寿命长、易再生和分离效率高等显著优点,其作为高效过滤的核心部件具有广阔的应用前景。非对称滤膜由支撑体、过渡层和微孔膜所构成,高气孔率、大孔径支撑体在保证高渗透的前提下为膜层提供高的支撑强度,而细颗粒构成小孔径的表面膜层具有一定的分离能力,过渡层的存在则调控了支撑体与表面膜层的颗粒尺寸差距。本实验首先采用模压法,通过添加不同含量造孔剂制备出具有不同开口气孔率的管状多孔碳化硅陶瓷支撑体,研究了多孔材料基体的几何形状、孔结构等对模拟含油废水乳液过滤性能的影响;然后通过优化分散剂、消泡剂和固含量等参数制备出高稳定、粘度适中的碳化硅陶瓷浆料;最后通过浸渍-提拉法分别在管状多孔碳化硅支撑体内表面分别进行Teflon改性基碳化硅过渡层的制备,并对其微观形貌、结构及对模拟含油废水乳液的错流过滤效果进行测试分析。经过试验,得出如下结论:(1)以35μm的碳化硅颗粒为骨料,添加12%的低温烧结助剂和4%的糊精溶液以及不同含量的石油焦粉做造孔剂,均匀混合后在50 MPa压力下压制成型,干燥并在870℃烧结后制备出多孔碳化硅陶瓷支撑体。随着造孔剂添加量从0%增加至20%,开口气孔率从40.12%增加至52.13%,密度从1.71 g/cm3降低至1.31 g/cm3,抗弯强度从20.664 MPa降至13.78 MPa。错流过滤结果表明,管状多孔碳化硅支撑体壁厚从50 mm减小到的30.16 mm过程中,水及模拟含油废水乳液的渗透通量呈线性增加;壁厚一定时,随着跨膜压差及开口孔气孔率的增加,水及模拟含油废水乳液的渗透通量均迅速提高;不同开口气孔率的管状碳化硅支撑体对模拟含油废水的处理起到一定的分离作用。(2)将10mm×10mm×4mm碳化硅基片浸没在Teflon溶液中,分别于1 h、3 h、6 h、12 h后取出,干燥后分别于270℃保温3 h,337℃保温1.5 h。随着浸渍时间的延长,SiC支撑体内表面经Teflon改性后对水的接触角从134.65°增至143.56°,对模拟含油废水乳液的接触角从61.02°增至89°,表面粗糙度从13.3 mm减小至6.4 mm。将支撑体外表面封闭后,选择在Teflon溶液中浸没1 h对SiC支撑体内表面进行Teflon改性。错流过滤结果表明,随着跨膜压差的增大,SiC支撑体内表面经Teflon改性后对H2O及模拟含油废水乳液的渗透量均增大,但乳液渗透量的增大幅度大于H2O渗透量的增大幅度。SiC支撑体内表面经Teflon改性后对模拟含油废水乳液的处理净化效果更为显著。(3)通过优化分散剂、消泡剂和固含量等参数,配制稳定悬浮的碳化硅陶瓷浆料。用浸渍-提拉法在1.5%CMC溶液、固含量为45%的陶瓷浆料中以50 mm/min垂直提拉碳化硅支撑体,干燥后于850℃烧结在支撑体内表面制得均匀碳化硅过渡层,重复提拉可获得不同厚度碳化硅过渡层。错流过滤结果表明,随着过渡层厚度的增加,H2O及模拟含油废水乳液渗透量均快速下降,但其对模拟含油废水乳液的处理净化效果明显提高;相同实验条件下,提拉两次制备的过渡层对模拟含油废水乳液的处理净化效果与SiC支撑体内表面经Teflon改性后的渗透效果接近。