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在石油、化工、冶金、机械加工和纺织等工业广泛存在含油废水。全球每年有上千亿吨含油废水排放至江河湖海中,造成了严重的资源浪费和环境污染,对人类的生存环境构成了严重的威胁。深床过滤是一种对低浓度含油废水的深度处理技术,特别是对于粒径小于10μm的油类污染物有较好的处理效果。滤料的润湿性在一定程度上决定了其除油效果,滤料的亲油疏水性越强,除油能力越强;反之,除油能力越差。因此,可以通过提高滤料表面的疏水亲油性提高过滤工艺的除油效率。提高滤料表面的疏水亲油性的方法包括两个方面,一是在滤料表面接枝低表面能物质,改变材料的疏水性,二是在滤料表面构造粗糙结构,使疏水性得以强化,形成超疏水表面。目前,用作油水分离的超疏水材料的基质多为钢丝网、海绵等材料,但仍然存在着一定的不足:如存在制备条件苛刻,制备出的超疏水材料稳定性较差,以及尺寸、外形、材质在使用上一定程度的制约了在油水分离过程中的应用。石英砂是一种常用的天然的、廉价的、稳定性强的滤料,可对其粒径进行筛选,以满足不同的使用需求。广泛应用于污水处理过程中,可根据实际处理需要,填充相应量的石英砂滤料于滤床中,有效的实现处理污水的目的,然而石英砂滤料表面呈亲水性,在处理含油废水时,其除油效率仍有较大的提升空间。因此本论文采用传统石英砂滤料为基质,使用十八烷基三氯硅烷和ZnO纳米颗粒对其进行表面改性,制备出高疏水和超疏水两种石英砂改性滤料。改性后的滤料与未改性石英砂滤料相比具有有更大的除油效率,因复合涂层与石英砂滤料基质间通过稳定的物理或化学作用结合,因此制备的超疏水石英砂滤料具有较强的稳定性。该方法操作简单,实用性强,不使用复杂的仪器,为过滤法处理含油废水提供了更优的滤料选择。本文的主要具体工作如下:（1）制备高疏水石英砂滤料的研究。通过自组装技术,将低表面能物质十八烷基三氯硅修饰在石英砂滤料表面,使石英砂滤料在十八烷基三氯硅烷的乙醇溶液中自发的与其发生物理化学作用,通过水解、吸附、缩合等一系列反应,最终以Si-O-Si键的形式在石英砂滤料表面形成稳定有序的单层分子膜。制备的疏水石英砂滤料与水的接触角为133.2°,呈现出的高疏水性能。（2）制备超疏水石英砂滤料的研究。通过多巴胺在弱碱性条件下可在几乎所有表面发生自聚合反应,成功在石英砂滤料表面制备了一层具有一定粗糙度及很强黏附能力的聚多巴胺层,然后利用聚多巴胺层的黏附能力,将纳米氧化锌颗粒黏附在石英砂滤料的表面。在此过程中,纳米氧化锌在石英砂滤料表面产生黏附、团聚现象,在石英砂滤料表面形成微纳米结构。纳米氧化锌颗粒形成的微纳米结构与聚多巴胺层的粗糙结构协同作用,增大了石英砂滤料表面的粗糙度,在此基础上,再修饰以低表面能物质十八烷基三氯硅烷,减小其表面自由能,制备得到具备超疏水性的表面改性石英砂滤料材料,其与水的接触角为154°,呈现出超疏水性。（3）经扫描电镜（SEM）、电子能谱分析（XPS）、红外光谱分析（FTIR）对疏水性石英砂滤料的表征。通过分析扫描电镜结果,天然石英砂滤料表面平整,有较多棱角,边界排列不规则,存在阶梯状断口,具有明显的晶体结构特征;高疏水石英砂滤料表面平整光滑,阶梯状断口深度减小,并在其表面附着有一层十八烷基三氯硅烷有机单分子膜;超疏水石英砂滤料棱角明显减少,边界的圆滑程度更高,阶梯状断口消失,其表面附着有聚多巴胺薄膜以及纳米氧化锌颗粒物及其团聚物形成的白色微纳米结构。XPS光电子能谱分析结果表明,天然石英砂滤料主要由Si、O元素形成的SiO2形式组成,其中含有少量的C元素;高疏水石英砂滤料其表面组分中增加了Cl元素,且C元素含量明显上升;超疏水石英砂滤料其表面组分中增加了Cl、N元素,且C元素含量明显上升。FTIR红外光谱分析结果表明,天然石英砂滤料表面存在以Si-OH形式存在的羟基,使用两种表面改性方法表面改性的过程中,十八烷基三氯硅烷与石英砂滤料表面的羟基在缩合反应中,-OH被消耗,十八烷基三氯硅烷与石英砂滤料以化学键的形式结合,成功的在石英砂滤料表面覆盖了一层低表面能的有机单分子薄膜。（4）静态吸附实验。实验结果表明,高疏水石英砂滤料较未表面改性石英砂滤料对机油和植物油纯溶液静态吸附能力提高33%和27%;超疏水石英砂滤料对机油和植物油纯溶液静态吸附能力提高54%和45%,其静态吸附能力与疏水性呈正相关的关系。（5）离心吸附含油废水实验。实验结果表明,高疏水石英砂滤料较未表面改性石英砂滤料对机油和植物油含油废水溶液离心吸附去除率提高15.09%和19.37%;超疏水石英砂滤料对机油和植物油含油废水溶液离心吸附去除率提高33.48%和27.77%,其对含油废水的离心吸附能力与疏水性呈正相关的关系。（6）表面改性石英砂滤料稳定性实验。实验结果表明,超疏水石英砂滤料在强酸条件下、超声振荡后依然可以保持超疏水的能力;在强碱条件下,其超疏水性能因微纳米结构在强碱条件下被破坏而出现了一定程度的降低;随着空气暴露时间的增加,超疏水石英砂滤料的疏水性减弱,但基本能稳定在136°,仍具有很强的疏水性。