平板陶瓷膜

平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是新(xīn)一代陶瓷膜技术，采用(yòng)Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC 等无机材料，利用(yòng)中國(guó)千年传统烧结工艺制备而成。它主要是依据“物(wù)理(lǐ)筛分(fēn)”理(lǐ)论，根据在***的膜孔径范围内渗透的物(wù)质分(fēn)子直径不同则渗透率不同，利用(yòng)压力差為(wèi)推动力，使小(xiǎo)分(fēn)子物(wù)质可(kě)以通过，大分(fēn)子物(wù)质则被截留，从而实现它们之间的分(fēn)离。平板陶瓷膜具有(yǒu)过滤面积大、分(fēn)离效率***果稳定、化學(xué)稳定性好、耐酸碱、耐有(yǒu)机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能(néng)好、分(fēn)离过程简单、能(néng)耗低、操作维护简便、使用(yòng)寿命長(cháng)等众多(duō)优势，将在人类面临的能(néng)源、资源、环境和健康等重要领域发挥关键作用(yòng)，其应用(yòng)市场涉及食品工业、化工与石油化工、生物(wù)医药、环保及能(néng)源等诸多(duō)领域。

一、结构

平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是以Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC等原料经一系列特殊工艺制作而成的具有(yǒu)多(duō)孔结构的分(fēn)离材料，构成為(wèi)多(duō)层非对称结构，由两层或两层以上的膜层构成，既形成一种无缺陷、具有(yǒu)良好分(fēn)离功能(néng)的活性顶层，同时又(yòu)减少膜的渗透阻力，保证平板陶瓷膜具有(yǒu)足够的机械强度和高的渗透通量。膜孔径涵盖超滤、微滤以及纳滤范围，其过滤孔径可(kě)根据可(kě)滤介质的不同在10纳米到10微米可(kě)调，孔径分(fēn)布窄，并且膜表面可(kě)用(yòng)不同的材料进行修饰，增加过滤精度以及过滤通量。

二、特性

平板陶瓷膜具有(yǒu)化學(xué)稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物(wù)能(néng)力强、分(fēn)离精度高、机械强度大、易再生、使用(yòng)寿命長(cháng)等有(yǒu)机膜无法比拟的优点。

三、原理(lǐ)

自然界中能(néng)够作為(wèi)膜的材料众多(duō)，按膜材质来分(fēn)，可(kě)分(fēn)為(wèi)有(yǒu)机膜、无机膜及金属膜。平板陶瓷膜是由陶瓷制成的无机膜。其按孔径分(fēn)為(wèi)微滤、超滤和纳滤。分(fēn)离过程可(kě)以看作是膜孔径大小(xiǎo)相关的筛分(fēn)过程，以膜两侧的压力差為(wèi)驱动力，膜為(wèi)过滤介质，在***压力作用(yòng)下当料液流过膜表面时，只允许水、无机盐、小(xiǎo)分(fēn)子物(wù)质透过膜，而阻止水中的悬浮物(wù)、胶和微生物(wù)等大分(fēn)子物(wù)质通过。膜的截留作用(yòng)可(kě)归纳為(wèi)筛分(fēn)作用(yòng)、架桥作用(yòng)及吸附作用(yòng)。

四、发展历程

膜分(fēn)离技术已被***上称為(wèi)二十一世纪应用(yòng)前景的高新(xīn)技术之一，而陶瓷膜是膜技术的佼佼者，陶瓷膜的研究始于20世纪40年代，20世纪80年代初期成功地在法國(guó)的奶业和饮料业推广应用(yòng)后，陶瓷膜分(fēn)离技术和产业地位逐步确立。我國(guó)陶瓷膜的研究始于20世纪八十年代初，进入90年代，原***科(kē)委对无机陶瓷膜的工业化技术组织了科(kē)技攻关，推进了陶瓷微滤膜的工业化进程。***“863”计划也将“无机分(fēn)离催化膜”项目列入其中。陶瓷膜主要分(fēn)為(wèi)平板、管式和多(duō)通道三种，管式膜由于其强度较差，已逐渐退出工业应用(yòng)。而平板陶瓷膜以其过滤面积大、化學(xué)稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物(wù)能(néng)力强、分(fēn)离精度高、机械强度大、易再生、使用(yòng)寿命長(cháng)等优势，平板陶瓷膜生产技术工艺难度也相对较大，目前世界上研发并规模生产平板陶瓷膜的有(yǒu)德國(guó)ITN、日本明電(diàn)舍和中國(guó)的澳水魔方（北京）环保科(kē)技有(yǒu)限公司，平板陶瓷膜的國(guó)产化大大降低了企业应用(yòng)的成本，平板陶瓷膜在工业污水处理(lǐ)领域的无可(kě)比拟的***性将為(wèi)中國(guó)环保行业开创新(xīn)的局面，促进社会可(kě)持续发展。

五、应用(yòng)

1、石油工业污水处理(lǐ)

在石油开采过程中，由于油田地质条件不同、注水水质不同等原因，采油废水的成分(fēn)较為(wèi)复杂，除了含有(yǒu)原油、重金属外还含有(yǒu)化學(xué)添加剂等污染物(wù)。澳水魔方（北京）环保科(kē)技有(yǒu)限公司对某油田采油污水进行了处理(lǐ)试验，经过平板陶瓷膜处理(lǐ)过的采油废水的水质较為(wèi)稳定，原油和悬浮物(wù)的含量均在l mg／L以下，去除率分(fēn)别為(wèi)98％和94％，浊度小(xiǎo)于1NTU，去除率為(wèi)97％，且对细菌的去除能(néng)力更强，几乎达到100％，经过平板陶瓷膜处理(lǐ)后的采油废水水质可(kě)达到A1级要求，完全满足油田注水水质要求。

2、印染工业污水处理(lǐ)

印染废水的成分(fēn)较复杂，其中含有(yǒu)各种浆料、COD、残留漂白剂等污染物(wù)质，平板陶瓷膜机械性能(néng)好，渗透性强，可(kě)以较好地分(fēn)离过滤印染废水中的污染物(wù)质。实验结果显示，印染废水经平板陶瓷膜处理(lǐ)后，出水的水质较為(wèi)稳定，废水中COD含量在500 mg／L左右，色度為(wèi)400倍左右，可(kě)以去除废水中90％的COD含量，色度去除率可(kě)达90％以上，处理(lǐ)效果非常理(lǐ)想。

3、造纸工业污水处理(lǐ)

造纸废水中的造纸黑液碱性大、浓度高，主要含有(yǒu)木(mù)质素、钠盐等碱性物(wù)质，其对分(fēn)离膜的性能(néng)要求比较高，而平板陶瓷膜的耐酸碱性和耐高温性可(kě)以较好地处理(lǐ)造纸废液。实验结果显示，经平板陶瓷膜分(fēn)离后，木(mù)质素、钠盐等碱性物(wù)质去除率达到90%以上，达到***颁布的造纸工业污水排放标准。

4、冶金工业污水处理(lǐ)

在冶金生产过程中，会产生重金属污水、含油污水以及采矿污水等冶金废水。平板陶瓷膜在分(fēn)离过滤冶金废水时可(kě)以保持比较高的膜通量，处理(lǐ)过废水的平板陶瓷膜经过反冲洗，膜通量可(kě)以恢复，满足工业连续生产的要求。经对某钢厂冶金乳化液进行处理(lǐ)实验，有(yǒu)机金属离子及含油量的去除率达到99%以上，完全达到國(guó)标排放标准。

5、城镇生活污水处理(lǐ)

平板陶瓷膜对城镇生活污水处理(lǐ)结果表明COD去除率高达99．5％，氨氮和悬浮固體(tǐ)的去除率分(fēn)别达到99．9％和100％，出水水质完全达到生活杂用(yòng)水标准的全部要求。

6、农村生活用(yòng)水净化

农村地下水污染严重，平板陶瓷膜可(kě)用(yòng)于农村生活井水的处理(lǐ)，对重金属、致癌物(wù)质、微生物(wù)菌去除率达到99.9以上，完全可(kě)达***颁布的饮用(yòng)水标准。

 平板陶瓷膜可(kě)广泛应用(yòng)于各类工业污水处理(lǐ)及生活用(yòng)水净化，是环保和水净化领域的高科(kē)技新(xīn)材料。

平板陶瓷膜的规格