平板陶瓷膜

平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是新一代陶瓷膜技术，采用Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC 等无机材料，利用中国千年传统烧结工艺制备而成。它主要是依据“物理筛分”理论，根据在***的膜孔径范围内渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，利用压力差为推动力，使小分子物质可以通过，大分子物质则被截留，从而实现它们之间的分离。平板陶瓷膜具有过滤面积大、分离效率***果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、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，将在人类面临的能源、资源、环境和健康等重要领域发挥关键作用，其应用市场涉及食品工业、化工与石油化工、生物医药、环保及能源等诸多领域。

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多孔结构的分离材料，构成为多层非对称结构，由两层或两层以上的膜层构成，既形成一种无缺陷、具有良好分离功能的活性顶层，同时又减少膜的渗透阻力，保证平板陶瓷膜具有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，其过滤孔径可根据可滤介质的不同在10纳米到10微米可调，孔径分布窄，并且膜表面可用不同的材料进行修饰，增加过滤精度以及过滤通量。

二、特性

平板陶瓷膜具有化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力强、分离精度高、机械强度大、易再生、使用寿命长等有机膜无法比拟的优点。

三、原理

自然界中能够作为膜的材料众多，按膜材质来分，可分为有机膜、无机膜及金属膜。平板陶瓷膜是由陶瓷制成的无机膜。其按孔径分为微滤、超滤和纳滤。分离过程可以看作是膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，膜为过滤介质，在***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。膜的截留作用可归纳为筛分作用、架桥作用及吸附作用。

四、发展历程

膜分离技术已被***上称为二十一世纪应用前景的高新技术之一，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国的奶业和饮料业推广应用后，陶瓷膜分离技术和产业地位逐步确立。我国陶瓷膜的研究始于20世纪八十年代初，进入90年代，原***科委对无机陶瓷膜的工业化技术组织了科技攻关，推进了陶瓷微滤膜的工业化进程。***“863”计划也将“无机分离催化膜”项目列入其中。陶瓷膜主要分为平板、管式和多通道三种，管式膜由于其强度较差，已逐渐退出工业应用。而平板陶瓷膜以其过滤面积大、化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力强、分离精度高、机械强度大、易再生、使用寿命长等优势，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德国ITN、日本明电舍和中国的澳水魔方（北京）环保科技有限公司，平板陶瓷膜的国产化大大降低了企业应用的成本，平板陶瓷膜在工业污水处理领域的无可比拟的***性将为中国环保行业开创新的局面，促进社会可持续发展。

五、应用

1、石油工业污水处理

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，采油废水的成分较为复杂，除了含有原油、重金属外还含有化学添加剂等污染物。澳水魔方（北京）环保科技有限公司对某油田采油污水进行了处理试验，经过平板陶瓷膜处理过的采油废水的水质较为稳定，原油和悬浮物的含量均在l mg／L以下，去除率分别为98％和94％，浊度小于1NTU，去除率为97％，且对细菌的去除能力更强，几乎达到100％，经过平板陶瓷膜处理后的采油废水水质可达到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

印染废水的成分较复杂，其中含有各种浆料、COD、残留漂白剂等污染物质，平板陶瓷膜机械性能好，渗透性强，可以较好地分离过滤印染废水中的污染物质。实验结果显示，印染废水经平板陶瓷膜处理后，出水的水质较为稳定，废水中COD含量在500 mg／L左右，色度为400倍左右，可以去除废水中90％的COD含量，色度去除率可达90％以上，处理效果非常理想。

3、造纸工业污水处理

造纸废水中的造纸黑液碱性大、浓度高，主要含有木质素、钠盐等碱性物质，其对分离膜的性能要求比较高，而平板陶瓷膜的耐酸碱性和耐高温性可以较好地处理造纸废液。实验结果显示，经平板陶瓷膜分离后，木质素、钠盐等碱性物质去除率达到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

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。平板陶瓷膜在分离过滤冶金废水时可以保持比较高的膜通量，处理过废水的平板陶瓷膜经过反冲洗，膜通量可以恢复，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实验，有机金属离子及含油量的去除率达到99%以上，完全达到国标排放标准。

5、城镇生活污水处理

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

6、农村生活用水净化

农村地下水污染严重，平板陶瓷膜可用于农村生活井水的处理，对重金属、致癌物质、微生物菌去除率达到99.9以上，完全可达***颁布的饮用水标准。

 平板陶瓷膜可广泛应用于各类工业污水处理及生活用水净化，是环保和水净化领域的高科技新材料。

平板陶瓷膜的规格