平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是新一代陶瓷膜技術(shù)，采用Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC 等無機材料，利用中年傳統(tǒng)燒結(jié)工藝制備而成。它主要是依據(jù)“物理篩分”理論，根據(jù)在***的膜孔徑范圍內(nèi)滲透的物質(zhì)分子直徑不同則滲透率不同，利用壓力差為推動力，使小分子物質(zhì)可以通過，大分子物質(zhì)則被截留，從而實現(xiàn)它們之間的分離。平板陶瓷膜具有過濾面積大、分離效率***果穩(wěn)定、化學穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐有機溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機械強度高、再生性能好、分離過程簡單、能耗低、操作維護簡便、使用壽命長等眾多優(yōu)勢，將在人類面臨的能源、資源、環(huán)境和健康等重要領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用，其應用市場涉及食品工業(yè)、化工與石油化工、生物醫(yī)藥、環(huán)保及能源等諸多領(lǐng)域。
一、結(jié)構(gòu)
平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是以Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC等原料經(jīng)一系列特殊工藝制作而成的具有多孔結(jié)構(gòu)的分離材料，構(gòu)成為多層非對稱結(jié)構(gòu)，由兩層或兩層以上的膜層構(gòu)成，既形成一種無缺陷、具有良好分離功能的活性頂層，同時又減少膜的滲透阻力，保證平板陶瓷膜具有足夠的機械強度和高的滲透通量。膜孔徑涵蓋超濾、微濾以及納濾范圍，其過濾孔徑可根據(jù)可濾介質(zhì)的不同在10納米到10微米可調(diào)，孔徑分布窄，并且膜表面可用不同的材料進行修飾，增加過濾精度以及過濾通量。
二、特性
平板陶瓷膜具有化學穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐高溫、抗微生物能力強、分離精度高、機械強度大、易再生、使用壽命長等有機膜的優(yōu)點。
三、原理
自然界中能夠作為膜的材料眾多，按膜材質(zhì)來分，可分為有機膜、無機膜及金屬膜。平板陶瓷膜是由陶瓷制成的無機膜。其按孔徑分為微濾、超濾和納濾。分離過程可以看作是膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，膜為過濾介質(zhì)，在***壓力作用下當料液流過膜表面時，只允許水、無機鹽、小分子物質(zhì)透過膜，而阻止水中的懸浮物、膠和微生物等大分子物質(zhì)通過。膜的截留作用可歸納為篩分作用、架橋作用及吸附作用。
四、發(fā)展歷程
膜分離技術(shù)已被***上稱為二十一世紀應用前景的之一，而陶瓷膜是膜技術(shù)的，陶瓷膜的研究始于20世紀40年代，20世紀80年代初期成功地在法國的奶業(yè)和飲料業(yè)推廣應用后，陶瓷膜分離技術(shù)和產(chǎn)業(yè)地位逐步確立。我國陶瓷膜的研究始于20世紀八十年代初，進入90年代，原***科委對無機陶瓷膜的工業(yè)化技術(shù)組織了科技攻關(guān)，推進了陶瓷微濾膜的工業(yè)化進程。***“863”計劃也將“無機分離催化膜”項目列入其中。陶瓷膜主要分為平板、管式和多通道三種，管式膜由于其強度較差，已逐漸退出工業(yè)應用。而平板陶瓷膜以其過濾面積大、化學穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐高溫、抗微生物能力強、分離精度高、機械強度大、易再生、使用壽命長等優(yōu)勢，平板陶瓷膜生產(chǎn)技術(shù)工藝難度也相對較大，目前世界上研發(fā)并規(guī)模生產(chǎn)平板陶瓷膜的有德國ITN、日本明電舍和中國的澳水魔方（北京）環(huán)?？萍加邢薰?，平板陶瓷膜的國產(chǎn)化大大降低了企業(yè)應用的成本，平板陶瓷膜在工業(yè)污水處理領(lǐng)域的的***性將為中國環(huán)保行業(yè)開創(chuàng)新的局面，促進社會可持續(xù)發(fā)展。
五、應用
1、石油工業(yè)污水處理
在石油開采過程中，由于油田地質(zhì)條件不同、注水水質(zhì)不同等原因，采油廢水的成分較為復雜，除了含有原油、重金屬外還含有化學添加劑等污染物。澳水魔方（北京）環(huán)?？萍加邢薰緦δ秤吞锊捎臀鬯M行了處理試驗，經(jīng)過平板陶瓷膜處理過的采油廢水的水質(zhì)較為穩(wěn)定，原油和懸浮物的含量均在l mg／L以下，去除率分別為98％和94％，濁度小于1NTU，去除率為97％，且對細菌的去除能力更強，幾乎達到100％，經(jīng)過平板陶瓷膜處理后的采油廢水水質(zhì)可達到A1級要求，滿足油田注水水質(zhì)要求。
2、印染工業(yè)污水處理
印染廢水的成分較復雜，其中含有各種漿料、COD、殘留漂白劑等污染物質(zhì)，平板陶瓷膜機械性能好，滲透性強，可以較好地分離過濾印染廢水中的污染物質(zhì)。實驗結(jié)果顯示，印染廢水經(jīng)平板陶瓷膜處理后，出水的水質(zhì)較為穩(wěn)定，廢水中COD含量在500 mg／L左右，色度為400倍左右，可以去除廢水中90％的COD含量，色度去除率可達90％以上，處理效果非常理想。
3、造紙工業(yè)污水處理
造紙廢水中的造紙黑液堿性大、濃度高，主要含有木質(zhì)素、鈉鹽等堿性物質(zhì)，其對分離膜的性能要求比較高，而平板陶瓷膜的耐酸堿性和耐高溫性可以較好地處理造紙廢液。實驗結(jié)果顯示，經(jīng)平板陶瓷膜分離后，木質(zhì)素、鈉鹽等堿性物質(zhì)去除率達到90%以上，達到***頒布的造紙工業(yè)污水排放標準。
4、冶金工業(yè)污水處理
在冶金生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生重金屬污水、含油污水以及采礦污水等冶金廢水。平板陶瓷膜在分離過濾冶金廢水時可以保持比較高的膜通量，處理過廢水的平板陶瓷膜經(jīng)過反沖洗，膜通量可以恢復，滿足工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)的要求。經(jīng)對某鋼廠冶金乳化液進行處理實驗，有機金屬離子及含油量的去除率達到99%以上，達到國標排放標準。
5、城鎮(zhèn)生活污水處理
平板陶瓷膜對城鎮(zhèn)生活污水處理結(jié)果表明COD去除率高達99．5％，氨氮和懸浮固體的去除率分別達到99．9％和100％，出水水質(zhì)達到生活雜用水標準的全部要求。
6、農(nóng)村生活用水凈化
農(nóng)村地下水污染嚴重，平板陶瓷膜可用于農(nóng)村生活井水的處理，對重金屬、致癌物質(zhì)、微生物菌去除率達到99.9以上，可達***頒布的飲用水標準。
平板陶瓷膜可廣泛應用于各類工業(yè)污水處理及生活用水凈化，是環(huán)保和水凈化領(lǐng)域的高科技新材料。
平板陶瓷膜的規(guī)格
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