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(wú)機(jī)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(dòng)力，使小分子物質(zhì)可以通過(guò)，大分子物質(zhì)則被截留，從而實(shí)現(xiàn)它們之間的分離。平板陶瓷膜具有過(guò)濾面積大、分離效率***果穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機(jī)械強(qiáng)度高、再生性能好、分離過(guò)程簡(jiǎn)單、能耗低、操作維護(hù)簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)等眾多優(yōu)勢(shì)，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(yīng)用市場(chǎng)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(duì)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(wú)缺陷、具有良好分離功能的活性頂層，同時(shí)又減少膜的滲透阻力，保證平板陶瓷膜具有足夠的機(jī)械強(qiáng)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(guò)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(jìn)行修飾，增加過(guò)濾精度以及過(guò)濾通量。

二、特性

平板陶瓷膜具有化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐高溫、抗微生物能力強(qiáng)、分離精度高、機(jī)械強(qiáng)度大、易再生、使用壽命長(zhǎng)等有機(jī)膜的優(yōu)點(diǎn)。

三、原理

自然界中能夠作為膜的材料眾多，按膜材質(zhì)來(lái)分，可分為有機(jī)膜、無(wú)機(jī)膜及金屬膜。平板陶瓷膜是由陶瓷制成的無(wú)機(jī)膜。其按孔徑分為微濾、超濾和納濾。分離過(guò)程可以看作是膜孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，膜為過(guò)濾介質(zhì)，在***壓力作用下當(dāng)料液流過(guò)膜表面時(shí)，只允許水、無(wú)機(jī)鹽、小分子物質(zhì)透過(guò)膜，而阻止水中的懸浮物、膠和微生物等大分子物質(zhì)通過(guò)。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(jì)應(yīng)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(jì)40年代，20世紀(jì)80年代初期成功地在法國(guó)的奶業(yè)和飲料業(yè)推廣應(yīng)用后，陶瓷膜分離技術(shù)和產(chǎn)業(yè)地位逐步確立。我國(guó)陶瓷膜的研究始于20世紀(jì)八十年代初，進(jìn)入90年代，原***科委對(duì)無(wú)機(jī)陶瓷膜的工業(yè)化技術(shù)組織了科技攻關(guān)，推進(jìn)了陶瓷微濾膜的工業(yè)化進(jìn)程。***“863”計(jì)劃也將“無(wú)機(jī)分離催化膜”項(xiàng)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(qiáng)度較差，已逐漸退出工業(yè)應(yīng)用。而平板陶瓷膜以其過(guò)濾面積大、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐高溫、抗微生物能力強(qiáng)、分離精度高、機(jī)械強(qiáng)度大、易再生、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，平板陶瓷膜生產(chǎn)技術(shù)工藝難度也相對(duì)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(guó)ITN、日本明電舍和中國(guó)的澳水魔方（北京）環(huán)?？萍加邢薰?，平板陶瓷膜的國(guó)產(chǎn)化大大降低了企業(yè)應(yīng)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(guó)環(huán)保行業(yè)開(kāi)創(chuàng)新的局面，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

五、應(yīng)用

1、石油工業(yè)污水處理

在石油開(kāi)采過(guò)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(fù)雜，除了含有原油、重金屬外還含有化學(xué)添加劑等污染物。澳水魔方（北京）環(huán)?？萍加邢薰緦?duì)某油田采油污水進(jìn)行了處理試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)平板陶瓷膜處理過(guò)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(duì)細(xì)菌的去除能力更強(qiáng)，幾乎達(dá)到100％，經(jīng)過(guò)平板陶瓷膜處理后的采油廢水水質(zhì)可達(dá)到A1級(jí)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(fù)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(jī)械性能好，滲透性強(qiáng)，可以較好地分離過(guò)濾印染廢水中的污染物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)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(dá)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(dá)到90%以上，達(dá)到***頒布的造紙工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

4、冶金工業(yè)污水處理

在冶金生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)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(guò)濾冶金廢水時(shí)可以保持比較高的膜通量，處理過(guò)廢水的平板陶瓷膜經(jīng)過(guò)反沖洗，膜通量可以恢復(fù)，滿足工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)的要求。經(jīng)對(duì)某鋼廠冶金乳化液進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，有機(jī)金屬離子及含油量的去除率達(dá)到99%以上，達(dá)到國(guó)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。

5、城鎮(zhèn)生活污水處理

平板陶瓷膜對(duì)城鎮(zhèn)生活污水處理結(jié)果表明COD去除率高達(dá)99．5％，氨氮和懸浮固體的去除率分別達(dá)到99．9％和100％，出水水質(zhì)達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)的全部要求。

6、農(nóng)村生活用水凈化

農(nóng)村地下水污染嚴(yán)重，平板陶瓷膜可用于農(nóng)村生活井水的處理，對(duì)重金屬、致癌物質(zhì)、微生物菌去除率達(dá)到99.9以上，可達(dá)***頒布的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

 平板陶瓷膜可廣泛應(yīng)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