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快速工業(yè)化造成的環(huán)境問(wèn)題是人類在本世紀(jì)面臨的重要威脅之一,，這里面就包括了水污染問(wèn)題。水是大多數(shù)工業(yè)過(guò)程都不可或缺的重要資源,，因此廢水的產(chǎn)生在各行各業(yè)都是不可避免的,，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)和市政污水排放也以同樣的速度增長(zhǎng),。為了滿足人口不斷增長(zhǎng)帶來(lái)的用水需求,，我們需要凈化和回收廢水。 
污水處理圖 膜分離技術(shù)是可以分離污染物以緩解環(huán)境壓力的新興技術(shù),，具有低能耗,、易于擴(kuò)大規(guī)模、與其他工藝的混合度高,、能連續(xù)高強(qiáng)度和自動(dòng)化操作等優(yōu)點(diǎn),。而在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中，膜必須能夠耐受所處分離環(huán)境,，當(dāng)施加壓力差作為分離驅(qū)動(dòng)力時(shí),，膜應(yīng)該在分離過(guò)程中保持良好的機(jī)械剛性和對(duì)施加應(yīng)力的穩(wěn)定性,，此外膜材料必須具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，以避免其在有機(jī)溶劑或強(qiáng)酸強(qiáng)堿的作用下發(fā)生溶解或腐蝕等現(xiàn)象,。當(dāng)然溫度穩(wěn)定性也是膜耐受高進(jìn)料操作溫度和避免損壞的重要因素,。根據(jù)膜材料的不同,，主要分為有機(jī)聚合物膜,、無(wú)機(jī)膜和復(fù)合膜。有機(jī)聚合物膜的優(yōu)點(diǎn)是成本低,、良好的選擇性和易加工性,，這些優(yōu)點(diǎn)使得有機(jī)聚合物膜在膜分離技術(shù)市場(chǎng)中占有最大份額，在工業(yè)規(guī)模應(yīng)用和學(xué)術(shù)研究中都非常有價(jià)值,。雖然聚合物膜的開發(fā)正在穩(wěn)步進(jìn)行,，但具有優(yōu)異化學(xué)和物理性質(zhì)、高可調(diào)性和可重復(fù)使用性的無(wú)機(jī)膜也越來(lái)越受到關(guān)注,。陶瓷膜在無(wú)機(jī)膜領(lǐng)域中的應(yīng)用超過(guò)八成,，且還在快速增長(zhǎng)中，其具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,、機(jī)械性能優(yōu)異,、耐高溫、易清洗等優(yōu)點(diǎn),。更重要的是,，陶瓷膜不易受細(xì)菌的破壞，而細(xì)菌是大多數(shù)聚合物膜生物污損及降解的原因,。因此,，陶瓷膜在冶金、石油化工,、生物工程,、食品、醫(yī)藥,、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛地應(yīng)用,，可用于工藝過(guò)程中的分離、純化,、除菌,、除鹽等。按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)陶瓷膜可分為兩種：對(duì)稱陶瓷膜和非對(duì)稱陶瓷膜,。對(duì)稱性陶瓷膜物理結(jié)構(gòu)在各個(gè)方向是一致的，在所有方向的孔隙率也相似,。非對(duì)稱性陶瓷膜孔徑由底部到頂端從大到小變化,。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,，人們希望使用過(guò)濾精度高且滲透通量大的陶瓷膜，因此制備工業(yè)應(yīng)用價(jià)值高的非對(duì)稱性陶瓷膜成為研究的重點(diǎn),。非對(duì)稱性陶瓷膜一般由三層組成,，第一層是支撐體層，厚度在幾毫米左右,，具有機(jī)械強(qiáng)度高,，滲透通量大的特點(diǎn)；中間層也稱為過(guò)渡層,，厚度為10-100μm,；膜分離層孔徑較小，厚度一般在5-30μm,，是陶瓷膜過(guò)濾分離的關(guān)鍵部位,；這樣的非對(duì)稱三層膜結(jié)構(gòu)能夠保證陶瓷膜具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和較大的滲透通量。對(duì)稱膜（左）和非對(duì)稱膜（右）示意圖陶瓷膜根據(jù)形狀的不同可以分為管式陶瓷膜和平板陶瓷膜,。管式陶瓷膜管壁密布微孔,，在壓力作用下，原料液在膜管內(nèi)或膜外側(cè)流動(dòng)小分子物質(zhì)(或液體)透過(guò)膜,，大分子物質(zhì)(或固體)被膜截留,，從而可以實(shí)現(xiàn)污染物的分離、濃縮,、純化,。平板陶瓷膜板面密布微孔，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力,，膜作為過(guò)濾介質(zhì),，在一定壓力作用下,，當(dāng)原液流過(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、膠體和微生物等大分子物質(zhì)通過(guò),，從而實(shí)現(xiàn)分離,。平板陶瓷膜是低壓膜，有很好的物理性能和化學(xué)性能,，制備和運(yùn)行成本低,，方便大規(guī)模應(yīng)用。管式膜適用于超濾,、微濾等膜分離技術(shù),，其優(yōu)點(diǎn)是流道長(zhǎng),、對(duì)料液的預(yù)處理精度要求低、易于清洗,、壓力損失小,、過(guò)濾效率高。和普通的過(guò)濾膜材料相比,，陶瓷膜具有良好的材料性能，同時(shí)還具有機(jī)械強(qiáng)度高,、滲透量大,、分離性能好、抗微生物能力強(qiáng),、可反復(fù)使用等優(yōu)良的性能,，在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，讓我們一起看看陶瓷膜具體有哪些應(yīng)用,。氣體分離是膜分離技術(shù)中最具潛力的應(yīng)用領(lǐng)域之一,。目前，在氣固分離方面陶瓷膜過(guò)濾技術(shù)已應(yīng)用于各種工業(yè)過(guò)程,，如多晶硅產(chǎn)業(yè),、生物質(zhì)氣化、工業(yè)窯爐煙氣凈化和高溫有價(jià)粉體回收等等,。例如山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計(jì)院有限公司研發(fā)的脫硝除塵一體化裝備,，采用脫硝除塵陶瓷膜濾芯做為核心元件，可同時(shí)過(guò)濾顆粒物,，降解氮氧化物,、二氧化硫、去除二噁英,、有機(jī)揮發(fā)物以及有機(jī)有毒空氣污染物,。（2）在液體除菌過(guò)濾方面的應(yīng)用陶瓷膜不僅應(yīng)用于氣體分離，也在液體除菌,、資源和生態(tài)領(lǐng)域中扮演著重要的角色,。陶瓷膜應(yīng)用于食品工業(yè)的液體除菌可以有效解決食品安全問(wèn)題。陶瓷膜應(yīng)用在軟飲料,、奶制品,、酒類、純凈水的除菌過(guò)濾澄清中,，和傳統(tǒng)方式相比,，陶瓷膜具有良好的抗高溫性能。在過(guò)濾除菌工作結(jié)束后,，生產(chǎn)廠家可以利用高溫蒸汽對(duì)過(guò)濾設(shè)備進(jìn)行全方位的消毒,，這種消毒模式不僅可以保障食品安全,，同時(shí)也可以為廠家節(jié)約生產(chǎn)成本。（3）在膜催化反應(yīng)技術(shù)中的應(yīng)用陶瓷膜除了應(yīng)用在物質(zhì)分離外,，也可用于化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,，可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)-分離一體化。膜催化反應(yīng)技術(shù)其優(yōu)點(diǎn)在于利用膜的選擇滲透性有選擇的移去個(gè)別產(chǎn)物,，從而使可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡向有利于產(chǎn)物的方向移動(dòng),。該技術(shù)在化工行業(yè)應(yīng)用較多。由于陶瓷膜的穩(wěn)定性較高,，一般不會(huì)同污水中的物質(zhì)發(fā)生物理或者化學(xué)反應(yīng),，因此，陶瓷膜經(jīng)常被應(yīng)用于處理紡織印染廢水,、含油廢水,、煉油廠“三泥”水相、化工廢水,、生活污水,、醫(yī)療廢水、放射廢水等,。陶瓷膜相對(duì)于有機(jī)聚合物膜有著更為優(yōu)異的性能,，但目前陶瓷膜的生產(chǎn)成本相對(duì)較高，想要真正實(shí)現(xiàn)陶瓷膜技術(shù)的廣泛應(yīng)用,，需要開發(fā)出性能完善和通量較高的陶瓷膜材料,，并不斷降低生產(chǎn)成本，以求真正實(shí)現(xiàn)陶瓷膜技術(shù)在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,。（1）基于轉(zhuǎn)移法的氧化鋁陶瓷膜制備與結(jié)構(gòu)優(yōu)化,，朱霨亞。 （2）陶瓷膜在廢水處理領(lǐng)域中的研究進(jìn)展,，張?jiān)娧?，單歷元，廖松義,，朋小康,，劉榮濤,，閔永剛,。 （3）簡(jiǎn)析陶瓷膜的發(fā)展和應(yīng)用，王浩,，王寧,，李杰。 （4）超細(xì)球形氧化鋁制備陶瓷超濾膜及應(yīng)用污水處理的研究,，羅盼,。 （5）“膜”法世界——膜材料的發(fā)展與應(yīng)用,，楊暢，夏炎,。 （6）膜生物反應(yīng)技術(shù)在生活污水處理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),，徐黎黎。 （7）多孔碳化硅陶瓷膜分離技術(shù)的應(yīng)用研究進(jìn)展,，余炎子,，李傳剛，鄢恒飛,，劉曉鋒,，于少暉。
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