平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是新一代陶瓷膜技術，采用Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC 等無機材料，利用中國千年傳統燒結工藝制備而成。它主要是依據“物理篩分”理論，根據在***的膜孔徑范圍內滲透的物質分子直徑不同則滲透率不同，利用壓力差為推動力，使小分子物質可以通過，大分子物質則被截留，從而實現它們之間的分離。平板陶瓷膜具有過濾面積大、分離效率***果穩定、化學穩定性好、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勢，將在人類面臨的能源、資源、環境和健康等重要領域發揮關鍵作用，其應用市場涉及食品工業、化工與石油化工、生物醫藥、環保及能源等諸多領域。

一、結構

平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是以Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC等原料經一系列特殊工藝制作而成的具有多孔結構的分離材料，構成為多層非對稱結構，由兩層或兩層以上的膜層構成，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，其過濾孔徑可根據可濾介質的不同在10納米到10微米可調，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無法比擬的優點。

三、原理

自然界中能夠作為膜的材料眾多，按膜材質來分，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的篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，膜為過濾介質，在***壓力作用下當料液流過膜表面時，只允許水、無機鹽、小分子物質透過膜，而阻止水中的懸浮物、膠和微生物等大分子物質通過。膜的截留作用可歸納為篩分作用、架橋作用及吸附作用。

四、發展歷程

膜分離技術已被***上稱為二十一世紀應用前景的高新技術之一，而陶瓷膜是膜技術的佼佼者，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和飲料業推廣應用后，陶瓷膜分離技術和產業地位逐步確立。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化技術組織了科技攻關，推進了陶瓷微濾膜的工業化進程。***“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，已逐漸退出工業應用。而平板陶瓷膜以其過濾面積大、化學穩定性好、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、使用壽命長等優勢，平板陶瓷膜生產技術工藝難度也相對較大，目前世界上研發并規模生產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）環保科技有限公司，平板陶瓷膜的國產化大大降低了企業應用的成本，平板陶瓷膜在工業污水處理領域的無可比擬的***性將為中國環保行業開創新的局面，促進社會可持續發展。

五、應用

1、石油工業污水處理

在石油開采過程中，由于油田地質條件不同、注水水質不同等原因，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?？萍加邢薰緦δ秤吞锊捎臀鬯M行了處理試驗，經過平板陶瓷膜處理過的采油廢水的水質較為穩定，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％，經過平板陶瓷膜處理后的采油廢水水質可達到A1級要求，完全滿足油田注水水質要求。

2、印染工業污水處理

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，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。實驗結果顯示，印染廢水經平板陶瓷膜處理后，出水的水質較為穩定，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，主要含有木質素、鈉鹽等堿性物質，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。實驗結果顯示，經平板陶瓷膜分離后，木質素、鈉鹽等堿性物質去除率達到90%以上，達到***頒布的造紙工業污水排放標準。

4、冶金工業污水處理

在冶金生產過程中，會產生重金屬污水、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過反沖洗，膜通量可以恢復，滿足工業連續生產的要求。經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，完全達到國標排放標準。

5、城鎮生活污水處理

平板陶瓷膜對城鎮生活污水處理結果表明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％，出水水質完全達到生活雜用水標準的全部要求。

6、農村生活用水凈化

農村地下水污染嚴重，平板陶瓷膜可用于農村生活井水的處理，對重金屬、致癌物質、微生物菌去除率達到99.9以上，完全可達***頒布的飲用水標準。

 平板陶瓷膜可廣泛應用于各類工業污水處理及生活用水凈化，是環保和水凈化領域的高科技新材料。

平板陶瓷膜的規格