陶瓷膜的结构及过滤原理

膜分离技术是近30年来发展起来的一项高新技术，它是材料科学与介质分离技术的交叉结合，以分离、操作方便、设备紧凑、无相变和节能等优点广泛应用于各个领域。按照膜材料不同，膜可分为有机高分子膜和无机膜两大类。其中无机膜中以陶瓷膜为主导，在水处理中已部分取代了有机膜的位置。无机膜技术的发展很快，尤其是自20世纪90年代后，无机膜技术的发展更为迅速，年增长率达到30%～35%，其中陶瓷膜占80%左右。

结构及过滤原理

陶瓷膜也称CT膜，是固态膜的一种，是以多孔陶瓷为载体支持体、以微孔陶瓷膜为过滤层的陶瓷质过滤分离材料，主要材质是Al2O3、ZrO2、TiO2和SiO2等无机材料，呈管状及多通道状，管壁密布微孔，其孔径为0.004~15μm。

陶瓷膜按用途可分为微滤（MF）膜、超滤（UF）膜、纳滤（NF）膜、反渗透（RO）膜等；按结构可分为对称陶瓷膜和不对称陶瓷膜，其中不对称陶瓷膜至少由两层构成，在某些情况下可由三层以上构成,这类不对称结构的目的是要构成一种无缺陷的分离层，同时又减少膜的液压阻力，并保障膜的机械强度。支撑体层的厚度一般约为几个毫米，孔径范围大约在1~10μm；中间过渡层的厚度一般为10~100μm，孔径范围常在50~100nm；过滤层（陶瓷分离膜）是很薄的，厚度约为1~10μm，孔径常在100nm以下。陶瓷膜亦可为多层，层数越多，微孔梯度变化愈平缓，其抗热震性越好，而抗热性方面优于其他膜。降低过滤层（膜）的厚度，其过滤分离效果可优于高分子膜。陶瓷膜分离技术主要是依据“筛分理论”，根据在一定的膜孔径范围内渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质或液体透过膜，大分子物质或固体被膜截留，使流体达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。

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