污水处理之陶瓷膜的作用和分类

陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是由特殊工艺制备的无机陶瓷材料形成的不对称膜。陶瓷膜分为管状陶瓷膜和扁平陶瓷膜。请注意，“CT Film”不是陶瓷膜的别名。这是非专业人士对陶瓷膜的歪曲。在压力作用下，原料液在膜内外流动，小分子物质(或液体)通过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，达到分离、浓缩、纯化的目的。环境保护。

扁陶瓷膜的板表面密被微孔，根据直径的细菌，采用盐碱去除作用作用的化学工艺，具有渗透性、耐水作用、耐盐和耐水作用的化学活性等优点，在一定的膜孔径内有很强的抗生化活性，通透性不同，故膜两侧的压力差为过滤介质，在一定压力下，材料液体通过膜面时，只有水、无机盐、小分子通过。

陶瓷膜分离过程是“交叉流过滤”形式的流体分离过程：原料液体在膜管中高速流动，含有小分子组分的澄清渗透物通过膜驱动。与其垂直的方向。含有大分子组分的混浊浓缩物被膜捕获，从而可以分离，浓缩和纯化流体。

陶瓷膜是一种不对称的复合膜，由陶瓷载体制成，多孔率为30%~50%，孔径为50nm~15m，采用溶胶-凝胶法或其他方法制备。用于分离的陶瓷膜结构通常为夹层结构：支撑层(又称载体层)、过渡层(又称中间层)、膜层(又称分离层)。支撑层的孔径一般为1-20微米，孔隙率为30%-65%。其作用是提高膜的机械强度。中间层的孔径小于支撑层的孔径，其作用是防止颗粒在膜制备过程中渗入多孔支撑层。支撑层厚度约为20-60微米，孔隙率为30%-40%。孔径从0.8到1微米不等，厚度约为3到10微米，孔径为40%到55%。整个膜的孔径分布从支撑层逐渐减小到膜层，形成不对称的结构分布。

多孔膜

多孔陶瓷膜的构型主要包括板、管、多通道三种，其中平板主要用于小规模工业生产和实验室研究。管状膜结合形成类似柱式换热器的形式，可以增加薄膜的装载和堆积，但由于其强度，逐渐退出工业应用。规模应用的陶瓷膜通常采用多通道配置，即多通道分布在一个圆形截面上，一般通道数为7、19、37等。无机陶瓷膜的主要制备技术有：固态颗粒烧结制备载体和微滤膜，溶胶凝胶制备超滤和纳滤膜，相分离制备玻璃膜，以及利用专门技术(如化学气相沉积、不电镀等)制备微孔膜或密膜等，其基本理论涉及材料学科的胶体和表面化学、材料化学、固体电离学、以及材料加工。

多孔陶瓷膜由于其优异的耐高温性，耐溶剂性，耐酸碱性，高机械强度和易再生性而广泛用于食品，生物，化学，能源和环境保护领域。研究小组主要对氧化铝和特种烧结促进剂作为起始材料在1400℃烧成温度下制备的载体进行了系统深入的研究，得到了渗透性，力学性能和耐腐蚀性的均匀性。支持身体。它们还旨在通过原料的性质预测载体的孔结构。基于载体的制备工艺和微观结构，建立了原料性质与载体孔隙率和孔径分布的计算方法，即具体的孔隙结构支撑。定量制备提供了理论依据。

过滤膜

2004年8月，北京美生普科技有限公司和山东鲁康制药有限公司研制的陶瓷膜过滤系统成功应用于某些抗生素的分离纯化。这不仅优化了该抗生素的生产工艺，而且使抗生素的收率提高了15%。这是我国首次将陶瓷膜技术应用于某些抗生素的分离纯化。抗生素的生产。抗生素的分离纯化必须经过发酵液过滤和过滤后的药液树脂交换。真空鼓式过滤机用于许多抗生素生产企业分离纯化氨基糖苷类抗生素发酵液。该工艺要求发酵液酸化到一定的pH值，预过滤采用真空鼓式过滤机，过滤层采用助滤层，再过滤采用板框和树脂交换。这一过程不仅繁琐，而且有效成分的收率也很低。过滤树脂交换工艺的收率损失高达30%。

利用“麦生普”和“鹿港”共同开发的陶瓷膜过滤系统分离纯化某些抗生素，通过“麦生普”和“乐康”的突破限制生产工艺，提高抗生素的销售成本，提高产品的过滤质量，是提高陶瓷膜和创新型抗菌膜的筛选成本，降低多种活性材料的损失，提高树脂交换过程的产量。

包装膜

在食品包装领域，它是一种具有高功能性和良好环境保护的透明电镀陶瓷薄膜。虽然该薄膜具有较高的物理性能并需要进一步改进，但预计它将在不久的将来在食品包装材料中占据重要地位。陶瓷膜的处理方法与通常的金属电镀方法类似，基本上根据已知的处理方法进行。电镀陶瓷膜由PET(12μm)陶瓷(SiOx)组成。二氧化硅可分为四种类型，即SiO，Si 2 O 3，Si 2 O 3，SiO 2。然而，在自然界中它们通常以SiO 2的形式存在，因此它们根据金属电镀条件而变化很大。该薄膜的主要要求是良好的透明性，优异的阻隔性，优异的耐蒸煮性，良好的微波渗透性和良好的环境保护性，以及良好的机械性能。

陶瓷涂层可以在与铝涂层相同的条件下制备。在制备过程中，必须对表面层进行仔细的处理，以免损伤涂层。由于薄膜经过氧化硅处理，表面具有良好的润湿性，因此它有多种油墨或粘合剂可供选择，几乎可以与任何油墨或粘合剂兼容。聚氨酯粘合剂是最理想的粘合剂，油墨可以根据其用途选择，而无需表面处理。然而，陶瓷涂层作为镀铝层很容易与聚乙烯复合。作为基材，当氧化硅表面在高温下直接被聚乙烯熔融或复合时，聚酯涂层往往会拉长，从而破坏氧化硅表面层，导致阻隔性能下降。同时，由于技术问题，在陶瓷电镀过程中也会出现聚酯薄膜的卷曲现象，影响到薄膜的质量。当然，这些问题正在得到解决。

首先将陶瓷涂层薄膜用作用于薄条状实心面条的调味包装材料。其出色的包装性能引起了人们的关注。由于其优异的口感保持性，这种薄膜特别适用于包装容易升华的产品，如茶(樟脑)挥发性物质。由于其优异的阻隔性能，除了用作高阻隔包装材料和食品包装材料外，还有望用作微波容器，调味品，精密机械部件，电子部件，药品和医疗器械。作为包装材料。随着加工技术的进一步发展，如果薄膜的成本大大降低，它将得到迅速的推广和应用。

电池膜

“863”计划固体氧化物燃料电池(SOFC)项目已经开发用于新型中温固体氧化物陶瓷膜燃料电池的长期开发。陶瓷膜制备技术已应用于SOFC的生产，并将普通SOFC(1000~900℃)的高温延伸至中温阶段(700~500℃)。中国科学技术大学无机膜研究所成功开发出一种新型中温陶瓷膜燃料电池，是一种以陶瓷膜为电解质的燃料电池。减薄电池组件后，电池内阻降低，有用功率输出增加，中间温度无需高温，工作温度降至700~500°C 。这种新型燃料电池继承了高温SOFC的优点，同时降低了成本。这种陶瓷膜燃料电池具有广阔的应用前景。

隔热膜

2004年8月，中国韶华技术有限公司针对金属膜干扰和易被氧化成无线电信号的缺点，与德国著名的工业研究所联合开发集成纳米蜂窝陶瓷技术，并应用独特的真空溅射技术。技术以韶华技术生产陶瓷绝缘膜，创造出独一无二的一种。琥珀陶瓷隔热膜解决了金属膜不能克服的技术问题。对无线电信号，特别是卫星的短波信号没有干扰，而且不会被氧化，因为陶瓷非常稳定，从而确保了一致的热绝缘。

它永远不会褪色。陶瓷绝缘薄膜采用陶瓷固有的颜色，不添加任何颜料。这种囚犯，陶瓷绝缘薄膜将永远不会褪色像染色的金属。超耐用，陶瓷绝缘薄膜保质期10年，金属薄膜一般为5年。经典的美，像水晶般清澈的美，柔和的颜色，带有最舒适的视觉效果。琥珀纳米陶瓷绝缘薄膜首先应用于美国航天飞机和国际空间站，然后广泛应用于汽车、建筑、海事等各个领域。由于技术上的敏感性，该产品直到2003年才在中国销售。