1 前言

微孔陶瓷是一種以氣孔為主相的無機非金屬材料，一般以碳化硅、氧化鋁或莫來石等為原料，摻和一定量的粘結劑、成孔劑和稀土抗蝕劑后經高溫燒制而成，其制備方法主要有固態粒子燒結法、溶膠-凝膠法、化學沉積法、陽極氧化法、輻射-腐蝕法等。陶瓷膜具有大量開口氣孔，孔徑一般為微米級或者亞微米級，被廣泛的應用于氣體過濾、液體澄清和固液分離，應用范圍遍及石油、化工、環保、能源及醫藥等諸多學科領域。陶瓷膜在運行過程中性能穩定，使用壽命長，不變形，并具有高的滲透性和必要的強度，再生性強，可100%恢復原有過濾能力。而且在制備過程中氣孔尺寸也容易控制，但其造價較高。

2 陶瓷膜的過濾原理

濾液通過微孔陶瓷時，其中的懸浮物、膠體物和微生物等污染物質被阻截在過濾介質表面或內部，同時附著在污染物上的病毒等也一起被截留。這一過程是吸附、表面過濾和深層過濾相結合的過程，且以深層過濾為主。

3 陶瓷膜在水處理中的應用

3.1 凈化處理飲用水

微孔陶瓷可進行飲用水的無菌處理，對水中的有機物及一些化學污染物也有一定的去除效果。近年來，一些陶瓷生成廠家研制了一種新型濾料——微孔陶瓷球，用于水廠自來水的凈化。與傳統石英砂相比，微孔陶瓷球具有對污染物的吸附能力強、運行周期長、水頭損失小、反洗所需壓力和水量小、耐磨損、壽命長等優點。

由于微孔陶瓷具有良好的除菌作用，因而多被制成濾芯用于飲用水供水終端的水質凈化。

目前微孔陶瓷多結合其它凈水材料組合成為復合型過濾器。Barnard發明了小型凈水裝置，在凈水器內設置了粗濾、活性炭吸附過濾、微孔陶瓷精濾三層過濾介質，出水可達飲用水標準。杜中平等發明的家用水質凈化器，將微孔陶瓷濾芯和活性炭的吸附管組成整體結構，使過濾與吸附合為一體。李儒林設計了一種凈水用過濾體，將麥飯石、活性炭、活性煤和微孔陶瓷濾芯組成了過濾體。由于微孔陶瓷過濾精度較高，因此一般設置為組合型過濾的一道工序。

由于沒有抑菌、殺菌作用，微孔陶瓷表面及內部截留的細菌易造成出水的二次污染。國外凈水器大多將微孔陶瓷濾芯內部均勻的涂敷銀離子或者其它一些陰、陽離子，使其具有抗菌殺菌防霉功能。山東工業陶瓷研究設計院研制出了同類型的敷銀微孔陶瓷濾芯，經試驗，出水水質達到國際飲用水標準。

3.2 處理工業污水

陶瓷膜可用于處理鍋爐濕法除塵廢水、火電廠沖渣廢水、印染廢水、油水等。

微孔陶瓷處理懸浮物濃度較高的工業廢水，尤其是鍋爐除塵廢水和火電廠沖渣廢水時，過濾初期過濾材料為微孔陶瓷，過濾方式為表面過濾和深層過濾，中后期就變為借助粉煤灰的濾餅過濾。微孔陶瓷的耐酸堿性強，提高了過濾材料的更新周期，減少了廢水的處理費用。

由于無機膜具有很強的疏油性，利用無機膜可以將水中油的濃度從幾百毫克每升濃縮到25%以上，去除率可達99.5%以上。

4 前景

若使陶瓷膜在廢水處理和工業中得到更廣泛的應用，需要解決的關鍵性問題是：進一步提高過濾精度；嚴格控制孔徑分布均勻程度；研發具有殺菌、軟化和遠紅外功能的飲用水陶瓷濾芯；國外逐漸普及而國內使用很少的微孔陶瓷在脫水過濾方面的應用，以及脫水應用過程中的配套技術處理等。目前，開發低成本的制膜工藝和材質具有很重要的現實意義。

隨著科學技術的不斷進步和 各國對環境保護問題的日益關注以及對滿足 控制條件的高性能過濾裝置的需求，無機陶瓷膜在廢水處理以及環境工程中的應用會越來越廣泛。