无机陶瓷膜作为一种新型的膜材料，与传统的高聚物膜相比，具有耐高温，化学稳定，耐酸碱腐蚀，机械强度高，结构稳定和易再生等优点，被广泛应用于食品和生物制品的过滤、提纯及电解液的过滤、气体除尘等各个领域。特别是在20世纪80年代后期，陶瓷膜在水处理领域的研究取得了突破性进展，其日益显示出的独特技术优势和广阔的前景，正成为国内外竞相研究开发的热点之一。

1 无机陶瓷膜在水处理中的应用

1.1 给水处理中的应用

微孔无机陶瓷膜分离技术在给水处理中的应用始于20世纪80年代，特别是在欧洲一些 ，如法国、意大利等国在这些方面的实践工作更是走在 的 。用微孔陶瓷膜进行给水处理的优点是能够保证更好喝更可靠的水质，不用化学物质，特别适合于高附加值产品。用0.2μm陶瓷微滤膜过滤处理地下岩溶水所得的几个性质指标与未经处理岩溶水的比较如表1所示。

表1：未处理岩溶水与处理水的性质指标比较

从表1中可以看出，陶瓷膜不仅能显著降低水的浊度（NTU）和有机物含量，而且能够对处理水进行脱金属处理，对细菌的去除率更为100%。在国内，山东工业陶瓷设计院研制的孔径为4.3μm的微孔陶瓷对总菌数31500、大肠菌群小于230的原水处理后，得到的处理水水质也优于 饮用水标准。此外，利用无机陶瓷膜进行海水淡化预处理的研究也取得了重大进展。

1.2 废水处理中的应用

近年来，由于全球水资源紧缺、将陶瓷膜分离技术应用于废水的处理和再利用显得更加重要。从材料特点考虑，由于陶瓷膜可以在苛刻的条件下进行长期稳定的分离操作，这也决定了它在水处理领域应用的主要方向是废水处理，特别是工业废水的处理。

1.2.1 处理含油废水中的应用

工业含油废水的种类极其繁多，大致有油田采出水、金属表面清洗水、石油化工厂排放的生产废水、各种润滑剂废水、乳化液废水等。这些废水若直接排放，将严重污染环境。由于含油废水往往只有难降解、易乳化等特点，常规办法处理难以得到理想的效果。无机陶瓷膜在处理含油废水方面具有突出的优势，表现在通量高，使用寿命长，且对膜的孔径大小要求相对宽松。Simms等人（1995）采用了高分子膜和Membralox陶瓷膜对加拿大西部的重油采出水进行了处理，其通量相对较小。表2是他们研究的主要结果。

表2：陶瓷膜处理油田采出水结果

Hun等人用复合陶瓷膜对浓度为600～11000ppm乳化液进行油水分离，油的去除率超过95%。日本近年来也对水溶性切削油的陶瓷膜处理作了详细的研究，并将其与有机膜作了比较，结果认为用陶瓷膜处理较为优越。这些结果表明：采用陶瓷膜处理工业含油废水是可行的，出水水质均能满足回注水或排放水的各项指标的要求。

1.2.2 处理纺织废水中的应用

纺织染色工程均以水为介质，而且往往需要一次或多次水洗，用水量比较大，排放的废水对环境污染较重。在印染过程各工序排出的废水含有的主要污染物为：悬浮物、BOD有机物、COD染料、还原漂白剂、重金属（如铅、铬等）以及色度染料等，同时处理的难度很大。Soma等人（1989）利用无机微滤膜处理印染废水，膜孔径平均为0.2μm，压力0.5～1.0MPa，水流速度3～5m/s。实验结果表明：悬浮物、有机物的去除均效果明显，其中不溶性燃料去除率大于98%，通过加入一些表面活性剂可使可溶性染料的去除率大于97%；在陶瓷膜工业性试验中染料的去除率为80%，COD去除率为40%，通量为260～280L/(m²·h·MPa）。

1.2.3 化工废水处理中的应用

化工行业在生产中产生的废水一般具有强酸、强碱或腐蚀性，有机膜由于自身的弱点往往难以胜任。而对于像陶瓷膜之类的无机膜来说，恰恰是它们的强项，在处理这类废水时，它们具有独到的优势。NGK公司采用氧化铬陶瓷膜从盐酸溶液中回收ZiO₂细微粒子，用去离子水进行洗涤，以除去产品中的酸根，经过处理，洗涤水的电导率从200ms/cm下降到0.5ms/cm。实验也表明，用氧化铝陶瓷微滤膜在处理酸性废水时，取得了较好的效果。

1.2.4 其他废水处理中的应用

无机陶瓷膜作为新型的膜分离技术，在各个领域的废水处理中都有不俗的表现。如对放射性废水，含重金属废水，城市生活污水，造纸废水的处理上，都呈现效果明显。

2 无机陶瓷膜在水处理应用中的展望

无机陶瓷膜处理的各种废水涉及到社会的许多行业，市场容量巨大，估计其规模在亿元以上，经济、社会效益均比较明显。目前对无机膜过程及膜催化反应的的研究较多，无机生物膜反应器的研究工作也开始起步，其良好的发展前景使之成为各国研究的热点。尽管陶瓷膜的研究与应用已经取得了很大的进展，但仍然存在许多制约其广泛应用的问题值得深入地研究和探讨，主要是如何降低陶瓷膜的生产成本，如何提高膜的分离效果及长时间维持膜通量的稳定性；如何扩展无机陶瓷膜的应用范围和应用深度。这些都应是今后陶瓷膜的制备和应用方面应重点突破的方向。