1 前言

微孔陶瓷是一种以气孔为主相的无机非金属材料，一般以碳化硅、氧化铝或莫来石等为原料，掺和一定量的粘结剂、成孔剂和稀土抗蚀剂后经高温烧制而成，其制备方法主要有固态粒子烧结法、溶胶-凝胶法、化学沉积法、阳极氧化法、辐射-腐蚀法等。陶瓷膜具有大量开口气孔，孔径一般为微米级或者亚微米级，被广泛的应用于气体过滤、液体澄清和固液分离，应用范围遍及石油、化工、环保、能源及医药等诸多学科领域。陶瓷膜在运行过程中性能稳定，使用寿命长，不变形，并具有高的渗透性和必要的强度，再生性强，可100%恢复原有过滤能力。而且在制备过程中气孔尺寸也容易控制，但其造价较高。

2 陶瓷膜的过滤原理

滤液通过微孔陶瓷时，其中的悬浮物、胶体物和微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部，同时附着在污染物上的病毒等也一起被截留。这一过程是吸附、表面过滤和深层过滤相结合的过程，且以深层过滤为主。

3 陶瓷膜在水处理中的应用

3.1 净化处理饮用水

微孔陶瓷可进行饮用水的无菌处理，对水中的有机物及一些化学污染物也有一定的去除效果。近年来，一些陶瓷生成厂家研制了一种新型滤料——微孔陶瓷球，用于水厂自来水的净化。与传统石英砂相比，微孔陶瓷球具有对污染物的吸附能力强、运行周期长、水头损失小、反洗所需压力和水量小、耐磨损、寿命长等优点。

由于微孔陶瓷具有良好的除菌作用，因而多被制成滤芯用于饮用水供水终端的水质净化。

目前微孔陶瓷多结合其它净水材料组合成为复合型过滤器。Barnard发明了小型净水装置，在净水器内设置了粗滤、活性炭吸附过滤、微孔陶瓷精滤三层过滤介质，出水可达饮用水标准。杜中平等发明的家用水质净化器，将微孔陶瓷滤芯和活性炭的吸附管组成整体结构，使过滤与吸附合为一体。李儒林设计了一种净水用过滤体，将麦饭石、活性炭、活性煤和微孔陶瓷滤芯组成了过滤体。由于微孔陶瓷过滤精度较高，因此一般设置为组合型过滤的一道工序。

由于没有抑菌、杀菌作用，微孔陶瓷表面及内部截留的细菌易造成出水的二次污染。国外净水器大多将微孔陶瓷滤芯内部均匀的涂敷银离子或者其它一些阴、阳离子，使其具有抗菌杀菌防霉功能。山东工业陶瓷研究设计院研制出了同类型的敷银微孔陶瓷滤芯，经试验，出水水质达到国际饮用水标准。

3.2 处理工业污水

陶瓷膜可用于处理锅炉湿法除尘废水、火电厂冲渣废水、印染废水、油水等。

微孔陶瓷处理悬浮物浓度较高的工业废水，尤其是锅炉除尘废水和火电厂冲渣废水时，过滤初期过滤材料为微孔陶瓷，过滤方式为表面过滤和深层过滤，中后期就变为借助粉煤灰的滤饼过滤。微孔陶瓷的耐酸碱性强，提高了过滤材料的更新周期，减少了废水的处理费用。

由于无机膜具有很强的疏油性，利用无机膜可以将水中油的浓度从几百毫克每升浓缩到25%以上，去除率可达99.5%以上。

4 前景

若使陶瓷膜在废水处理和工业中得到更广泛的应用，需要解决的关键性问题是：进一步提高过滤精度；严格控制孔径分布均匀程度；研发具有杀菌、软化和远红外功能的饮用水陶瓷滤芯；国外逐渐普及而国内使用很少的微孔陶瓷在脱水过滤方面的应用，以及脱水应用过程中的配套技术处理等。目前，开发低成本的制膜工艺和材质具有很重要的现实意义。

随着科学技术的不断进步和 各国对环境保护问题的日益关注以及对满足 控制条件的高性能过滤装置的需求，无机陶瓷膜在废水处理以及环境工程中的应用会越来越广泛。