膜分離技術(shù)是近30年來發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，它是材料科學(xué)與介質(zhì)分離技術(shù)的交叉結(jié)合，以分離效率高、操作方便、設(shè)備緊湊、無相變和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。按照膜材料不同，膜可分為有機(jī)高分子膜和無機(jī)膜兩大類。其中無機(jī)膜中以陶瓷膜為主導(dǎo)，具有有機(jī)膜無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在水處理中已部分取代了有機(jī)膜的位置。無機(jī)膜技術(shù)的發(fā)展很快，尤其是自20世紀(jì)90年代后，無機(jī)膜技術(shù)的發(fā)展更為迅速，年增長(zhǎng)率達(dá)到30%～35%，其中陶瓷膜占80%左右。
結(jié)構(gòu)及過濾原理
陶瓷膜也稱CT膜，是固態(tài)膜的一種，是以多孔陶瓷為載體支持體、以微孔陶瓷膜為過濾層的陶瓷質(zhì)過濾分離材料，主要材質(zhì)是Al2O3、ZrO2、TiO2和SiO2等無機(jī)材料，呈管狀及多通道狀，管壁密布微孔，其孔徑為0.004~15μm。
陶瓷膜按用途可分為微濾（MF）膜、超濾（UF）膜、納濾（NF）膜、反滲透（RO）膜等；按結(jié)構(gòu)可分為對(duì)稱陶瓷膜和不對(duì)稱陶瓷膜，其中不對(duì)稱陶瓷膜至少由兩層構(gòu)成，在某些情況下可由三層以上構(gòu)成,如圖1所示。這類不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的目的是要構(gòu)成一種無缺陷的分離層，同時(shí)又減少膜的液壓阻力，并保障膜的機(jī)械強(qiáng)度。支撐體層的厚度一般約為幾個(gè)毫米，孔徑范圍大約在1~10μm；中間過渡層的厚度一般為10~100μm，孔徑范圍常在50~100nm；過濾層（陶瓷分離膜）是很薄的，厚度約為1~10μm，孔徑常在100nm以下。陶瓷膜亦可為多層，層數(shù)越多，微孔梯度變化愈平緩，其抗熱震性越好，而抗熱性方面優(yōu)于其他膜。降低過濾層（膜）的厚度，其過濾分離效果可優(yōu)于高分子膜。陶瓷膜分離技術(shù)主要是依據(jù)“篩分理論”，根據(jù)在一定的膜孔徑范圍內(nèi)滲透的物質(zhì)分子直徑不同則滲透率不同，原料液在膜管內(nèi)或膜外側(cè)流動(dòng)，小分子物質(zhì)或液體透過膜，大分子物質(zhì)或固體被膜截留，使流體達(dá)到分離、濃縮、純化和環(huán)保等目的。