陶瓷膜主要是由Si02,A1203,Zr02TiO無機(jī)材料制備的多孔膜，孔徑為2~50nmo與有機(jī)膜相比，陶瓷膜具有化學(xué)穩(wěn)定性好、抗微生物能力強(qiáng)和較高的機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。陶瓷膜也存在不少缺點(diǎn)，如不耐強(qiáng)堿、脆性大、彈性小、膜的成型加工有一定的難度。目前，多孔陶資膜的構(gòu)型主要有平板、管式和多通道[2]平板膜主要用于小規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室研究管式膜組合起來形成類似列管換熱器的形式，可增大膜裝填面積，由于其強(qiáng)度問題，已逐步退出工業(yè)應(yīng)用;規(guī)模應(yīng)用的陶瓷膜，通常采用多通道構(gòu)型，即在一個(gè)圓截面上分布著多個(gè)通道，一般通道數(shù)為1937個(gè)。在壓力作用下，原料液在膜管內(nèi)或膜外側(cè)流動(dòng)，小分子物質(zhì)透過膜，大分子物質(zhì)被膜截留而達(dá)到分離、純化等目的。
陶瓷膜分離技術(shù)是近幾年國際上非常先進(jìn)的膜分離技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用在化工、食品、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)液體中雜質(zhì)的分離，顯示了獨(dú)特的優(yōu)勢和廣闊的前景陽。例如:陶資膜在食品工業(yè)中的應(yīng)用可解決食品的質(zhì)量問題，陶器膜用于牛奶、果汁、飲料、白酒、啤酒、飲用水等的除菌過潔、，效果十分顯著。微濾陶瓷膜和超濾陶資膜處理地表水用于制備飲用水在歐洲已應(yīng)用多年，陶資膜與吸附集成凈水技術(shù)在中國也已有應(yīng)用[4]以陶資膜為核心的集團(tuán)式凈水器和家用凈水器可以采用加熱的方法進(jìn)行消毒處理。膜在運(yùn)行過程中容易受到污染，造成膜滲透通量下降，甚至造成膜無法繼續(xù)使用，阻礙了其在實(shí)際中的廣泛應(yīng)用。因此膜污染防治措施和清洗方法是陶資膜分離技術(shù)進(jìn)一步拓寬應(yīng)用范圍的關(guān)鍵。
陶資膜污染是被處理料液中的某些組分吸附、沉積到膜面上，或進(jìn)入膜孔中，甚至將膜孔堵死，使膜的滲透阻力大大增加[5J。這種吸附和沉積是陶瓷膜與料液中的組分之間以及吸附在陶資膜面上的組分與料液中的其他組分之間相互作用的結(jié)果。這種作用有物理化學(xué)作用，也可能有生物作用，作用的程度與組分的濃度、電荷性、洛液的pH值等有關(guān)。就膜分離過程而言，一旦料液與膜接觸，膜污染即開始。對于微濾陶瓷膜，這一影響不十分明顯，它以溶質(zhì)粒子聚焦與墻孔為主[615而對于超濾陶瓷膜，若膜材料選擇不合適，此影響相當(dāng)大，與初始純水相比，透水率可降低20%~40%的。操作運(yùn)行開始后，產(chǎn)生濃度差極化現(xiàn)象，尤其在低流速、高溶質(zhì)濃度情況下，在膜面達(dá)到或超過榕質(zhì)飽和溶解度時(shí)，便有凝膠層形成，導(dǎo)致膜通量不依賴于所加的壓力，引起膜通量的急劇降低，在此種狀態(tài)下運(yùn)行的膜用后必須進(jìn)行清洗以恢復(fù)其性能。李紅兵等認(rèn)為造成陶瓷膜污染主要有個(gè)原因:陶瓷膜的性質(zhì)、濃度差極化和料液的組成[礎(chǔ)。陶瓷膜的性質(zhì)、濃度差極化的影響能使溶質(zhì)在陶瓷膜的表面吸附沉積，料液組成可以對陶瓷膜污染的程度產(chǎn)生影響。
陶瓷膜污染的防治措施基本包含種:
1)對料液進(jìn)行預(yù)處理、改善料液特性對陶瓷膜污染的防治有很大的作用。料液中常含有元機(jī)物、有機(jī)物、微生物和膠體等雜質(zhì)問，對陶瓷膜產(chǎn)生不利影響，因此要對料液進(jìn)行預(yù)處理，在工藝中增加相應(yīng)的預(yù)處理過程以除去優(yōu)勢污染物，使陶資膜污染減少到程度。
2)改善陶資膜的性質(zhì)，提高陶瓷膜的親水性。
研究表明，陶瓷膜材料的親水性對陶瓷膜抗污染性能具有很大影響，親水性膜受吸附影響較小，能產(chǎn)生更大的膜滲透通量。
3)優(yōu)化陶資膜分離操作條件。操作條件與陶器膜污染密切相關(guān)，陶瓷膜滲透通量、操作壓力、錯(cuò)流流速、水力停留時(shí)間、固體停留時(shí)間和運(yùn)行溫度等運(yùn)行條件對陶瓷膜污染產(chǎn)生直接的影響。陶瓷膜過濾有種基本模式，即錯(cuò)流過濾和終端過濾。黃顯懷等認(rèn)為，終端過濾能量利用充分，但容易引起較快的陶瓷膜污染;錯(cuò)流過濾則是針對終端過濾易污染的缺點(diǎn)而提出的，但能量消耗。