经过十多年的发展,我国的无机陶瓷膜行业已经具备世界的技术,行业内企业的技术实力和产品品质已经达到了国际水平。行业内企业从无到有,企业产值也从起初的百万元已经发展到数亿元的规模,2010-2012年国内无机陶瓷膜成套装备安装面积合计约为12万平方米。据测算,2012年全年,我国的无机陶瓷膜及成套装备的市场总量约为5~6亿元人民币规模,其中国内生产企业的市场份额约为70%,已经在生物发酵、食品饮料、化工和水处理领域的应用具备一定的规模 [2] 。
多孔陶瓷膜由于具有的耐高温、耐溶剂、耐酸碱性能和机械强度高、容易再生等优点,在食品、生物、化工、能源和环保领域应用广泛。某课题组主要对以氧化铝和特种烧结促进剂为起始原料,在1400℃的烧成温度下制备出的支撑体进行了系统和深入的研究,得到渗透性能、机械性能及耐腐性能统一的支撑体。他们还以原料性质预测支撑体的孔结构为目标,以支撑体的制备过程和微观结构为基础,建立了原料性质与支撑体孔隙率、孔径分布之间的计算方法,为特定孔结构支撑体的定量制备提供了理论依据。
无机陶瓷膜分离层结构更合理,分离层及支撑层共4层,孔径分别为5-10、1.0、0.6、0.2μm,形成了真正意义上的梯度膜或称不对称膜,提高了膜的抗污染能力,起分离作用的分离层更薄,为20μm厚,膜清洗也更简单方便;而有机膜一般均为对称膜,抗污染能力差,进膜需经过严格的预处理;
无机陶瓷膜的化学稳定性(pH使用范围为0~14)和热稳定性(高可达400℃)均优于有机膜,可使用强酸、强碱和强氧化剂作为清洗剂,清洗再生更方便容易;并可直接进行蒸气杀菌。而有机膜一般均不能在高温、强碱或强酸、强氧化剂条件下运行。
从国内外文献表明,在造纸废液处理过程中使用膜均要使用强氧化剂双氧水或次氯酸钠进行清洗,而有机膜怕的就是与强氧化剂接触,而且一般要求在停机24小时以上时要将有机膜浸泡在1%亚硫酸氢钠溶液(还原剂)中保存,以防止空气氧化;同时陶瓷膜的亲水性也强于大多数的有机膜,这就了陶瓷膜在处理水时比有机膜更高的透水性能与单位面积的渗透通量。
陶瓷膜技术是膜技术中的,但20世纪80年代发达国家已在广泛应用时,中国在此领域却还是一片空白。十几年过去了,依靠自主创新,中国陶瓷膜技术从无到有,不仅打破了国外的封锁与垄断,还达到了国际水平。 膜是一种高分子化学材料,它有无数个只能用微米甚至纳米计算的小孔,既有分离、浓缩、净化和脱盐功能,又有、节能、环保、分子级过滤等特征。膜技术发明之后便广泛运用于食品加工、水质净化、环境治理、制药工业、化工与石油化工等领域,用来实现产品的净化分离。陶瓷膜就是由经过高温烧结的陶瓷材料制成的分离膜。由于具有特的耐性,其一进入市场便成为膜领域发展为迅速、也有发展前景的品种之一。
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