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文献综述
1.前言
膜分离技术是一门新兴的高科技技术。虽然膜分离现象在自然界尤其是在生物界普遍存在，而且膜分离现象在200多年前就已经发现，但是长期以来并未受到人们应有的重视，世纪上半叶出现了制造滤膜的企业，但膜分离技术的大发展和工业应用是在20世纪60年代以后。20世纪30年代，由于过滤微生物和其它微小颗粒的需要，德国建立了世界上第一个生产微滤膜的厂；50年代，由于发展原子能工业的需要，离子交换膜应运而生。并在此基础上发展了电渗析工业；到60年代初，由于海水淡化的需要，人们用相转化制膜法成功地制备了世界上第一张实用的反渗透膜，这一重大突破震动了整个世界。在膜科学技术领域，开发较早的是有机膜，由于这种膜容易制备，容易成型，性能良好，价格便宜，已成为应用最广泛的微滤膜类型。但随着膜分离技术及其应用的发展，对膜的使用条件提出了越来越高的要求，因此而开发研制出了无机陶瓷膜[1]。
无机陶瓷膜经过多年的发展，在众多领域获得了广泛的应用，成为膜领域发展最为迅速、也是最有发展前景的品种之一[2]。
1.1陶瓷膜的特性
相较于传统聚合物分离膜材料，陶瓷膜具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂；机械强度大，可反向冲洗；抗微生物能力强；耐高温；孔径分布窄、分离效率高等优点，在食品工业、生物工程、环境工程、化学化工、石油化工、冶金工业等领域得到了广泛的应用，其市场销售额以30%的年增长率发展着。陶瓷膜的不足之处在于造价较高、无机材料脆性大、弹性小、给膜的成型加工及组件装备带来一定的困难等[3]。
1.2陶瓷膜的分离原理[4]
陶瓷膜分离工艺是一种错流过滤形式的流体分离过程：原料液在膜管内高速流动，在压力驱动下含小分子组分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜，含大分子组分的混浊浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的[5]。
无机陶瓷膜由陶瓷制成的无机膜。其按孔径分为微滤、超滤和纳滤。分离过程可以看作是与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，膜为过滤介质，在一定压力作用下，当料液流过膜表面时，只允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶体和微生物等大分子物质通过。膜的截留作用可归纳为筛分作用、架桥作用及吸附作用。微孔膜各种截留作用示意图见图1。这种筛分作用通常造成污染对物在膜表面的截留和膜孔的堵塞。
(a)在膜的表面层截留(b)在膜内部的网络中截留
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