管式陶瓷膜的优缺点及应用是什么?
膜分离技术是一种新型高效的分离技术,利用膜的选择性分离功能,实现原料液不同成分的分离、纯化和浓缩。根据材料的不同,可分为有机膜、无机膜和金属膜。目前,由于其优异的材料性能,无机膜中的管式陶瓷膜已经成为发展迅速、应用前景广阔的膜材料之一。
由氧化铝(Al2O3)组成的管式陶瓷膜是一种具有特殊选择性分离功能的高性能膜材料。、氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)、碳化硅等粉末原料是通过特殊工艺制成的。管式陶瓷膜的材料决定了其亲水性、防污性、耐高温性、耐酸碱性、热稳定性、机械强度等。氧化铝和碳化硅材料目前在市场上得到广泛应用。
根据陶瓷膜的配置,常见的类型有片状膜、板状膜和管状膜(多通道管状膜和单分支膜管)。其中,片状陶瓷膜主要用于工业污水处理,板式陶瓷膜主要用于生活污水处理,管状陶瓷膜主要用于饮用水处理。
管式陶瓷膜通常有三层结构(支撑层、过渡层和分离层),这是不对称的。支撑层为分离层提供机械强度和支撑;过滤层位于分离层和支撑层之间,防止膜和支撑层脱落;陶瓷膜的核心部分是分离层直接参与膜分离过程。
陶瓷膜具有机械强度高、化学稳定性强、操作维护简单、耐高温、亲水通量高、水资源回收率高、分离性能好、运行成本低、使用寿命长、废膜可回收利用等十大突出优点。
然而,陶瓷薄膜的初始投资成本高、产品类型和应用需要改进等缺点也是客观存在的。目前,陶瓷薄膜的成本是进口有机薄膜的两倍,是国产有机薄膜的四倍。虽然投资成本高,但整个生命周期的性价比远远优于其他薄膜。
管式陶瓷膜的作用:
陶瓷膜具有优异的化学稳定性,优异的耐酸、耐碱、耐有机溶剂,具有广泛的PH值。
陶瓷薄膜机械强度高,易再生,使用寿命长。
陶瓷膜具有优异的热稳定性,可用于高温高压系统。
陶瓷膜可以清洗,不会污染分离的物品。
陶瓷膜孔径分布窄,分离精度高,可用作滤膜。
陶瓷膜的分类:
1、多孔膜多孔陶瓷膜主要有三种类型:扁平膜、管状膜和多通道膜,其中扁平膜主要用于小型工业生产和实验室研究。管状膜因其强度差而逐渐被淘汰。
2、包装膜陶瓷膜也可以用于食品包装领域。陶瓷膜可以作为透明涂层陶瓷,功能性高,环境适应性好,价格高,安全性强。