膜分离技术是利用膜的选择性分离功能实现料液不同成分的分离、纯化、浓缩的新型高效分离技术，被列为我国当前重点发展的战略性新兴产业和优先发展的高技术产业化重点领域。根据膜材质的不同，膜分离所使用的膜材料可分为无机膜（陶瓷膜等）与有机膜。
其中，陶瓷膜是一种以无机陶瓷材料制成的具有特殊选择性分离功能的高性能膜材料，以其分离效率和分离精度高、化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、耐有机溶剂、机械强度高等优异性能，在高温、溶剂和反应体系等苛刻环境下的过程工业分离和强腐蚀性、高温、高盐、含油、高悬浮物等特种水处理领域体现了良好的适用性，成为膜材料中极具发展前景的重要品种。随着我国过程工业的产业技术升级以及对“节能、减排”和水资源保护投入力度的不断加大，以陶瓷膜为核心的膜分离技术的应用前景和市场空间十分广阔。
①陶瓷膜及其结构
陶瓷膜是以氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2）和氧化钛（TiO2）等粉体原料经特殊工艺制备而成的膜。陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内的膜外侧流动，小分子物质（或液体）透过膜，大分子物质（或固体颗粒、液体液滴）被膜截留从而达到料液不同成分的分离、浓缩和纯化之目的。
从结构上看，陶瓷膜一般由支撑体层、过渡层和膜层组成非对称结构，其中支撑体层是构成陶瓷膜的主体结构，为膜层提供必要的机械强度，孔隙率较高、平均孔径较大，是陶瓷膜机械强度、化学稳定性等性能的主要决定因素；膜层是涂于过渡层表面经烧结而成的一层致密陶瓷薄膜，其厚度通常在几十微米，通过采用不同的陶瓷粉体材料与烧制工艺，可以对膜层的孔径大小、孔径分布等进行调节，从而控制陶瓷膜的过滤范围、分离精度等功能指标；过渡层是膜层与支撑体层之间的一层过渡结构，其作用在于防止膜层内的陶瓷粉体渗入支撑体层，帮助膜层与支撑体层更好的结合。
图 陶瓷膜结构示意
②陶瓷膜的分类
根据制备陶瓷膜的材料不同，主要可分为氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2）、氧化钛（TiO2）及氧化 硅（SiO2）等陶瓷膜。
按照膜的构型分类，通常分为片式膜、板式膜以及管式膜。其中，多通道管式膜因其单位体积内的膜层面积大、机械强度高以及安装方便等优点，适合于大规模应用，而成为工业应用的主要品种。单支（根）膜管称为膜元件。
③陶瓷膜材料的生产流程
以氧化铝、促进剂等为原料制备泥料，通过挤出成型、湿坯干燥，低温烧成陶瓷膜支撑体，然后将氧化锆、氧化钛、氧化铝微粉等调配成膜液，涂覆于陶瓷膜支撑体上，再次烧结得到陶瓷膜元件。
④陶瓷膜的主要特点和优势
与传统过滤分离技术相比，陶瓷膜具有以下特点和优势：
A. 化学稳定性极佳，能够耐强酸、耐强碱、耐有机溶剂、耐氧化；
B. 耐高温、耐菌，抗污染性好；
C. 机械强度高，耐磨性好；
D. 孔径分布窄，分离精度高，可达到纳米级过滤；
E. 易清洗，可在线通过药剂或高温消毒，可反向冲洗；
F. 膜再生性能好，使用寿命长。
目前，陶瓷膜材料制备综合了先进的新材料制备技术，已能够根据物料体系环境和分离要求，通过陶瓷膜材料制备工艺调节陶瓷膜的孔径大小、孔径分布及孔隙率，分离效率与分离精度较传统过滤分离技术有大幅提升。
⑤陶瓷膜错流过滤原理
陶瓷膜分离以错流过滤方式为基础，与传统终端过滤方式不同，错流过滤方式中的原料液流体以切线流过膜表面的方式高速循环流动，过滤液（或称渗透液）在压力作用下透过膜表面滤出，通过原料液的循环冲刷有效抑制了传统终端过滤方式中过滤介质易被阻塞的问题，保障分离过程的连续运行，提高了分离效率与分离精度，并有效降低了分离过程的能耗。
图 陶瓷膜错流过滤原理
⑥陶瓷膜的应用领域
陶瓷膜在苛刻环境或复杂条件下，对高温、高压、强酸、强碱或腐蚀性体系，表现出了其它分离介质或材料所不具备的适用性；且陶瓷膜可在线清洗消毒的特点，能够降低分离设备的操作维护复杂度，提高分离设备的连续运行周期和使用寿命。应用于生物与医药、化工、食品饮料等过程分离以及工业废水、油田回注水、垃圾渗滤液等特种水处理领域中的物料分离、浓缩、提纯、净化除杂等工艺环节。
来源：久吾高科招股书
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