构型对碳化硅陶瓷膜性能的影响文献综述

文献综述

1.1 前言碳化硅陶瓷膜因具有优异的机械强度、亲水性、耐腐蚀性和高温稳定性，在污水回用、高温烟气净化等领域具有广阔的应用前景。

迄今为止，平板膜、管式膜、多通道平板膜和多通道管式膜等不同构型的碳化硅陶瓷膜均有见诸报道，但是不同构型的陶瓷膜在制备工艺、结构性质和应用性能方面的差异性鲜有报道。

1.2 陶瓷膜概况 陶瓷膜主要由氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛、碳化硅、氮化硅等材料制备而成。

按微观结构可分为对称膜和非对称膜，非对称陶瓷膜通常具有三层结构：多孔支撑层（厚度1~3 mm，孔径1～10 mu;m）、过渡层（厚度10~100 mu;m，孔径50~100 nm）及分离层（厚度1~10 mm，孔径常在100 nm以下）；按外观形状可分为单通道管式膜、多通道管式膜、平板膜和中空纤维膜，其中应用最为广泛的是多通道管式膜；按陶瓷膜孔径大小可分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透膜（RO）等。

与有机膜相比，陶瓷膜作为无机膜，具有以下特性：（1）化学稳定性好，对酸、碱、有机溶剂的耐受性好，抗氧化能力和微生物能力强；（2）机械强度高，可以用高压进行反冲洗，不易引起膜堵塞；（3）热稳定性好，耐高温，操作温度一般在 400 ℃ ~ 800 ℃下，最高可达到1000 ℃；（4）孔径分布窄，分离效率高；（5）耐用性好，易清洗再生，使用寿命长，与有机膜相比更换周期更长，减少了运行成本。

然而，陶瓷膜也存在一系列问题：（1）制备成本高，一般售价是有机膜的几倍甚至更高；（2）脆性大，不易加工；（3）应用较多的管式和平板式陶瓷膜单位体积内有效过滤面积相对较小。

近年来，多通道陶瓷膜被广泛应用于给水处理和废水处理等领域[1,2]。

采用陶瓷膜进行海水淡化预处理，步骤简单，运行稳定[11]。

由于大部分工业废水水质比较特殊，有机膜不能胜任，陶瓷膜则可以在苛刻的条件下长期稳定的运行。