無機(jī)陶瓷膜工作原理

一、核心原理：篩分效應(yīng)

陶瓷膜是一種具有連續(xù)多孔結(jié)構(gòu)的無機(jī)膜，其內(nèi)部布滿孔徑均勻的微孔（通常 0.01-10μm，可分為微濾、超濾等類型）。當(dāng)混合物（如含顆粒的污水、乳液等）在壓力差的驅(qū)動下流過膜表面時(shí)，小于膜孔徑的組分（如小分子溶液、溶劑）可以通過微孔，成為 “透過液”，大于或接近膜孔徑的組分（如懸浮顆粒、大分子膠體、細(xì)菌等）被截留，留在膜的進(jìn)料側(cè)，成為 “濃縮液”。這種基于孔徑大小的分離機(jī)制，類似 “篩子過濾”，是陶瓷膜最主要的工作原理。

二、驅(qū)動動力：壓力差

陶瓷膜的分離過程需要外界壓力驅(qū)動，以克服膜的阻力和溶液的滲透壓，使目標(biāo)組分透過膜孔。常見的壓力來源包括：

進(jìn)料側(cè)加壓：通過泵對進(jìn)料液施加壓力（通常 0.1-1MPa），使液體向低壓側(cè)（透過側(cè)）流動；

透過側(cè)減壓：在膜的透過側(cè)抽真空，形成壓力差（適用于低粘度體系）。

三、輔助分離作用

除了篩分效應(yīng)，陶瓷膜的材料特性（如表面電荷、化學(xué)惰性）還會產(chǎn)生輔助分離作用，增強(qiáng)分離效率：

物理吸附：陶瓷膜的表面（如氧化鋁、二氧化鈦）通常帶有羥基（-OH）等活性基團(tuán)，可通過范德華力、氫鍵等吸附某些特定組分（如有機(jī)物、重金屬離子）。

化學(xué)排斥：若膜表面帶有電荷（如陶瓷膜在水中常帶負(fù)電），會對同電荷的組分產(chǎn)生排斥作用。

親疏水性調(diào)控：通過改性（如表面涂覆疏水材料）可調(diào)整陶瓷膜的親疏水性，適用于特定體系分離。