目前在水處理領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景的膜技術(shù)被認(rèn)為是“二十一世紀(jì)的水處理技術(shù)”，既可用于給水處理，也可用于廢水處理。無機陶瓷膜作為一種新型的膜材料，與傳統(tǒng)的有機膜相比，無機陶瓷過濾膜具有機械強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸、耐堿、耐高溫高壓、使用壽命長并且沖洗條件要求低等優(yōu)點，隨著對無機陶瓷膜技術(shù)研究的不斷深入，無機陶瓷膜市場以每年30%的速度增長，被廣泛的應(yīng)用于食品、飲料、醫(yī)藥、化工、環(huán)保等方面，而且開始將陶瓷膜分離技術(shù)應(yīng)用于水處理、中水回用等領(lǐng)域。
目前國內(nèi)外對于陶瓷膜的應(yīng)用主要有兩種技術(shù):
1)錯流過濾。
在錯流過濾時，液體從一端進(jìn)入膜通道內(nèi)從另外一端流出，因為膜通道內(nèi)流體的流速很高，在過濾的同時濃縮液體可以掃流一部分附著在膜表面的附著物一同流出，膜通道內(nèi)表面附著的截留物較少，因此錯流過濾反沖洗頻率較低，但是由于錯流過濾液體從一端進(jìn)入膜通道內(nèi)從另外一端流出，流體在膜通道內(nèi)基本上是水平方向的推動力，垂直作用于膜表面的推動力(壓力)很小，原料液向膜外滲透力較弱，單位時間獲得的過濾液量較少，回收率較低(30%-40%),錯流過濾反沖洗頻率較低，操作較簡單，特別適合需長期運行的大型過濾設(shè)備，國內(nèi)普遍采用這種過濾技術(shù)。
2)死端過濾。
死端過濾時因為一端封閉，原料液由一端進(jìn)入膜通道內(nèi)后呈靜止受壓狀態(tài)，原料液以一定的推動力(靜壓力)向膜外滲透，過濾速度快，出水回收率高可達(dá)95%,但在過濾過程中，膜內(nèi)表面上不斷有懸濁粒子被截流，不斷被截流的固形懸浮粒子增厚形成濾餅層，使過濾膜阻力增大，過濾速度減小，為了減少過濾阻力恢復(fù)膜過濾狀態(tài)，需要對過濾膜洗滌，因此死端過濾反沖洗頻率較高，操作較繁瑣，不適合長期運行的大型過濾設(shè)備，因此國內(nèi)很少使用這種過濾技術(shù)。
但陶瓷膜死端過濾較錯流過濾，有過濾速度快、回收率高、設(shè)備體積小等優(yōu)點，特別適合用在野外作業(yè)時攜帶的小型凈水設(shè)備，隨著環(huán)境污染的日趨嚴(yán)峻，而人們對飲水的要求越來越高，野外作業(yè)時的便攜式凈水設(shè)備逐漸走進(jìn)了人們的生活。陶瓷膜死端過濾的技術(shù)應(yīng)用的研究勢在必行，本文總結(jié)了幾種死端過濾的應(yīng)用類型。
1管式陶瓷膜死端過濾組件
管式陶瓷膜組件由于其易加工，安裝方便，目前大多應(yīng)用此類型。管式陶瓷膜，顧名思義，就是將陶瓷基體澆筑成管狀，在管內(nèi)壁或外壁掛膜，原料液流入管內(nèi)，在靜壓力的作用下原料液向外滲透，達(dá)到去除雜質(zhì)的目的。管式陶瓷膜組件使用時，可單管使用，也可組合起來形成類似于列管換熱器的形式。便攜式凈水設(shè)備，一般采用單管形式，例如，隋賢棟發(fā)明的筆式陶瓷膜凈水器均采用管式死端過濾形式。此法有效的增大了膜過濾面積，提高了過濾速度，而且操作簡單、安裝方便、易于維護，不失為一種有效的陶瓷膜過濾手段。但由于無機陶瓷過濾管屬脆性元件，在使用過程中，受疲勞和其他不確定因素的影響，極易破碎，成為了制約其使用的重要因素。
2平板式陶瓷膜過濾組件
由于有效過濾面小，且過濾面承受能力，尤其是大尺寸平板制作難度大等問題，導(dǎo)致平板式陶瓷膜不能大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，但平板式陶瓷膜過濾裝置構(gòu)造簡單(見圖1),條件易控制，膜面形狀規(guī)則，普遍應(yīng)用于實驗，對膜性質(zhì)的評估與操作條件的調(diào)試。隨著對實驗要求的越來越高，對平板式陶瓷膜的要求也越來越高，為提高其性能出現(xiàn)了金屬支撐平板陶瓷膜，無支撐多孔陶瓷平板膜等新型平板式陶瓷膜，大大提高了平板式陶瓷膜的性能，極大的擴大了其應(yīng)用范圍。
3旋轉(zhuǎn)圓筒型過濾膜組件
旋轉(zhuǎn)圓筒型過濾膜組件是由阿不都瓦依提・玉素甫設(shè)計的一種由馬達(dá)帶動旋轉(zhuǎn)的陶瓷過濾膜筒為核心的封閉式過濾裝置(見圖2)。在工作過程中，原料液注滿高速旋轉(zhuǎn)的過濾筒，過濾液透過陶瓷膜由出水口流出，與此同時，原料液在壓力作用下注入過濾筒，一部分原料液由過濾筒流出，形成循環(huán)。在過濾筒高速旋轉(zhuǎn)過程中，過濾膜表面生成的濾餅不斷被掃流(即利用料液對過濾膜表面的剪切力),使過濾膜表面始終保持暴露狀態(tài)或保持很薄的濾餅層厚度，能使過濾操作始終保持連續(xù)穩(wěn)定的(平衡)過濾狀態(tài)，從而提高過濾效果。筆者認(rèn)為，此過濾形式雖不是傳統(tǒng)的死端過濾，但其原料液始終在一個密閉系統(tǒng)中循環(huán)，其過濾原理與死端一致，因此為死端過濾的一種形式。旋轉(zhuǎn)圓筒型過濾是一種新型的過濾形式，既解決了錯流過濾的回收率，同時又解決了死端過濾的膜污染問題。
4結(jié)語
1)陶瓷膜死端過濾由于其易污染，不易清洗等問題，很少應(yīng)用于實際工程中。但陶瓷膜死端過濾，回收率高，單位產(chǎn)水能耗少，裝置集成性高，有很高的實用價值。
2)傳統(tǒng)的死端過濾工藝易污染，清洗困難，不能保持連續(xù)穩(wěn)定的過濾狀態(tài)。
3)旋轉(zhuǎn)圓筒型過濾工藝，集錯流過濾和死端過濾優(yōu)勢于一身，解決了錯流過濾的回收率的同時又解決了死端過濾的膜污染問題。
4)旋轉(zhuǎn)圓筒型過濾工藝，加大了單位產(chǎn)水的能耗，提高了運行成本。