陶瓷膜是一種高性能的過濾材料。在煤化工、硅材料、石油化工、鋼鐵、有色冶煉電力、垃圾焚燒等領域的氣固分離；在精細化工、生物化工、制藥、食品等領域液固分離；在MBR水處理中水回用，垃圾滲濾液，研磨切割廢水處理，油田回注水，研磨切割廢水等水處理中均有著重要的應用。

下文將按陶瓷膜制品及裝備的主要應用領域將陶瓷膜制品分為：高溫除塵用陶瓷膜、脫硝除塵一體化陶瓷膜、水處理用平板陶瓷膜，來對陶瓷膜的工作原理分別進行闡述，并為大家列舉部分工業應用實例。

一、高溫除塵用陶瓷膜

1、工作原理

高溫陶瓷膜是一種具有較高的機械強度、優良的熱性能和耐化學腐蝕性能、極佳的微孔過濾性能的微孔陶瓷過濾材料，由高強度陶瓷支撐體和高效膜分離層復合燒結而成。材質主要包括碳化硅質、堇青石質、氧化鋁質、陶瓷纖維質及陶瓷纖維膜過濾材料等。

高溫陶瓷膜除塵器設備

過濾及反吹再生示意圖

高溫除塵用陶瓷膜過濾原理

2、應用領域

高溫陶瓷膜可用于苛刻環境條件下高溫氣體（煙塵）的除塵凈化，特別是高溫PM2.5、PM1.0、PM0.5等細微顆粒物的捕集。目前高溫陶瓷膜過濾器已應用于煤化工、多晶硅、有機硅、有色冶煉、石油化工等領域，每年處理300℃以上高溫氣體（煙塵）量超200億立方，減少細微顆粒物排放超20余萬噸，高溫余熱利用產生的熱量每年節約超100萬噸標準煤。

如下為高溫氣體處理應用舉例：

高溫高壓陶瓷飛灰過濾器是SHELL、U-GAS、UHDE等主流煤氣化技術中的關鍵設備。過濾器的工作溫度在200-450℃之間，每小時可處理5-30萬Nm3/h，過濾精度在0.1到1μm之間，排放粉塵含量小于10mg/m³。

在石油化工行業中，催化裂化工藝中再生煙氣中催化劑的回收、脫氫工藝中油氣過濾器可以代替三旋。目前在異丁烷脫氫行業已得到廣泛成功的應用。

此外，高溫除塵陶瓷膜在煤干餾、有色金屬冶煉、多晶硅、有機硅等領域均已得到廣泛成功的應用。篇幅所限，本文不再展開表述，如需了解跟多請自行聯系文章下方素材提供者“山東工陶院”。

二、脫硝除塵一體化陶瓷膜

1、工作原理

脫硝除塵一體化陶瓷膜是一種新型的同時具備高效除塵和脫硝功能的陶瓷膜材料。通過在高溫陶瓷膜材料內部孔結構上敷載高效脫硝催化劑，在高溫（200-420℃）狀態下先將煙氣中的粉塵進行高效去除，再利用陶瓷膜支撐體內部多維孔道中敷載的催化劑和加入的NH₃將煙氣中的NOX分解，同時解決高效除塵和脫硝，實現超低排放。

脫硝除塵一體化陶瓷膜-工作示意圖

脫硝除塵一體化陶瓷膜-脫硝機理

2、應用領域

脫硝除塵一體化陶瓷膜目前已經在玻璃窯爐煙氣、化工、冶煉煙氣、電力、燃煤鍋爐煙氣、水泥窯爐尾氣、鋼鐵、焦化煙氣、垃圾焚燒尾氣等領域成功應用，在提升了煙氣的處理速率及處理品質同時，在大型工業的長期發展中還能起到降低生產成本的作用。如下便以玻璃行業的應用實例作為一個例子說明。

應用舉例：脫硝除塵一體化陶瓷膜—玻璃行業

下表是以產能為600d/t的玻璃窯爐為例的投資及運行成本的比較。

從上表我們可以看出，脫硝除塵一體化陶瓷膜雖然一次性投資比較大，但是其運行維護運行成本卻遠遠低于傳統工藝。因此，采用脫硝除塵一體化陶瓷膜從長遠上來考慮，對降低成本總是有利的。

三、水處理用平板陶瓷膜

1、工作原理

平板陶瓷膜是一種可浸入液體介質中，具有非對稱孔結構，能夠實現液固分離的板狀陶瓷膜材料。具有機械強度高、化學穩定性好孔徑分布窄，抗污染能力好，膜分離效率高、過濾精度高、運行能耗低、維護方便，預處理工藝少、占地面積少等特點。

平板陶瓷膜工作原理示意圖

平板陶瓷膜組件

2、應用領域

目前水處理用平板陶瓷膜已經在如下領域：工業廢水、印染廢水、電鍍廢水、造紙廢水、工業循環水、冷卻水、洗滌廢水、含油廢水、焦化廢水、油田回注水、研磨廢水、制藥廢水、化工廢水、城鎮污水、飲用水、純水等領域成功得到應用。

如下為水處理用平板陶瓷膜應用領域舉例

某多晶硅研磨廢水，采用平板陶瓷膜MBR系統實現廢水達標排放。處理水量1000m³/d；膜類型：1046*250*6，100nm；膜使用量：平板膜4000片，面積2000平米；出水情況：CODCr≤60mg/L；懸浮物≤4mg/L；濁度≤1NTU；pH：6-9。

備注：MBR污水處理是現代污水處理的一種常用方式，其采用膜生物反應器（Membrane Bioreactor,簡稱MBR〕技術是生物處理技術與膜分離技術相結合的一種新技術。

本文素材提供：

山東工業陶瓷研究設計院有限公司（以下簡稱“山東工陶院”）。山東工陶院是唯一的國家級工業陶瓷科研院所。其歷史可追溯至1950年成立的新中國第一個建材科研機構---華北窯業公司研究所，即后來逐漸形成的建筑材料科學研究院。

幾十年來，山東工陶院形成了自己獨具特色的高性能陶瓷透波材料、陶瓷防隔熱材料、特種陶瓷纖維、特種功能涂層、先進陶瓷精密加工技術、高溫陶瓷膜及裝備、工業固廢棄物綜合利用等七大學科。在建材行業、國防軍工配套特種陶瓷材料領域做出了重大貢獻。

作者：粉體圈小白