陶瓷膜过滤收获微藻的效能与膜污染特征
陶瓷膜过滤器工作原理
陶瓷膜过滤器工作原理
陶瓷膜过滤器工作原理类似于常见的微滤器，通过其微小的孔隙将溶液中的杂质、悬浮物和微生物等分离出来。
具体工作原理如下：
1. 孔隙筛选：陶瓷膜过滤器具有非常小的孔隙，通常在纳米级别。
当溶液通过过滤器时，孔隙会阻挡其中的大分子物质和悬浮物，只允许溶液中的溶质和水分子通过。
2. 压力差驱动：通常通过施加压力差来推动溶液通过陶瓷膜过滤器。
高压一侧的溶液会通过孔隙进入低压一侧，而杂质和悬浮物则被截留在高压一侧。
3. 筛选效果：根据孔隙大小的不同，陶瓷膜过滤器可以实现从悬浊液中去除微米甚至纳米级别的颗粒和微生物。
这使得它在许多领域中被广泛应用，如水处理、饮料生产、制药等等。
4. 清洗与维护：随着使用时间的增长，过滤器表面会积聚一定量的杂质，影响过滤效果。
因此，定期清洗和维护是保持陶瓷膜过滤器高效运行的重要步骤。
常见的清洗方法包括物理清洗（如用水或气体冲洗）和化学清洗（如使用酸碱溶液进行反应）等。
综上所述，陶瓷膜过滤器利用微小的孔隙将溶液中的杂质和悬浮物截留，实现了有效的分离和过滤作用。
通过施加压力差，溶液被迫通过过滤器，而不同大小的颗粒和微生物则被截留在
高压一侧。
通过定期清洗和维护，陶瓷膜过滤器能够长时间保持高效的过滤效果。
陶瓷膜过滤系统
陶瓷膜过滤系统
陶瓷膜过滤系统是一种利用陶瓷材料制成的膜片过滤技术。
它采用微孔陶瓷膜作为过滤介质，通过压力差驱动水或其
他溶液通过膜片，以分离和去除其中的固体颗粒、细菌、
病毒等杂质，从而实现液体的过滤和纯化。
陶瓷膜过滤系统具有以下特点：
1. 高效过滤：陶瓷膜的微孔结构可以有效拦截微小颗粒和
微生物，具有很高的过滤效率和流通量。
2. 高强度耐用：陶瓷材料具有抗压性和耐腐蚀性，能够承
受较高的压力和长期使用而不容易破损。
3. 长寿命：陶瓷膜的过滤性能稳定，不易发生堵塞和磨损，可以长时间稳定运行。
4. 易清洗维护：陶瓷膜表面光滑，结构均匀，易于清洗和
维护，可以反复使用。
5. 节能环保：陶瓷膜过滤系统不需要添加化学物质处理水源，不会产生化学废物，符合环保要求。
陶瓷膜过滤系统广泛应用于水处理、食品饮料、制药、化工等行业，可以用于纯水制备、废水处理、浓缩和分离等工艺过程中的液体过滤和固液分离。
陶瓷膜过滤技术的心得体会
陶瓷膜过滤技术的心得体会
陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等材料经特殊工艺制备而成的多孔非对称膜。
陶瓷膜过滤是一种“错流过滤”形式的流体分离过程：在压力作用的驱动下，原料液在膜管内流动，小分子物质透过膜，含大分子组分的浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。
陶瓷膜过滤精度涵盖微滤和超滤，微滤膜的过滤孔径范围在0.05μm至1.4μm之间，超滤膜过滤精度范围可在10KDa-50KDa之间
技术特点:
1)多通道陶瓷膜，通道内径4mm，适用于高浓度、高粘度等液态体系的过滤分离处理。
2)具有高的切向流速，降低膜表面的浓差极化现象，膜通量稳定
3)膜材质：承体ａ-Al2O3含量＞99%（99瓷），膜层为复合锆膜，抗污染强、再生恢复方便
4)机械强度大，耐磨性好
5)PH耐受范围宽，耐酸、耐碱、耐有机溶剂及强氧化剂性能好
6)易清洗，可高温消毒、反向冲洗，适于除菌过滤过程
7)使用寿命长，某些行业使用寿命大于5年，设备综合成本低，性价比高。
陶瓷纳滤膜的特点
陶瓷纳滤膜的特点
2019.11.05
有机酸一般在中草药的叶、根或果实中广泛分布，通过膜分离技术进行提取应用于工农业生产和医药工业原料，传统的有机酸提取工艺存在工艺复杂、成本高且有效成分损失严重等诸多缺点，而陶瓷纳滤膜的在有机酸生产过程中应用对有机酸进行分离、纯化，前景可谓生机盎然，那么德兰梅尔陶瓷纳滤膜都有哪些特点呢?
在有机酸发酵液中，除了含有有机酸之外，还有纤维、菌体、色素、矿物质等悬浮物质，因此需要反复进行分离提纯得到结晶成品，传统的分离纯化工艺成本高、效果并不是很理想。
膜分离技术是当代重要的高新技术之一,陶瓷纳滤
膜“错流过滤”的方式，更好的实现了低温分离、浓缩、纯化的处理过程，不存在二次污染的情况，提高了所的产品的品质，不仅具备了长期稳定的工艺性能，再生性能也非常高，使用寿命得到了延长，更好的节约了运行成本。
如今德兰梅尔陶瓷纳滤膜技术越来越成熟，广泛应用于各行各业当中，多种规格满足了不同客户，不同体系，不同处理量的需求。
以上由莱特莱德小编整理。
陶瓷膜过滤器原理
陶瓷膜过滤器原理
陶瓷膜过滤器是一种利用陶瓷材料制成的微孔膜滤器，其过滤原理是根据膜表面微孔的大小和结构实现精确的分离作用。
陶瓷膜过滤器在工业领域广泛应用于液体和气体的分离、纯化和浓缩等工艺过程中。
陶瓷膜过滤器的工作原理主要分为两个步骤：预处理和分离。
首先是预处理阶段，将待过滤的流体通过预处理装置进行初步的净化处理，去除大颗粒杂质和悬浮物，并控制液体的温度和pH值等参数，以减小对膜的污染。
然后是分离阶段，将经过预处理的流体通过陶瓷膜过滤器。
陶瓷膜的微孔大小可以根据具体需求进行选择，通常可分为超滤、纳滤和微滤三个级别。
流体通过陶瓷膜时，相对较大的杂质被阻挡在膜外，而较小的溶液和溶质则通过微孔进入膜孔内部，从而实现了分离的目的。
同时，陶瓷膜过滤器还具有一定的选择性，可以通过调整操作参数来控制渗透通量和截留效果。
一般来说，渗透通量越高，截留效果越差，而截留效果越好，渗透通量则越低。
此外，陶瓷膜过滤器还具有耐高温、耐酸碱、机械强度高等特点，能够适应较为恶劣的工况环境，并可以进行反冲洗和清洗等维护工作，延长使用寿命和提高过滤效率。
综上所述，陶瓷膜过滤器利用微孔膜的特性实现精确的分离作
用，具有高效、耐用和可维护性强等优点，成为工业领域中重要的分离设备之一。
微生物陶瓷膜对水质处理的效果分析
微生物陶瓷膜对水质处理的效果分析水是人类生活中必不可少的资源，然而，随着工业化和城市化进程的加快，水污染问题日益突出。
因此，寻找高效、环保的水质处理技术变得尤为重要。
微生物陶瓷膜技术作为一种新型的水处理技术逐渐受到人们的关注。
本文旨在分析微生物陶瓷膜在水质处理中的效果。
微生物陶瓷膜技术是一种结合了陶瓷膜过滤和微生物附着生长技术的水处理技术。
它通过在陶瓷膜表面形成微生物生物膜，使废水通过微生物生物膜时，微生物通过附着、吸附、生长等过程将废水中的有机物和微量元素分解、转化、吸附等，最终达到水质净化的目的。
微生物陶瓷膜技术相比传统的水质处理技术有许多优势。
首先，它具有较高的处理效率。
微生物陶瓷膜中的生物膜具有较大的生物活性面积，可以提高有机物的降解速度，有效去除水中的COD和BOD等有机污染物。
其次，微生物陶瓷膜具有较好的稳定性。
由于微生物生物膜附着在陶瓷膜上，可以防止微生物的挂膜和脱壳现象，提高整个系统的稳定性。
此外，微生物陶瓷膜还具有较长的使用寿命和较低的运行成本，因此在实际应用中更加经济可行。
为了评估微生物陶瓷膜对水质处理的效果，许多研究已经展开。
一项研究表明，在微生物陶瓷膜处理后，水中的COD和BOD浓度显著降低，同时，对氨氮、总磷等其他污染物也有很好的去除效果。
另一项研究发现，在微生物陶瓷膜的作用下，废水中的重金属离子被吸附在微生物生物膜上，从而降低了重金属污染物的浓度。
此外，微生物陶瓷膜还可以有效去除水中的细菌和病毒，提高水的卫生安全性。
尽管微生物陶瓷膜技术在水质处理中具有很多优势，但也存在一些挑战。
首先，微生物陶瓷膜对废水质量和进水条件有较高要求，一些特殊的废水可能会对微生物陶瓷膜的生长和附着产生不利影响。
其次，微生物陶瓷膜的操作和维护也需要一定的技术要求，需要专业的人员进行管理和维护。
此外，微生物陶瓷膜的成本较高，需要进一步研究降低技术成本。
总结起来，微生物陶瓷膜技术是一种具有潜力的水质处理技术。
陶瓷膜净水研究进展
陶瓷膜净水研究进展陶瓷膜净水技术是一种利用钛、锆、铝、硅等元素制备的膜滤器，可以有效地去除水中的无机污染物、有机污染物、细菌病毒等，具有高效、节能、环保等特点，已成为当今世界上最重要的净水技术之一。
本文主要介绍陶瓷膜净水技术的概述及其研究热点。
一、概述陶瓷膜是一种复合材料，由多种无机、有机物组成，常用的材料有氧化锆、氧化铝等。
陶瓷膜的制备方法主要有浸渍法、溶胶-凝胶法、电化学沉积法等，具体方法根据材料的不同有所区别。
陶瓷膜的孔径大小通常在0.01~1微米之间，可以有效地去除水中的杂质。
陶瓷膜的运用主要是通过压力差驱动，将水从膜内的孔隙中通过，而杂质则被截留在膜的外部。
其中，超滤膜孔径大于分子筛，可以过滤掉水中的纤维、蛋白质、胶体等；而微滤膜孔径较小，可以去除水中的细菌、病毒等微生物。
二、研究进展1、材料研究目前，主流的陶瓷膜采用的是氧化锆材料，其高温耐久、耐强腐蚀、高机械强度等特性，使其逐渐成为膜技术的首选材料。
但氧化锆膜在制备过程中成本较高，因此研究人员开始寻找其他较为低成本的材料。
例如，2009年，李建兵等人采用硅酸铝纤维为前驱体制备了一种新型陶瓷膜，其水通量和污染物抗污性能较好。
2、结构研究陶瓷膜的结构对净水性能有很大影响，研究人员常通过改变陶瓷膜的孔径、厚度、孔隙率等参数，来优化其性能。
例如，王黎明等人采用电化学沉积法，通过改变膜制备条件，制备出孔径可调的铝氧化物陶瓷膜，并将其应用于暖通空调系统中，结果表明，改变孔径可以在保证过滤效率的前提下提高膜的通量。
3、应用研究陶瓷膜目前广泛应用于饮用水、工业废水等领域。
例如，曲胜一等人研究了基于陶瓷膜的防洪减灾饮水设备，并在中国台湾地区进行了实际应用，结果表明，在强降雨等情况下，该系统能够快速地将混合水体中的红土、砂砾、芦苇等杂质过滤掉，提供清洁安全的饮用水。
总之，陶瓷膜净水技术具有显著的优势，尤其适用于水质较差的环境。
在今后的发展中，研究人员还需要进一步优化陶瓷膜的结构、性能，寻找更为低成本的材料，并深入探讨其在生活、工业、医药等领域中的应用。
陶瓷膜净水研究进展
陶瓷膜净水研究进展陶瓷膜净水是一种利用陶瓷膜进行膜分离技术来净化水质的方法，近年来在净水领域取得了不少进展。
陶瓷膜的研究不仅提高了净水效率，还减少了能源消耗和水资源浪费，对保护环境和人类健康具有重要意义。
本文将就陶瓷膜净水的研究进展进行详细介绍。
一、陶瓷膜净水的基本原理陶瓷膜是一种微孔结构的膜材料，通过精密的制备工艺，可以具有不同孔径和分子筛选性。
在陶瓷膜净水中，水通过膜的微孔，而溶解在水中的离子、微生物、有机物等则被截留在膜的表面或内部，从而实现水质的净化。
陶瓷膜净水不需要化学药剂，对水质不会造成二次污染，具有较高的净水效率和可持续性。
二、陶瓷膜净水的关键技术1. 陶瓷膜材料的研发：陶瓷膜的性能直接影响到净水效率和成本。
近年来，研究人员针对陶瓷膜材料的孔径、孔隙率、表面性质等进行了深入研究，通过改变原料配比、制备工艺等手段，不断提高陶瓷膜的分离性能和机械强度，降低制备成本，使其更适用于工业和生活污水处理领域。
2. 陶瓷膜模块的设计与制备：陶瓷膜的应用需要将膜材料固定在模块中，以便进行连续的水处理操作。
研究人员通过优化模块结构、提高密封性能、改进流体动力学特性等手段，设计制备出了不同规格和适用范围的陶瓷膜模块，使得其在实际工程中更加稳定和可靠。
3. 耐污染性和自洁性的提高：陶瓷膜在水处理过程中容易发生污染，如结垢、生物膜覆盖等，降低了净水效率和使用寿命。
为此，研究人员通过表面改性、添加抗污染层、应用辅助设备等手段，不断提高了陶瓷膜的耐污染性和自洁性能，延长了其运行周期和净水效率。
三、陶瓷膜净水的应用与前景1. 工业废水处理：陶瓷膜净水技术在工业废水处理中具有广阔的应用前景，可以高效去除废水中的重金属离子、有机物和微生物等污染物，同时可以减少化学药剂的使用和减少处理成本。
2. 生活饮用水净化：陶瓷膜净水技术也可以应用于生活饮用水的净化领域，通过微孔膜的过滤和分离作用，可以彻底去除水中的浑浊物、微生物、异味物质等，得到清澈透明的饮用水。
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应用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工
Applied Chemical Industry
Vol.46 No.6 Jun.2017
令科研与开发令
陶瓷膜过滤收获微藻的效能与膜污染特征
吴晓甜1>2，陶益1 ，周灿炜1>2，张文3 ，张正华1 ，张锡辉1
(1.清华大学深圳研究生院清华-康达环境纳米工程技术研究院，广 东 深 圳 518055 ; 2.清 华 大 学 环 境 学 院 ，北 京 100084;3.新 泽 西 理 工 大 学 市 政 与 环 境 工 程 学 院 ，美 国 纽 瓦 克 07102)
摘 要 : 考察了平板陶瓷膜在次临界通量条件下多周期过滤收获小球藻细胞的效能以及跨膜压差、阻力构成、不可 逆污染组分等膜污染特征。结 果表明，次临界通量条件下，采 用 孔 径 1〇〇n m 的陶瓷膜多周期过滤能够有效收获普 通小球藻。84% ~ 9 8 %的 进 水 藻 细 胞 以 滤 饼 层 方 式 被 截 留 ，通 过 物 理清洗膜表面能够获得高浓度藻液，浓缩因子 高 于 34。3 个过滤周期内膜污染均呈现先缓慢增加后急剧升高的两阶段变化趋势。随过滤周期增加，膜污染急剧 升高阶段显著加速，其主要原因是 小 球 藻 细 胞 及 其 E 0 M 形 成 的 协 同 污 染 效 应 以 及 水 力 不 可 逆 污 染 的 逐 渐 累 积 。 水力不可逆污染组分的有机物分子量特征是1〇〇~ 1 〇〇〇D a 的低分子酸以及1 ~ 10 k D a 的蛋白类有机物，其中多种
WU Xiao-tianh l, TAO Yil ,ZH0U Can-wei^1,ZHANG Wen , ZHANG Zheng-hua , ZHANG Xi-hui1
(1. Tsinghua-Kangda Research Institute of Environmental Nano-Engineering & Technology, Graduate School at Shenzhen, Tsinghua University, Shenzhen 518055 , China；2. School of Environment,Tsinghua University, Beijing 100084, China；3. John A. Reif, Jr. Department of Civil and Environmental Engineering,New Jersey Institute of Technology,Newark 07102,USA)
Abstract：The performance of a bench-scale ultrafiltration system with a submerged flat-sheet ceramic membrane was investigated for harvesting green microalgae, Chlorella vulgaris. The membrane fouling characterizations,including trans-membrane pressure,components of membrane fouling resistance and the constituents of the irreversible fouling, were systematically analyzed. The results showed that this system had a sound harvesting performance on Chlorella vulgaris. More than 84% of the microalgae in the influ ent were intercepted on the membrane surface and formed on the cake layer,which could be collected by physical cleaning to a concentrated microalgae liquid with a concentration factor higher than 34. The membrane fouling performance could be divided into two phases,an initial slow increasing phase followed by a quick increasing phase. The latter phase was accelerated with extended filtration cycles. The syner getic fouling effect of algal cells and EOM as well as the increase in the hydraulic irreversible fouling were attributed to the rapid membrane resistance increase. The substances with low molecular weight of 100 〜 1 000 Da and high MW of 1 〜 10 kDa，containing multi aromatic proteins and the soluble microbial products,were the major contributors to the hydraulic irreversible fouling. Key words ：microalgae harvesting ；ceramic membrane filtration ；critical flux ；multi-cycle filtration ； membrane fouling
芳香族类蛋白和可溶性微生物产物是主要组分。
关键词:微藻收获; 陶瓷膜过滤; 临界通量; 多周期过滤;膜污染 中图分类号:TQ 028.5 文献标识码:A 文章编号： 1671 -3206(2017)06 -1027 -0 6
The microalgae harvesting efficiency and fouling characterization with ceramic ultrafiltration membrane