句容凈化槽污水處理一體化設備工程設計驗室發(fā)現(xiàn)了ZrOCl2動態(tài)膜具有反滲透性能，開啟了動態(tài)膜技術的研究。動態(tài)膜結構上可分為兩部分：①分離層。分離層是依附在基膜上具有分離功能的濾餅層，常用分離層有Mg(OH)2、MnO2、TiO2、高嶺土、粉末活性炭等。②載體。載體是用來承載動態(tài)膜的多孔材料，常選擇陶瓷膜管、工業(yè)濾布、普通篩網(wǎng)等無機材料及聚烯烴類膜等高分子有機材料。因陶瓷膜具有耐高溫高壓腐蝕、強度大等優(yōu)點，陶瓷基動態(tài)膜研究獲得了廣泛關注。

　　1、陶瓷基動態(tài)膜制備方法及研究進展

　　近些年對陶瓷基動態(tài)膜的制備及研究也取得了較大進展，如在制備陶瓷基動態(tài)膜方面，潘艷秋等在管式陶瓷膜管預涂高嶺土，制備出油水分離性能良好的動態(tài)膜，與基膜直接用于油水分離相比，油水分離穩(wěn)定通量從300～1000L/(m2•h)，該動態(tài)膜能減輕基膜污染，楊濤等以高嶺土和水合MnO2溶膠為涂膜材料，在陶瓷膜管外表面涂制雙層復合動態(tài)膜，制備的復合預涂動態(tài)膜內層疏松，外層密實，處理乳化油廢水表現(xiàn)出較強的分離性能，處理30min截留率就達到99%，Chen等以陶瓷膜為載體，用ZrOCl2和H2SO4反應得到的物質為涂膜材料，制備多種孔徑的動態(tài)膜，該動態(tài)膜可將BSA(牛血清白蛋白)截留下來，而葡萄糖可自由通過動態(tài)膜，Mohd等用高嶺土、硅藻土、富勒氏土為涂膜材料制備動態(tài)膜，用于處理生活污水，在高嶺土濃度333mg/L、涂膜時間10min條件下制備的動態(tài)膜過濾污水，滲透濁度可低至0.2NTU。

　　近些年，動態(tài)膜廢水處理系統(tǒng)裝置也在不斷改進優(yōu)化，楊濤等發(fā)明一種預涂動態(tài)膜光催化水處理裝置，使用該裝置預涂動態(tài)膜簡單，催化劑回收利用充分，還能有效減緩陶瓷膜污染，降低運行費用，劉學文等發(fā)明公開一種可用于難生物降解廢水處理的在線化學氧化動態(tài)膜系統(tǒng)。該發(fā)明簡化了處理工藝，減少了循環(huán)側污染物的殘余總量，降低了污水處理成本。

　　2、陶瓷基動態(tài)膜的影響因素及研究進展

　　影響陶瓷基動態(tài)膜性能的因素包括動態(tài)膜制備過程和分離過程的操作條件，其中動態(tài)膜制備過程操作條件包括跨膜壓差、錯流速度等，分離過程的操作條件包括pH值、溫度等。動態(tài)膜結構、過濾性能常用膜滲透通量、出水水質(CODCr、色度、濁度)、動態(tài)膜質量及厚度、污染物去除率等指標來評價。確定動態(tài)膜制備條件、操作條件對污水處理效果至關重要。

　　2.1 陶瓷基動態(tài)膜成膜的影響因素

　　影響陶瓷基動態(tài)膜制備的因素有跨膜壓差、錯流速度等。跨膜壓差是濾液透過膜孔的推動力，其大小直接影響著膜的通量，錯流速度的大小決定著沉積在膜表面的顆粒物質，一般提高錯流速度有利于減輕濃差極化的影響。

　　2.1.1 跨膜壓差對動態(tài)膜制備的影響

　　跨膜壓差影響著成膜的滲透通量，一般情況下，跨膜壓差越大，相同時間內滲透液的體積越多，陶瓷膜過濾過程中，總是存在著一個臨界壓力，在臨界壓力之下，跨膜壓差與通量成正比，在臨界壓力之上，受濃差極化的影響，跨膜壓差對通量影響不大。

　　李彥等以管式陶瓷膜為基膜、ZrO2為涂膜顆粒，制備動態(tài)膜過程中穩(wěn)定滲透通量隨著壓差的增大出現(xiàn)先變大后減小的變化。在壓差小于0.14MPa時，增大壓差有利于基膜與動態(tài)膜顆粒的緊密結合，動態(tài)膜層更加均勻致密，壓差增大到0.14MPa后，隨著壓差的升高，動態(tài)膜層的厚度逐漸增加，分離阻力增大，穩(wěn)定通量減小，動態(tài)膜的最適宜制備壓力為0.14MPa。

　　陳銀平以管式陶瓷膜為基膜、高嶺土為涂膜材料制備動態(tài)膜并用于油水分離，在流量100L/h、涂膜液溫度25℃、涂膜料液濃度0.5g/L、涂膜時間25min條件下制備動態(tài)膜，隨跨膜壓差由0.02MPa增大至0.2MPa，動態(tài)膜質量由0.02g增至1.09g及厚度由8.98μm增至490μm。這是由于隨著涂膜壓力的增大，滲透通量增大，顆粒沉積粒徑變大，動態(tài)膜膜層厚度增大。

　　在動態(tài)膜制備過程中確定臨界壓力至關重要，不同體系臨界壓力的數(shù)值也會有所不同，一旦確定了臨界壓力，制備壓力選擇其附近，這樣可避免因壓力過小、動態(tài)膜涂膜不均勻有缺陷且動態(tài)膜層厚度太小，易造成基膜污染，壓力過大將進入膜孔的細小顆粒壓實，影響動態(tài)膜滲透通量。

　　2.1.2 錯流速度對動態(tài)膜制備的影響

　　錯流速度也是影響動態(tài)膜成膜的一個重要因素，一般來說，制備動態(tài)膜時的錯流速度越大，在載體表面沉積的顆粒的粒徑越小，制備過程達到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間越短，動態(tài)膜的性能較好，但有研究者發(fā)現(xiàn)，錯流速度過大會導致成膜不均勻且容易被沖刷掉。

　　李俊等以陶瓷膜管為載體，高嶺土為涂膜材料，在跨膜壓差0.2MPa，涂膜液高嶺土懸浮液濃度0.3g/L的條件下考察了0.5，1.0，1.5，2.0m/s4個錯流速度對動態(tài)膜成膜的影響，通過掃描電鏡觀察成膜的表面形貌，在1.0，1.5，2.0m/s的錯流速度下預涂的動態(tài)膜膜面不均勻且有缺陷，0.5m/s下涂制的膜面均勻且無缺陷，

　在上述兩個例子中，李俊以高嶺土為涂膜材料制備動態(tài)膜，高嶺土數(shù)目平均粒徑為0.13μm，制備的懸浮液濃度為0.3g/L，王婷婷以TiO2為涂膜材料，選用的TiO2顆粒平均粒徑為1.68μm，制備的懸浮液濃度為0.5g/L。兩種涂膜顆粒粒徑相差甚多，因此要想涂膜均勻穩(wěn)定，TiO2動態(tài)膜錯流速度相差也大。

　　因此，確定最適宜錯流速度要綜合滲透通量和成膜膜層狀態(tài)(均勻、牢固程度)兩者考慮。錯流速度過小，產生的剪切力較小，會造成更嚴重的動態(tài)膜堵塞現(xiàn)象，錯流速度過大，涂膜不均勻且容易沖刷掉。對該因素研究的主要目的是降低濃度差極化、降低操作成本、提高動態(tài)膜穩(wěn)定滲透通量。

　　句容凈化槽污水處理一體化設備工程設計2.2 陶瓷基動態(tài)膜操作條件的影響

　　陶瓷基動態(tài)膜的操作條件對污水處理效果影響頗深，如操作溫度、pH值等，pH值對處理效果的影響與涂膜液、污水的性質有關，溫度影響著溶液的黏度和傳質擴散系數(shù)，從而影響動態(tài)膜的穩(wěn)定滲透通量。

　　2.2.1 pH影響

　　pH值對動態(tài)膜污水處理效果有較大影響，在不同pH下，動態(tài)膜因所帶電荷的不同會表現(xiàn)出不同的性質。許多無機膜如Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2都帶有電荷，且受溶液pH值影響。對于一些金屬氧化物的水合物和氫氧化物而言，pH越高動態(tài)膜更為穩(wěn)定。

　　王婷婷應用TiO2動態(tài)膜處理含油乳化污水，考察了動態(tài)膜在不同pH值水溶液中的穩(wěn)定滲透通量和pH值對動態(tài)膜處理含油乳化液的影響兩部分。動態(tài)膜穩(wěn)定滲透通量隨不同pH值純水的影響見圖4，可知動態(tài)膜穩(wěn)定滲透通量隨著水溶液pH值的增大而下降，這是由于pH值增大，涂膜液TiO2的ξ電勢增大，顆粒間的排斥能增大，顆粒更加分散。