2021年多孔陶瓷多孔陶瓷治污.docx

多孔陶瓷多孔陶瓷治污
环境污染对中国的经济发展和人民身体健康全部含有重大影响。据统计，因环境污染造成的经济损失占国民生产总值的8％～15％，人民付出的健康代价更是无法估算。仅在北京，70％～80％的癌症病因和环境相关，尤其是肺癌，已经成为居民的第一大死因。伴随科技的发展，有效治理和抑制日趋严重的环境污染，治理废水、废气、噪声更多地依靠高技术材料。
　　多孔陶瓷及改性滤料就是这么一个材料。
　　什么是多孔陶瓷
　　多孔陶瓷是一个含有气孔的固体材料，作为新型功效材料，它结合了多孔材料的高比表面积和陶瓷材料的理化稳定性，含有一定尺寸和数量的孔隙结构。多孔陶瓷材料的发展始于19世纪70年代，早期仅作为细菌过滤材料使用。伴随科学技术的发展，大家控制其孔径、孔的形状、孔隙率、孔径分布、容重的能力不停提升，因此多孔陶瓷日益成为一个主要的环境材料，在很多领域全部得到了应用。
　　多孔陶瓷通常可依据其孔穴排列方法、孔的大小、材质来分类。依据孔穴排列方法可分为蜂窝陶瓷材料和泡沫材料，以后者还可深入分为开孔(或网状)及闭孔陶瓷材料：据孔的大小可分为微孔材料(孔隙直径小于2纳米)、介孔材料(孔隙直径介于2～50纳米)、宏孔材料(孔隙直径大于50纳米)；依据材质可分为高硅质硅酸盐材料、铝硅酸盐材料、精陶质材料、硅藻土质材料、刚玉和金刚砂材料、堇青石材料、采取工业废料的材料。
　　多孔陶瓷有何特点
　　多孔陶瓷滤料化学稳定好，选择适宜的材质和工艺，可制成耐酸、耐碱的多孔制品，而且不会和其它物质发生化学反应，从而造成二次污染；孔隙率高，可达20％～95％，且孔径分布均匀和大小可控，渗透率高；强度高，刚性大，在冲击压力作用下不引发外形改变和孔径变形；热稳定性好，不会产生热变形、软化、氧化现象等，工作温度可高达1000℃；本身洁净状态好，无毒无味、无异物脱落，不会产生二次污染；体积密度小，含有发达的比表面积及其独特的表面特征，能吸附滤除大量微小的悬浮物，对液体和气体介质有选择透过性；再生性强，经过用液体或气体反冲洗，可基础恢复原有过滤能力，从而含有较长的使用寿命，同时抗菌性能好，不易被细菌降解。
　　这些优良的性质确保了多孔陶瓷在众多领域中的应用优势。通常在确保机械强度、化学稳定性、热稳定性的基础上，尽可能要求较高的孔隙率、较大的比表面积、较窄且均匀的孔径。
　　多孔陶瓷在污染治理中的应用
　　因为多孔陶瓷含有很多优良特征，因此成为一个很有发展前途的生态环境材料，并在环境治理中得到了广泛应用。
　　多孔陶瓷含有特殊的结构，当滤液经过时，其中的悬浮物、胶体物和微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部，同时附着在污染物上的病毒等也一起被截留。这一过程是吸附、表面过滤和深层过滤相结合的过程，且以深层过滤为主。因为孔结构发达，因此多孔陶瓷的比表面积较大，能够吸附水中微小的悬浮物，关键以物理吸附为主。表面过滤关键发生在过滤介质的表面，多孔陶瓷起一个筛滤的作用，大于微孔孔径的颗粒被截留，被截留的颗粒在过滤介质表面产生架桥现象，形成了一层滤膜，这层滤膜也能起到主要的过滤作用，可预防杂质进入过滤层内部将微孔很快堵塞。深层过滤发生在多孔陶瓷内部，因为多孔陶瓷孔道的迂回，加上流体介质在颗粒表面形成的拱桥效应，惯性冲撞如布朗运动的影响，所以其过滤精度比本身孔径小得多，对液