活蹦乱跳的虾可谓是大家餐桌上最受欢迎的肉类之一，不仅高蛋白几乎0脂肪，就连虾皮含有丰富的钙。但为了满足口腹之欲，全靠野生的不太现实，因此现在市面上的虾基本都是人工养殖。

不过现在养虾已经变得越来越困难，除了高发的各种病害，饲料，气候等等，水源污染是目前较大的问题所在。受化工废水、生活污水、养殖废水等问题干扰，沿海海水污染不断加剧，导致散养式、粗放式的养殖风险大幅增高，因此规模化、科学化养殖成为了虾养殖行业大的发展趋势。为了规模化处理海水，就需要因地制宜选择工艺，其中一些有追求的养殖户就会选择超滤设备来完成这个步骤。

海南某养虾达人的虾塘及其超滤水处理系统

超滤膜的孔径为2～100 nm，其作用在于物理过滤悬浮物、胶体、饵料、细菌、病毒，可同时起到精细过滤细小胶体颗粒物和滤除菌类的作用，可作为海水养殖水循环利用处理一个重要环节。超滤膜主要可分为有机聚合物膜和无机陶瓷膜，虽然在海产养殖方面以聚砜、聚偏氟乙烯中空纤维等有机超滤膜研究较多，但其实无机陶瓷膜也能取得非常好的效果，而且它具有耐腐蚀、耐高温、机械强度好、适用于极端水质情况的特点，因此与有机膜相比会更加地耐用。

某水产公司使用陶瓷膜超滤前后的弧菌培养基对比

不过陶瓷膜在海产养殖方面的应用，其实只是很小的一部分。在它其他的下游应用中，仅仅是与“水”相关的就有以下的这些：

1、在给水处理中的应用

微孔陶瓷膜分离技术在给水处理中的应用始于20世纪80年代初期，特别是在欧洲一些国家，如法国、意大利等在这些方面的实践工作更是走在世界前列。用微孔陶瓷膜进行给水处理的优点是能够保证更好和更可靠的水质，不用化学物质，特别适合于高附加值产品。

陶瓷微滤(MF)膜、陶瓷超滤(UF)膜处理地表水制备饮用水已在欧洲应用多年，近年来陶瓷膜与吸附集成净水技术在我国已开始应用，比如说在我国的农村地区，很多地方受技术和运维条件限制，缓释消毒设备净化效果不理想，自来水都很浑浊。为了解决这个问题，地方引进了陶瓷膜净水系统，成功降低了浊度、提升了余氯，最终达到提升水的安全卫生水平的目的。

2、在海水淡化中的应用

反渗透海水淡化目前已成为海水淡化最主要的方法之一。目前反渗透海水淡化工程预处理的方法主要有多介质过滤和有机膜超/微滤。传统的多介质过滤不能完全去除胶体和悬浮物质，出水水质易产生波动，从而降低反渗透膜的产水能力和寿命；有机膜超/微滤法预处理存在有机膜易老化、断丝等难题，同时由于我国海水水质较差，大多数有机膜使用寿命不足3 a。

与上述两种方法相比，陶瓷膜具有孔径分布窄、孔隙率高、分离层薄、过滤阻力小等优点，而且单位膜表面积处理量高、产水能力大，膜的化学性质稳定，可以在海水中长期稳定运行，更适用于海水淡化预处理。在2019年时，新加坡蔡厝港（Choa Chu Kang）自来水厂就建成全球最大陶瓷膜海水淡化处理系统，这套先进的过滤系统取代原有的沙滤，每天可处理4000万加仑（约合18万立方米）水。

3、在废水处理中的应用

近年来，由于全球水资源紧缺，将陶瓷膜分离技术应用于废水的处理和再利用显得更加重要。从材料特点考虑，由于陶瓷膜可以在苛刻的条件下进行长期稳定的分离操作，这也决定了它在水处理领域应用的主要方向是废水处理，特别是工业废水的处理。目前陶瓷膜主要用于含油废水、化工及石化废水、印染废水、生活污水及放射性废水等的处理。

①含油废水的处理

含油废水来源广泛，且具有难降解、易乳化等特点，常规方法处理难以达到理想的效果。无机陶瓷膜在处理含油废水方面具有突出的优势，表现在通量高，使用寿命长，且对膜的孔径大小要求相对较宽松。

②化工及石化废水的处理

在化工及石油化工行业中往往会产生一些具有强酸、强碱或强腐蚀性的含颗粒废水，对于这类废水的处理，有机膜往往难以胜任，而无机陶瓷膜由于其优异的化学稳定性，在处理这类废水时具有独特的优势。

③印染废水的处理

造纸和纺织染色工程均以水为介质，而且往往需要一次或多次水洗，用水量比较大，排放的废水对环境污染严重。在印染过程各工序排出的废水含有的主要污染物为：悬浮物、BOD、COD、还原漂白剂、重金属以及色度等，同时处理的难度很大。C.Soma等采用氧化铝微滤膜处理印染废水，研究发现，悬浮物、有机物的去除效果均很明显，其中不溶性染料去除率大于98%，通过加入一些表面活性剂可使可溶性染料的去除率大于97%。

④生活污水的处理

在各类水体污染源中，生活污水也占相当大的比例，这类污水污染程度不高，但水量较大，如能处理后循环使用，对保护淡水资源、提高水的利用率是十分有益的，特别是在水缺乏地区。

总结

虽然无机陶瓷膜的研究取得了很大进展，效果也得到了大量的认可，但它还是有几个地方亟待改善：一是成本，必须要开发出更低价高性能的膜材料；二是工艺，要进一步提高透过速率和膜的分离效果；三是种类和应用上都需要扩展；四是需要克服膜污染，并提高反洗效率。

就拿第一点来说，目前陶瓷超滤膜系统之所以还未能在海产养殖领域中得到大范围应用，最大的局限就是其高昂的成本。如果能够控制到大多养殖户都能接受的水平，相信将会有更多更好的养殖海产品出现在大家的餐桌上，满足我们的口腹之欲。

资料来源：

陶瓷膜在水处理中的发展与应用，秦伟伟，宋永会，肖书虎，程建光，曾萍。

南美白对虾养殖海水陶瓷膜超滤和絮凝超滤研究，赵可江，田振邦，崔俊峰，黄做华，王俊，赵亮，张涛。

粉体圈 小榆