奈米陶瓷濾材技術——挑戰極限，實現永續潔淨製程的創新解決方案

2025/11/12

奈米陶瓷濾材技術

挑戰極限，實現永續潔淨製程的創新解決方案

奈米陶瓷濾膜(Ceramic NanoFiltration)具高選擇性分離、耐高溫與化學穩定性佳等優勢，廣泛應用於水處理、製藥、食品、光電/半導體及新能源領域，適用於極端使用環境與精密過濾等應用，市場潛力快速擴張。

▋高效掃流過濾技術

陶瓷過濾的核心原理是掃流過濾(Cross Flow Filtration)。當製程介質(進料Feed)以特定速度流經塗覆於內部表面的膜層(活性層)，透過操作壓力的驅動，將製程介質分離為滲透液(Permeate)和濃縮液(Concentrate)，大於膜孔徑的顆粒會被截留形成濃縮液，而較小的顆粒則穿過膜孔和支撐結構，成為滲透液被收集起來。

清潔機制(Cleaning)是掃流過濾的關鍵優勢。透過動能順著流動方向帶走累積於管壁的物質，能夠長時間達到穩定的過濾效果。此外，系統亦支援*反洗(Back Flush)*技術，即透過動力將過濾液反方向打回至管內，沖去管壁所累積之物質至濃縮端，有效維持膜材性能、延長使用壽命。

▋奈米陶瓷濾膜特色

德國Inopor®提供廣泛孔徑範圍的高品質陶瓷元件，涵蓋微濾(microfiltration)、超濾(ultrafiltration)乃至尖端的*奈米濾(nanofiltration)*技術。奈米濾的範圍約為1-3奈米。最精細的LC奈米濾膜，截流分子量可達200道爾頓(Da)，孔徑0.9 nm以下。

陶瓷膜元件由支撐結構和膜層組成。支撐結構主要由 α-Al2O3 製成，而個別的膜層則可由不同的陶瓷材料構成，如 α-Al2O3、ZrO2或TiO2。

主要特色：

極致的耐受性：耐強酸和強鹼(pH 0-14)，耐高溫(最高220 °C)和高壓(最高20 bar)，並具有高耐磨損性能。

長效與穩定性：無機材質，具有生物惰性(抗菌)；無材料降解問題，不易劣化，使用年限長。

高性能過濾：提供高選擇性、高通量的純物理過濾方式，有效截留目標過濾物質。

成本優勢：可實現自動化反洗，降低人工維護成本並減少堵塞；材質穩定，具有再生可能性，有助於減少碳足跡。Inopor®亦提供特殊設計的膜元件，例如具有疏水特性的改性膜層，或適用於磨蝕性環境的元件。

▋奈米陶瓷濾材應用場域：循環經濟與製程優化

陶瓷膜技術，尤其在奈米過濾領域，是應對嚴苛條件的解決方案，應用於廣泛的工業領域，實現分離、澄清、濃縮、回收等多重目標。

1. 製程廢水處理及有價物質回收

油水分離及污染物去除：有效降低油污和油脂、總懸浮固體(TSS)、化學需氧量/生化需氧量(COD/BOD)等指標。

電子化學品與溶劑回收：應用於水、電子化學品、清洗液的回收及提濃。例如：半導體製程中的研磨液(CMP slurry)廢水、含溶劑高溫廢水，以及雙氧水等有價化學品的回收及提濃。

特殊分離：實現醇類/聚合物分離、聚合物與硝酸懸浮液分離，以及金屬離子的分離及回收。

2. 工業應用實績

採油廢水處理：加拿大亞伯達的採油廢水處理案例中，奈米濾膜成功實現了近乎完全的有機物去除，以及高達80%的二價離子去除。該製程亦解決了顆粒磨損、油和焦油(高汙染)、鹽分(高結垢)等挑戰。

紡織業：用於精煉生產水的循環利用、染料分離以及在洗衣產業中的鹼液(caustic)回收。

電子業：用於有機溶劑/聚合物分離，以及強酸回收。

3. 環境與經濟效益

作為純水系統的前處理(Pre-treatment)，可顯著降低逆滲透(RO)濾材或樹脂等耗材的使用及更換頻率。透過提高回收率與降低廢棄物，有助於降低廠外處理費用，並創造節能減碳與循環經濟(ESG)效益。

About Inopor® GmbH

Inopor® GmbH為德國Rauschert集團全資子公司，自2006年起，專注於陶瓷膜液體過濾系統的開發，提供從概念發想到廠房設計、試點測試(pilot testing)及工程支援的全方位垂直整合解決方案。母公司Rauschert (Since 1898) 憑藉超過125年的陶瓷產品製造經驗，致力於提供高品質陶瓷元件，並將陶瓷膜技術應用於液體過濾系統。

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