淺析環(huán)境工程中多孔陶瓷材料的應(yīng)用

胡佳慧

摘 要：多孔陶瓷材料近年來在環(huán)境工程中應(yīng)用的效果極為顯著，為了促進(jìn)多孔陶瓷材料大規(guī)模應(yīng)用的實現(xiàn)，將其與生物技術(shù)結(jié)合在一起，以實現(xiàn)降低成本等多方面的目標(biāo)，這種情況下有必要對多孔陶瓷材料在環(huán)境工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析。基于此，文章首先對多孔陶瓷材料進(jìn)行了簡單的概述，然后帶著對多孔陶瓷材料的初步了解，對多孔陶瓷材料在環(huán)境工程中的應(yīng)用展開了進(jìn)一步分析。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；多孔陶瓷材料；應(yīng)用

隨著近年來我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國環(huán)境污染情況也不斷加劇，這種情況下為了解決越來越嚴(yán)重的環(huán)境問題，相關(guān)專家潛心研究，重于發(fā)現(xiàn)了多孔陶瓷材料對于吸附、篩選過濾功能非常強(qiáng)，在環(huán)境工程中應(yīng)用可以充分發(fā)揮其積極因素，在污水處理、固體廢棄物及噪聲控制等方面都可以廣泛應(yīng)用。然而當(dāng)前多孔陶瓷材料在環(huán)境工程中的應(yīng)用還不是很完善，因此本文針對其在環(huán)境工程中應(yīng)用展開進(jìn)一步分析。

一、多孔陶瓷材料簡述

多孔材料是隨著時代發(fā)展產(chǎn)生的，是一種與密實材料相對應(yīng)提出來的，實際上多孔陶瓷材料就是其中包含大量孔隙的陶瓷材料，作為一種新型陶瓷材料，多孔陶瓷材料具有十分有益的力學(xué)及物理性能。近年來隨著我國制備工藝的不斷提高，多孔陶瓷材料應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)大，目前已經(jīng)發(fā)展成為環(huán)境工程中一項非常優(yōu)秀的材料，由于其具有結(jié)構(gòu)、功能兩方面屬性，和一般陶瓷材料相比，在密度、透氣性、硬度等方面都具有非常強(qiáng)大的優(yōu)勢，因此不僅在我國得到了廣泛應(yīng)用，同時在未來的發(fā)展過程中潛能也非常巨大。

二、多孔陶瓷材料在環(huán)境工程中的應(yīng)用

1.用來吸附過濾介質(zhì)

因為多孔陶瓷材料結(jié)構(gòu)存在一定的特殊性，在液體中可以得到充分的發(fā)育，使其表面積增大，如果有濾液通過，多孔陶瓷材料就會對液體進(jìn)行充分的吸附和過濾，將表面過濾、深層過濾相結(jié)合，將濾液中存在的膠體物、明顯懸浮物以及微生物等污染物質(zhì)過濾出來，附著在陶瓷材料的內(nèi)部或者表面，將其中的病毒截留下來。在過濾的過程中，不僅可以對濾液進(jìn)行物理性吸附，同時其中表面過濾起到了非常重要的作用，可以將大于微孔孔徑的顆粒截留下來，并在過濾介質(zhì)表面形成濾膜，這層濾膜主要充當(dāng)二者的橋梁，避免雜質(zhì)過多過快的進(jìn)入到濾層內(nèi)部，堵塞微孔。深層過濾則在材料內(nèi)部進(jìn)行，由于受到表面過濾的影響，深層過濾的精度得到了提升，因此過濾操作顯得更加細(xì)致。

2.作為生物濾池的載體

從固定化微生物技術(shù)的角度上來看，多孔陶瓷材料主要利用固定化技術(shù)，充當(dāng)生物濾池的載體，然后利用物理或者化學(xué)手段將濾液中的酶或者微生物定位，將其限定在具體的空間區(qū)域中，通過這種方式提升材料的可反復(fù)利用性及材料活性。和其他游離微生物技術(shù)相比較，多孔陶瓷材料主要通過對固定化微生物技術(shù)的利用，將微生物固定在某一區(qū)域中，通過這種方式減輕甚至消除微生物流失，促進(jìn)多孔陶瓷材料反映速度的提升。此外，在培養(yǎng)優(yōu)勢微生物種群方面，多孔陶瓷材料也具有絕對優(yōu)勢，不僅可以對于處理過程中的穩(wěn)定性進(jìn)行提升，同時還能有效控制處理過程，副反應(yīng)的發(fā)生得到了有效減少。

3.在吸聲降噪中的應(yīng)用

噪聲是除了水污染、大氣污染、固體廢棄物污染以外的又一個公害，噪聲的存在為人們的正常生活造成了極大的影響。多孔陶瓷材料可以充分利用其相互貫通的空隙和外界連通，同時多孔陶瓷材料還具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，所以多孔陶瓷材料是一種非常好的吸聲材料。聲波傳入到多孔陶瓷材料體內(nèi)以后，會引起空隙中空氣的振動，和陶瓷脈絡(luò)發(fā)生摩擦，由于受到粘滯作用的影響，聲波會轉(zhuǎn)變成熱能，被消耗掉，通過這種方式達(dá)到吸收聲音的目的。通常情況下用來吸聲的多孔陶瓷必須具有較小的孔隙尺寸、較大的孔率以及較高的機(jī)械強(qiáng)度，所以通常會將多孔陶瓷材料作為隔音降噪材料用到地鐵、高層建筑等場合，隔聲效果非常好。

4.在隔熱吸能中的應(yīng)用

隨著近年來全球氣候變暖形勢越來越嚴(yán)峻，很多不可再生資源面臨枯竭，這種形勢下人們開始意識到建筑業(yè)必須利用節(jié)能隔熱的新型材料。不管是建筑外墻、門窗、屋頂都必須徹底將黏土磚瓦淘汰，換成多孔陶瓷材料，這樣不僅可以有效節(jié)省人力、物力，同時還能避免熱量的散失，將室內(nèi)外的熱量交換阻擋住，通過這種方式達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的。因為多孔陶瓷材料的孔隙率比較高，同時密度比較小，因此出現(xiàn)了巨大的熱阻，還有較小的體積熱熔，因此使多孔陶瓷材料成為一種新型保溫隔熱材料。如果可以將其內(nèi)部抽成真空的狀態(tài)，多孔陶瓷材料就會成為最佳的隔熱材料，作為一種超能隔熱材料被廣泛應(yīng)用，從而避免熱量的損失。

三、結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前越來越多的國家和地區(qū)開始意識到研究多孔陶瓷材料的重要性，并在相關(guān)研究及應(yīng)用領(lǐng)域中投入了大量的人力、物力、財力。這種情況下我國也開始重視對多孔陶瓷材料的開發(fā)及應(yīng)用。相信隨著各領(lǐng)域?qū)Χ嗫滋沾刹牧闲枨蟮脑黾樱由蠈Ω咝阅芏嗫滋沾傻男枰绕涫切聲r期生物技術(shù)及控制發(fā)展的呼聲不斷高漲，將會推動多孔陶瓷技術(shù)快速發(fā)展，從而為多孔陶瓷材料的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造更加廣闊的前景。總之，為了促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，同時加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，我們必須在環(huán)境工程中不斷加強(qiáng)對多孔陶瓷材料的應(yīng)用。

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