我國有相當(dāng)大地區(qū)的飲用水是以地表水為水源水，但地表水更容易受到外界因素的干擾，成為微污染的飲用水源水。微污染水凈化處理是傳統(tǒng)飲用水廠面臨的巨大挑戰(zhàn)。而且，隨著飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的提高和人們對(duì)高品質(zhì)飲用水的追求，采用傳統(tǒng)處理工藝(混凝沉淀過濾消毒)的水廠無法將微污染原水處理為合格的飲用水。目前通常的做法是在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上增加深度處理工藝，如活性炭或臭氧活性炭。但是處理工藝的升級(jí)導(dǎo)致工藝流程延長，構(gòu)筑物建設(shè)費(fèi)用增加，制水成本上升。而且，更為重要的是，很多中小水廠并無預(yù)留的建設(shè)用地，無法進(jìn)行此類升級(jí)改造。因此，飲用水處理行業(yè)迫切需要一種有效的新型處理工藝，替代傳統(tǒng)的處理工藝，或在原有的工藝基礎(chǔ)上對(duì)水廠進(jìn)行改造，達(dá)到新水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
膜工藝能有效去除飲用水中的致病菌、藻類、顆粒物和有機(jī)物。隨著膜制備成本的降低和應(yīng)用技術(shù)的成熟，膜過濾在飲用水處理中的應(yīng)用日趨廣泛。與傳統(tǒng)工藝相比，膜技術(shù)可以減少化學(xué)試劑的使用，減少污泥量，生產(chǎn)高品質(zhì)的飲用水，而且可以縮短工藝流程，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。當(dāng)前所用的膜大多為有機(jī)膜，雖然有機(jī)膜具有價(jià)格便宜，容易安裝和裝填密度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，但其機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性較差，易發(fā)生斷絲或破損的問題，使用年限較短。而且為增強(qiáng)混凝效果、去除藻類、重金屬，臭味和微量污染物等，水處理工藝中需投加氧化劑，而氧化劑會(huì)對(duì)有機(jī)膜產(chǎn)生危害。因此需要一種機(jī)械強(qiáng)度高且耐氧化膜，以滿足當(dāng)前水處理工藝的需求。
陶瓷膜是無機(jī)膜的一種，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，能夠耐受污染環(huán)境和清洗條件，適合在投加氧化劑的飲用水處理工藝中使用。隨著膜技術(shù)的發(fā)展，陶瓷膜的制備成本不斷下降。在一些經(jīng)濟(jì)條件允許的和地區(qū)，陶瓷膜在飲用水處理中的應(yīng)用越來越多。陶瓷膜工藝與其他工藝聯(lián)合后，能夠?qū)崿F(xiàn)去除濁度、病原微生物和有機(jī)物的功能，而且能夠減少后續(xù)消毒工藝中的消毒副產(chǎn)物。因此，在當(dāng)前的水廠升級(jí)改造中，陶瓷膜及其集成工藝有較好的應(yīng)用前景。針對(duì)陶瓷膜集成工藝開展研究，可為小型水廠改造提供強(qiáng)有力的支持。
截至2010年，metwater公司已有近套生產(chǎn)規(guī)模設(shè)備運(yùn)行，總供水能力約為5×105m3天，其中部分運(yùn)行年限已經(jīng)超過13年，均無膜破損現(xiàn)象發(fā)生，說明陶瓷膜具有很好的穩(wěn)定性，能克服當(dāng)前中空纖維有機(jī)膜頻繁出現(xiàn)斷絲的現(xiàn)象。陶瓷膜的高機(jī)械強(qiáng)度可應(yīng)對(duì)顆粒物的磨損，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝水的直接過濾。而且，其優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性使其可以與臭氧等氧化劑聯(lián)用，在改善污染物去除效果的同時(shí)減緩膜污染。