目前，含油废水由于化学耗氧量高和含油量大，对环境造成了严重污染和破坏。无论是环境保护、油料回收利用，还是水的净化或无公害排放都要求对含油废水进行有效的净化分离。膜分离是一项新兴的高效分离技术，与传统化学法相比，膜过滤技术具有占地少、易操作、处理费用合适、产出水质量高等特点，使其成为颇具竞争力的含油废水处理技术。近年来，陶瓷膜在含油废水处理中的研究与应用也愈来愈受到重视。但是，商业化的Al2O3和ZrO2等陶瓷微滤膜在油水分离中存在诸多技术上的关键问题，主要有：稳定过滤渗透通量较低、膜抗污染能力较差、过滤渗透液中的油含量浓度较大等缺陷。针对上述问题，目前膜技术研究的重点是研发低成本高性能的基膜材料和采用膜改性技术提升膜性能等。只有解决以上问题，膜分离技术才能更好地应用于含油废水的处理。
由此，本文结合课题组多年来的研究积累，采用纳米金属氧化物和氧化石墨烯对商业化陶瓷微滤膜进行改性，并将其应用于油水分离，实现膜油水分离效率显著提升。该研究成果可明显提升现有陶瓷膜的分离性能、抗污染性能和使用寿命等，并有利于进一步拓宽陶瓷膜应用市场。
膜分离是一个处理液组分选择性透过膜的物理-化学过程。除了膜孔特性，膜和分离组分的物化性质，如亲水性、形状和尺寸、溶质和膜表面间的相互作用及荷电情况，都直接影响分离过程和结果。膜法处理含油废水主要用于截留乳化油和溶解油，乳化油基于尺寸被膜阻止，而溶解油被阻止是基于膜和溶质的分子间相互作用。而对现有的陶瓷膜进行表面改性，以提高其在处理含油废水过程中的渗透通量和选择性也是近年来的研究热点之一。
膜改性技术是指膜在经过物化手段处理后，膜孔径和膜表面物化特性发生改变的技术。膜改性可分为膜表面改性和膜孔内表面改性。对于膜表面改性，一般采用溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等制膜工艺，在多孔膜表面制备改性涂层达到改性的目的。而对膜孔内面的改性一般采用均相沉淀法、水解法、原位生成法，将改性组分沉积在膜孔内表面，从而使改性后的膜具有更小的孔径、更高的分离系数或催化性能。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档术文档。
采用纳米ZnO、TiO2、SnO2晶粒和氧化石墨烯对陶瓷微滤膜进行改性，并将其应用于油水分离，可显著提升膜油截留率，赋予膜具有高效的油水分离性能。采用上述改性的陶瓷微滤膜处理工业含油冷却废液和含油乳化液废水，结合优化的工况处理参数，相对于原膜，改性膜亦表现出良好的油水分离性能。