大流量濾芯常規(guī)微濾理論

大流量濾芯微孔膜過濾過程的推動力(即施加于被濾流體的壓力)，使流體實現(xiàn)過濾，以液體過濾為例，液體和小的顆粒(溶質(zhì))透過膜作為透過液而收集，懸浮的粒子被膜截留并作為濃縮截留物而收集。粒子被截留的機理取決于膜的性能(物理的與化學的)和膜與粒子間相互作用的性質(zhì)。當膜的孔徑小于懸浮粒子的尺寸，粒子以其幾何開頭被陰擋，不能進入或通過膜，而與透過液分離，這種分離機理稱之為表面過濾或篩濾機理。若膜的孔徑較粒子尺寸為大，在這種情況下，粒子能夠進入膜孔內(nèi)，當它與孔壁相接觸并黏附于其上，它們就被濾除，由于這種過濾是在膜體內(nèi)發(fā)生，故這種分離機理稱作深度過濾機理。

大流量濾芯微濾過程按膜的兩側(cè)的主體液與透過液的動動方向可分為并流與錯流兩種過程。實驗室中使用濾紙和漏斗分享沉淀物與溶液，被分離的主體懸浮液在本身的靜壓或透過液側(cè)的真空度下通過濾紙而分離。此時，主體液與透過液噖并流流動，稱之為并流微濾，在并流微濾中，被膜截留的粒子隨時間而堆積成濾餅層。若使用的是深度過濾膜，則截留粒子將在膜內(nèi)空穴中堆積，若使用的是表面過濾膜，則截留粒子將在膜內(nèi)空穴中堆積，若使用的是表面過濾膜，則截留粒子將在膜表面堆積，在這兩種情況下，均會導致過濾阻力的增加，當過濾是在恒壓條件下進行，則會引起透過濾通量下降，若是在恒通量條件下進行，則會引起膜兩側(cè)壓力降升高。因此，并流微濾必須周期性的除去膜上堆積的粒子或更換膜，所以該微濾過程是一個間歇操作的過程。當主體懸浮液與膜表面相切流動時，主體液中的粒子被膜截留，透過液垂直于膜面通過膜流出，這種過程稱作錯流微濾，有時也稱為切線微濾。被膜截留的粒子在膜表面形成濾餅層，由于在壓力推動下的主體液與膜表面相切產(chǎn)生的高的剪切力，可除去膜面的濾餅粒子，因而其濾餅層較薄，微濾的錯流構(gòu)型在控制濃差極化和濾餅層堆積方面是有效的，因此，長時間操作仍可保持較高的通量。