大流量濾芯常規(guī)微濾理論

大流量過濾芯的微孔膜過濾過程的驅(qū)動(dòng)力（即，施加到過濾流體的壓力）使得流體能夠?qū)崿F(xiàn)過濾。

以液體過濾為例，液體和小顆粒（溶質(zhì)）通過膜收集作為滲透物，懸浮顆粒被膜截留并收集作為濃縮保留物。顆粒攔截的機(jī)制取決于膜的性能（物理和化學(xué)）以及膜和顆粒之間相互作用的性質(zhì)。當(dāng)膜的孔徑小于懸浮顆粒的尺寸時(shí)，顆粒在其幾何開始處被阻擋，不能進(jìn)入或通過膜，但與滲透物分離。這種分離機(jī)制稱為表面過濾或篩網(wǎng)過濾機(jī)制。如果膜的孔徑大于顆粒尺寸，在這種情況下，顆粒可以進(jìn)入膜孔。當(dāng)它與孔壁接觸并粘附時(shí)，它們將被過濾。因?yàn)檫@種過濾發(fā)生在膜中，這種分離機(jī)制被稱為深度過濾機(jī)制。

大流量過濾芯的微濾過程根據(jù)主液和滲透液在膜兩側(cè)的移動(dòng)方向可分為共流和錯(cuò)流過程。在共流微濾中，被膜截留的顆粒隨時(shí)間累積成濾餅層。如果使用深度過濾膜，截留的顆粒將積聚在膜的孔中。如果使用表面過濾膜，截留的顆粒將積聚在膜的孔中。如果使用表面過濾膜，截留的顆粒將積聚在膜表面。在這兩種情況下，過濾阻力都會(huì)增加。

如果在恒壓下進(jìn)行過濾，過濾通量將降低。如果在恒定流量條件下進(jìn)行過濾，這將導(dǎo)致膜兩側(cè)的壓降增加。因此，共流微濾必須定期清除膜上積聚的顆粒或更換膜，因此微濾過程是一個(gè)間歇操作過程。當(dāng)主懸浮液與膜表面相切時(shí)，主懸浮液中的顆粒被膜截留，滲透液垂直于膜表面流過膜。這一過程稱為橫流微濾，有時(shí)也稱為切向微濾。被膜截留的顆粒在膜表面上形成濾餅層。由于在壓力下主液體和膜表面之間的切線產(chǎn)生的高剪切力，膜表面上的濾餅顆粒可以被去除，因此濾餅層相對(duì)較薄。微濾的交叉流配置在控制濃度極化和濾餅層的積聚方面是有效的，因此在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后仍然可以保持高通量。