微濾理論

 大流量濾芯微孔膜過濾過程的推動(dòng)力(即施加于被濾流體的壓力)，使流體實(shí)現(xiàn)過濾，以液體過濾為例，液體和小的顆粒(溶質(zhì))透過膜過液收集，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(jī)理取決于膜的性能(物理的與化學(xué)的)和膜與粒子間相互作用的性質(zhì)。當(dāng)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(jìn)入或通過膜，而與透過液分離，這種分離機(jī)理稱之為表面過濾或篩濾機(jī)理。

    若膜的孔徑較粒子尺寸為大，在這種情況下，粒子能夠進(jìn)入膜孔內(nèi)，當(dāng)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(jī)理稱作深度過濾機(jī)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流動(dòng)方向可分為并流與錯(cuò)流兩種過程。實(shí)驗(yàn)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(shí)，主體液與透過液噖并流流動(dòng)，稱之為并流微濾，在并流微濾中，被膜截留的粒子隨時(shí)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(huì)導(dǎo)致過濾阻力的增加，當(dāng)過濾是在恒壓條件下進(jìn)行，則會(huì)引起透過濾通量下降，若是在恒通量條件下進(jìn)行，則會(huì)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(gè)間歇操作的過程。

    當(dāng)主體懸浮液與膜表面相切流動(dòng)時(shí)，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(cuò)流微濾，有時(shí)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(dòng)下的主體液與膜表面相切產(chǎn)生高的剪切力，可除去膜面的濾餅粒子，因而其濾餅層較薄，微濾的錯(cuò)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(zhǎng)時(shí)間操作仍可保持較高的通量。