使用大流量濾芯過(guò)濾時(shí),過(guò)濾過(guò)程主要來(lái)自驅(qū)動(dòng)力,即壓差對(duì)流體形成的壓力,通過(guò)壓差施加壓力對(duì)流體進(jìn)行過(guò)濾。利用大流量濾芯對(duì)液體進(jìn)行過(guò)濾,可以通過(guò)濾膜過(guò)濾掉液體中的小顆粒,這些小顆粒被濾膜收集起來(lái)進(jìn)行集中處理。
流體中的雜質(zhì)顆粒主要根據(jù)過(guò)濾膜的性質(zhì)進(jìn)行捕集和過(guò)濾,其過(guò)濾距離主要取決于過(guò)濾膜和顆粒的性能是否相關(guān),是否具有交互性能,從而過(guò)濾掉雜質(zhì)。
過(guò)濾篩分的主要原理是利用過(guò)濾膜的孔徑大于雜質(zhì)顆粒的尺寸,然后將雜質(zhì)顆粒從外面擋住,使其不能通過(guò)過(guò)濾膜,從而將其分離過(guò)濾出去。
如果雜質(zhì)顆粒的尺寸小于濾膜的孔徑,它們可以通過(guò)濾膜進(jìn)入膜孔,這些細(xì)小的顆粒雜質(zhì)會(huì)附著在膜孔中的孔壁上,從而被過(guò)濾掉。這種過(guò)濾方法是在膜體內(nèi)實(shí)現(xiàn)的,所以這種分離過(guò)濾不同于基本的分離過(guò)濾,可以稱為深度過(guò)濾。
流動(dòng)微濾可分為兩種類型,主要根據(jù)膜兩側(cè)主要液體和滲透液的流向來(lái)區(qū)分。這兩個(gè)過(guò)程分別是平行流和橫流。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),通常用濾紙和漏斗來(lái)分離液體中的沉淀物,過(guò)濾后的液體通過(guò)濾紙通過(guò)靜壓或通過(guò)液體側(cè)面的真空度進(jìn)行過(guò)濾分離。
當(dāng)過(guò)濾后的液體和滲透液平行流動(dòng)時(shí),這一過(guò)程稱為并流微濾。在這個(gè)過(guò)程中,被濾膜過(guò)濾截留的雜質(zhì)顆粒會(huì)隨著過(guò)濾逐漸堆積,形成濾餅層。
根據(jù)使用的過(guò)濾膜不同,截留的雜質(zhì)顆粒會(huì)在不同的地方堆積。如果使用表面過(guò)濾膜,雜質(zhì)顆粒將被捕獲并積聚在膜的表面。如果使用深度過(guò)濾膜,雜質(zhì)顆粒將被截留并積聚在膜中。
無(wú)論哪種過(guò)濾,都會(huì)增加過(guò)濾阻力。畢竟雜質(zhì)在濾芯中被截留和積累,會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾效率下降、過(guò)濾流量的影響和壓降的變化。
因此,并流微濾需要不規(guī)則地去除截留在膜上的外來(lái)顆粒,也可以定期更換濾芯,避免堵塞濾芯。
當(dāng)過(guò)濾后的液體與膜表面相切流動(dòng)時(shí),液體中的雜質(zhì)顆粒被膜截留,液體垂直通過(guò)膜表面,通過(guò)膜流出。這個(gè)過(guò)程是微濾的另一種方式,稱為錯(cuò)流微濾或切向微濾。
同樣,截留的雜質(zhì)顆粒也會(huì)在膜表面形成濾餅層。由于主液在壓力的影響下與膜性能相切,會(huì)導(dǎo)致較高的剪切力,從而有效去除膜表面堆積的濾餅層,使雜質(zhì)顆粒堆積的濾餅層相對(duì)較薄。這種錯(cuò)流微濾方法可以有效控制雜質(zhì)堆積的濾餅層,防止其堵塞濾芯,延長(zhǎng)大流量濾芯的使用壽命,逐步增強(qiáng)其使用效果。