大流量濾芯常規微濾理論

大流量過濾芯的微孔膜過濾過程的驅動力（即，施加到過濾流體的壓力）使得流體能夠實現過濾。

以液體過濾為例，液體和小顆粒（溶質）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。顆粒攔截的機制取決于膜的性能（物理和化學）以及膜和顆粒之間相互作用的性質。當膜的孔徑小于懸浮顆粒的尺寸時，顆粒在其幾何開始處被阻擋，不能進入或通過膜，但與滲透物分離。這種分離機制稱為表面過濾或篩網過濾機制。如果膜的孔徑大于顆粒尺寸，在這種情況下，顆粒可以進入膜孔。當它與孔壁接觸并粘附時，它們將被過濾。因為這種過濾發生在膜中，這種分離機制被稱為深度過濾機制。

大流量過濾芯的微濾過程根據主液和滲透液在膜兩側的移動方向可分為共流和錯流過程。在共流微濾中，被膜截留的顆粒隨時間累積成濾餅層。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，過濾阻力都會增加。

如果在恒壓下進行過濾，過濾通量將降低。如果在恒定流量條件下進行過濾，這將導致膜兩側的壓降增加。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間歇操作過程。當主懸浮液與膜表面相切時，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，因此在長時間運行后仍然可以保持高通量。