膜過濾和傳統過濾
大多數膜,不考慮其結構,在膜表面都具有可估計的孔徑分布和不規則的孔排列。圖10-2是在掃描電子顯微鏡(SEM)下拍攝的名義孔徑為0.2μm的典型微濾膜的照片,圖中比例尺代表5ptm。
膜過濾和傳統過濾有許多相似之處,然而,在兩者所使用的術語上卻有明顯不同:在膜過濾中過濾稱作“滲透”,過濾的剩余料漿或懸浮液稱作“濃縮液”,而滲透過濾速度稱作“滲透通量”。
在有關微濾的報道中滲透通量常用每平方米膜面積每小時升為單位(Lm 2.h-1),這個速度等價于通過膜的表觀液體速度。在幾乎所有的恒壓膜過濾的實例中,滲透通量均以一種類似圖10-3 所示的方式衰減。如果用某種方法來限制或穩定膜表面上沉積層的厚度,則滲透通量將大致恒定在一個“準穩態”值附近。如果未限制沉積層的厚度,那么膜的滲透通量就將以類似于恒壓濾餅過濾的方式而衰減到一個極小的數值。
限制滲透通量衰減即建立一個穩態滲透通量的方法可以分為兩類,主要根據操作范圍分:攪拌池和錯流過濾。前者用于實驗室中少量物料的小型分離.后者更適合應用于實際工業過程。攪拌和錯流都采用同樣的原理:在沉積層表面形成高剪切作用。限制沉積層厚度、減少污染或使滲透通量再生的技術,膜過濾器內膜的幾種主要布置方式如圖10-4所示。