微孔过滤_微孔过滤的原理及操作

微孔过滤是膜分离技术中开发最早,应用广泛的一种膜过滤分离技术。微孔过滤用于分离0.02~10pm 的颗粒,过程所需压力范围为0.07~0.2MPa。

微孔过滤可用来从气相和液相中截留微粒、细菌、污染物等,是现代工业中确保产品质量的必要手段。 

微孔过滤主要是使用微孔滤膜。微孔滤膜的孔径十分均匀，孔隙率80%左右，孔数可达107~101个/cm2。

早期的微滤膜材料是硝基纤维素，目前主要有再生纤维素、聚氯乙烯(PVC)、混合纤维素酯、聚酰胺、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)和聚碳酸酯(PC)。

微孔滤膜主要通过筛分作用截留溶质中的胶体颗粒和悬浮微粒。常用的微滤膜有两种类型，即曲孔膜和直孔膜，因膜结构上的差异，截留方式有机械截留、架桥截留和网络内部截留。此外，吸附和电性能等因素对截留也有影响。

微孔过滤的原理：

微孔滤芯过滤的推动力(及施加于被滤悬浮液的压力)使悬浮液通过膜，其中液体和小的溶质透过膜作为透过液而收集。

悬浮的粒子被膜截留并作为浓缩截留物而收集。粒子被截留的机理取决于膜的性能(物理的与化学的)和膜与粒子间相互作用的性质。

当膜的孔径小于悬浮粒子的尺寸，粒子以其几何形状被阻挡，不能进入或通过膜，而与透过液分离，这种分离机理称之谓表面过滤或筛滤机理。

若膜的孔径较粒子尺寸为大，在这种情况下，粒子能够进入膜孔隙内，当它与孔壁相接触并粘附于其上，它们就从悬浮液中被滤除。由于过滤是在膜的孔深处发生，故这种分离机理称作深度过滤机理。

微孔过滤操作：

微孔过滤乃筛分过程，属于精密过滤。微孔精密过滤是指滤除0.1μm至10μm%20微粒的过滤技术，一般而言，过滤机理分表面型与深层型两类。

微孔过滤乃筛分过程，属于精密过滤。经由高级技术制造的MF膜其过滤机理为表面型过滤。因过滤孔径固定，故可确保过滤的精度与可靠度。

深层过滤又分非固定不规则孔径与固定不规则孔径，前者如化纤绕线型滤芯，一般只作为比较粗糙的预过滤。

微孔过滤操作有无流动(Deadend)与错流(Crossflow)两种。前者应用于稀(固体含量)料液和较小规模应用。

滤膜制成滤芯，大多为一次性。错流操作又称切线流操作，对于悬浮粒子大小、浓度的变化不很敏感，适用于较大规模之应用，此类操作的滤膜组件需经常周期性清洗、再生。

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