过滤按机理可分为表面过滤和深层过滤。
表面过滤是以滤布、滤网、烧结材料、粉体为过滤介质,悬浮体中的固体颗 粒停留并堆积在规律介质表面。过滤介质等孔隙尺寸未必要小于被截留的颗粒尺 寸。在规律操作开始阶段,可能有少量小颗粒穿过介质而混入滤液之中,同时在 网孔处形成颗粒的架桥现象,并逐步堆积成滤饼才是真正有效的过滤介质。表面 过滤适用于含固体量较大的滤液(>1%)。
深层过滤的过滤介质由固体颗粒堆积成床层构造,或用短纤维多层绕制成管状 滤芯,过滤介质的孔隙形成许多曲折、细长的通道,被过滤的颗粒比介质内部的孔隙小得多。过滤作用发生于介质的全部孔隙体内而不是介质的外表面。悬浮体中的细小颗粒由于热运动和流体的动力作用走向通道壁面,并借助静电和表面力被壁面截留。深层过滤适用于过滤含固量很少(<0.1%)的悬浮体,以除去其中的细小颗粒。在一段操作时间后,由于介质体内的通道部分被截留的颗粒所堵,流动阻力增加。因此,要维持相同的过滤速率,必须提高功率、压强。所以,滤芯需在一定操作周期后弃去或利用反冲力将被截留颗粒部分冲走,才可以重新使用。
过滤是利用过滤介质将流体与流体中的颗粒分离的单元操作,因此,又可分为澄清过滤和滤饼过滤两大类。澄清过滤又可分为直接过滤、膜过滤、粒状层过滤、电磁过滤和助滤剂过滤等类型。其中,粒状层过滤又称为内部过滤(亦称深层过滤或颗粒过滤),具体分类如图1-1所示。
滤饼过滤又称为表面过滤。过滤时,先由过滤材料的表面截留悬浮颗粒,之后由逐渐增厚的滤饼继续截留颗粒。不同的颗粒尺寸,其所对应的过滤方式如图1-2所示。