膜过滤和传统过滤
大多数膜,不考虑其结构,在膜表面都具有可估计的孔径分布和不规则的孔排列。图10-2是在扫描电子显微镜(SEM)下拍摄的名义孔径为0.2μm的典型微滤膜的照片,图中比例尺代表5ptm。
膜过滤和传统过滤有许多相似之处,然而,在两者所使用的术语上却有明显不同:在膜过滤中过滤称作“渗透”,过滤的剩余料浆或悬浮液称作“浓缩液”,而渗透过滤速度称作“渗透通量”。
在有关微滤的报道中渗透通量常用每平方米膜面积每小时升为单位(Lm 2.h-1),这个速度等价于通过膜的表观液体速度。在几乎所有的恒压膜过滤的实例中,渗透通量均以一种类似图10-3 所示的方式衰减。如果用某种方法来限制或稳定膜表面上沉积层的厚度,则渗透通量将大致恒定在一个“准稳态”值附近。如果未限制沉积层的厚度,那么膜的渗透通量就将以类似于恒压滤饼过滤的方式而衰减到一个极小的数值。
限制渗透通量衰减即建立一个稳态渗透通量的方法可以分为两类,主要根据操作范围分:搅拌池和错流过滤。前者用于实验室中少量物料的小型分离.后者更适合应用于实际工业过程。搅拌和错流都采用同样的原理:在沉积层表面形成高剪切作用。限制沉积层厚度、减少污染或使渗透通量再生的技术,膜过滤器内膜的几种主要布置方式如图10-4所示。