表面型微濾器

一個清潔的或新的微濾器的滲透通量通常可達1000L/m²以上，但在操作過程中，滲透通量通常下降到接近于超濾的水平。如果物料顆粒塞入過濾器的膜孔內，滲透通量可能會降低到更低的數值。因此，在固液分離操作中，錯流微濾有可能實現非常高的滲透通量，但是由于膜表面的污染，這一點很難實現。如果該污染僅限于膜表面附近的沉積層，那么就可以用前一節所講機械方法將其清除或減小其影響。過濾器的不可逆污染通常是由于原料在膜內部發生吸附、沉積造成的。工業上使用的普通微濾器是依靠深層過濾機理來實現其孔截留的，見圖10-2、圖10-9和圖10-10。與之相反，表面微濾器并不是依靠曲折的流道來實現其對顆粒的截留。例如實驗室中常用的一種表面微濾器是核孔膜過濾器。核孔膜是通過對聚合物薄膜進行核照射和化學刻蝕而得到的。這就使膜上有高度均勻的直通圓孔，它就不是靠曲折的孔道來實現其對顆粒的截留。由于它濾除的特大顆粒和其他被沉積層捕捉的懸浮物均保留在過濾元件表面，因此，它們被描述成篩網。

人們對工業中使用的經濟實用的錯流式表面型微濾器另外進行了改進，目的是生產出一種流動面積高、有效孔徑小、盡可能薄但同時保持足夠機械強度的微濾膜。這種膜器可能會使錯流式微濾裝置在大型化工業生產中得到更廣泛的應用。如今設計和試驗中的表面型膜，通常是基于光學和化學腐蝕方法形成孔結構，圖10-28為一表面型微濾膜在掃描電子顯微鏡下的照片表面型微濾器用于處理含酵母、紅細胞、含有分散油滴的懸浮液，并可達到數百甚至數千L/m²的穩態滲透通量。使用深層過濾機 理的常規微濾膜器在處理以上的料液時，所能達到的準穩態滲透通量遠小于100L/m² 。

錯流式微濾是三種壓力推動的膜過程（反滲透、超濾、微濾）中的最后一個被普遍商業化的膜過程，但真正的表面型微濾器的不斷發展，將使此技術在大型化工業生產中得到更廣泛應用。