微滤

定义

微滤又称微孔过滤，是以多孔膜（微孔滤膜）为过滤介质，在0.1~0.3MPa的压力推动下，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。[1] 

特点

微滤能截留0.1～1微米之间的颗粒，微滤膜允许大分子有机物和无机盐等通过，但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过，微滤膜两侧的运行压差（有效推动力）一般为0.7bar。

属于精密过滤，具有高效、方便及经济的特点。[1] 

原理

微滤的过滤原理有三种:筛分、滤饼层过滤、深层过滤。一般认为微滤的分离机理为筛分机理，膜的物理结构起决定作用。此外，吸附和电性能等因素对截留率也有影响。其有效分离范围为0.1-10μm的粒子，操作静压差为0.01-0.2MPa。

根据微粒在微滤过程中的截留位置，可分为3种截留机制：筛分、吸附及架桥，它们的微滤原理如下：

（1）筛分：微孔滤膜拦截比膜孔径大或与膜孔径相当的微粒，又称机械截留。

（2）吸附：微粒通过物理化学吸附而被滤膜吸附。微粒尺寸小于膜孔也可被截留。

（3）架桥：微粒相互堆积推挤，导致许多微粒无法进入膜孔或卡在孔中，以此完成截留。

微滤操作过程分死端过滤和错流过滤两种模式。[3] 

死端过滤

在压力推动下，料液流动方向与膜表面垂直的过滤方式称为死端过滤。死端过滤又称全量过滤，直流过滤[3]  。

在死端过滤时，溶剂和小于膜孔的溶质粒子在压力的推动下透过膜，大于膜孔的溶质粒子被截留，通常堆积在膜面上。随着时间的增加，膜面上堆积的颗粒越来越多，膜的渗透性将下降，这时必须停下来清洗膜表面或更换膜。[2] 

错流过滤

在压力推动下，料液流动方向与膜表面平行的过滤方式成为错流过滤。

料液沿膜表面流动，对膜表面截留物产生剪切力，使其部分返回主体流中，从而减轻了膜的污染。膜透过速度也能在相对长的一段时间里保持在一个较高的水平。[2] 

最主要的器材是微滤膜。

微滤膜、内外导流层、滤芯端盖、壳体及中心杆等又可组成滤芯。滤芯有折叠滤芯、熔喷滤芯等。

在工业应用中，把微滤设备与一些配套的辅助设备有机结合起来，即组装成一个独立的微滤系统，如连续微滤系统。[4] 

决定膜的分离效果的是膜的物理结构，孔的形状和大小。微孔膜的规格有十多种，孔径从14μm至0.025μm，膜厚120～150μm。

根据微滤膜的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属、烧结金属(如不锈钢)、氧化铝、玻璃、二氧化硅等。[5]  其操作压力在0.01-0.2MPa左右。

（1）水处理行业：水中悬浮物，微小粒子和细菌的去除；

（2）电子工业：半导体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处理；

（3）制药行业：医用纯水除菌、除热原，药物除菌；

（4）医疗行业：除去组织液、抗菌素、血清、血浆蛋白质等多种溶液中的菌体；

（5）食品工业：饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质、酵母和霉菌的去除，果汁的澄清过滤。

（6）化学工业：各种化学品的过滤澄清。