流速和流量
懸浮液的流速隻有達到一定值時才能實現十字流過濾,可見流速是最重要的影響因素。高流速能產(chan) 生大的剪切力,從(cong) 而抑製濾餅層增厚。例如在直徑為(wei) d的圓柱形流道中,濾餅層的厚度取決(jue) 於(yu) 剪切力而後者又是由懸浮液的流速p引起的.
較高的流速將使濾餅較薄,水力學阻力較低,從(cong) 而流量較高。理論上講,無窮大的流速可使濾餅層厚度為(wei) 零,濾液的流量為(wei) 恒定值。但實際上,當流速達到一定程度後,流量的增加並不大,或者不增加。此外,也不應刻意追求最佳流速,因為(wei) 那樣會(hui) 消耗過大的能量,而且最佳流速還與(yu) 懸浮液的種類有關(guan) 。
過濾介質的堵塞和流量
無論在如何高的流速下過濾,流量均會(hui) 出現下降現象。這不僅(jin) 是由於(yu) 出現了濾餅,更主要是由於(yu) 微小固體(ti) 顆粒貫穿到了微孔介質的內(nei) 部,造成了內(nei) 部堵塞。為(wei) 減少內(nei) 部堵塞,最好使用孔隙直徑小於(yu) 1的微孔介質。
對流量的影響,介質內(nei) 部堵塞要甚於(yu) 濾餅的形成。例如實驗發現,用於(yu) 超過濾的半透膜因孔徑非常小和致密,而不能被微粒貫穿到內(nei) 部,其給出的流量,與(yu) 孔徑較大、更稀疏介質的一樣高,盡管後者的水力學阻力較低。
應當指出,孔隙尺寸較大的介質與(yu) 有意留在其上的沉澱層相結合,也能用於(yu) 十字流過濾,其濾液清潔,流量高而且穩定。實現這一點的關(guan) 鍵,是必須在靠近介質的表麵處產(chan) 生足夠大的剪切力,將餅層厚度控製在最小值。
至此,可歸納出如下影響錯流過濾機性能的要素:(1)介質孔隙大小或介質的致密度;(2)介質表麵附近的剪切力大小;(3)控製沉澱層(或稱第二膜)形成的技術。