過(guò)濾屬于流體的凈化過(guò)程中不可缺的處理手段，主要用于去除流體中的顆粒物或其他懸浮物。自清洗過(guò)濾器的原理是利用有孔介質(zhì)，從流體(液體或氣體)中去除污染物，使流體達(dá)到所需的潔凈度水平。自清洗過(guò)濾器經(jīng)常被人們認(rèn)為是一種簡(jiǎn)單的網(wǎng)或篩子，過(guò)濾或分離是在一個(gè)表面上進(jìn)行的。這是過(guò)去的方式，現(xiàn)在大多自清洗過(guò)濾器的濾壁是有一定厚度的，也就是說(shuō)自清洗過(guò)濾器材具有深度，以“彎曲通道”的形式對(duì)去除污染物起到了輔助作用。自清洗過(guò)濾器是除去液體中少量固體顆粒的設(shè)備，當(dāng)流體進(jìn)入置有一定規(guī)格濾網(wǎng)的濾筒后，其雜質(zhì)被阻擋，而清潔的濾液則由自清洗過(guò)濾器出口排出，當(dāng)需要清洗時(shí)，旋開(kāi)支管底部螺塞，排凈流體，拆下法蘭蓋，取出濾筒，處理后重新裝入即可。眾所周知，自清洗過(guò)濾器的核心原件是濾膜，這是一種制備在微孔承托層(支撐體)上的布滿更微小孔隙的薄膜。制作濾膜的材料有很多，分為有機(jī)膜(如聚砜中空纖維膜)和無(wú)機(jī)膜(如陶瓷膜)。自清洗過(guò)濾器的過(guò)濾精度較高，粒徑控制比較穩(wěn)定，而且反沖洗容易恢復(fù)性能。因此，使用維護(hù)極為方便。

　　1 過(guò)濾機(jī)理與影響因素

　　1.1 過(guò)濾機(jī)理

　　流體的過(guò)濾機(jī)理主要有2種。一種是基于顆粒的大小來(lái)分離，例如攔截、篩分和表面捕獲等;另一種是吸附，即顆粒在化學(xué)/電荷作用下粘附在濾器上。這就要求各個(gè)藥廠根據(jù)自身的實(shí)際需要來(lái)選擇不同的過(guò)濾網(wǎng)。

　　1.2 影響過(guò)濾的因素

　　1.2.1 流體的特性

　　與流體的特性有關(guān)。例如，流體的粘度和化學(xué)/離子成分，流體的粘度越大在同樣的壓力條件下流速越慢，流體與膜之間有較多接觸，過(guò)濾效果較好;再如，流體和膜的混合/接觸時(shí)間對(duì)過(guò)濾效果也有較大影響，混合/接觸時(shí)間越長(zhǎng)則過(guò)濾效果越好。此外，需要注意的是，流體的特性只影響膜對(duì)流體的吸附截留效果而不影響顆粒大小的排除。

　　1.2.2 操作條件

　　與實(shí)際操作條件有關(guān)，如顆粒的流速和過(guò)濾壓力。要想取得好的過(guò)濾效果，一般選擇較低的流速，流速越低截留效果越好。實(shí)踐證明膜的結(jié)構(gòu)移動(dòng)對(duì)過(guò)濾是不利的，一旦膜的結(jié)構(gòu)在過(guò)濾過(guò)程中發(fā)生了變化，則顆粒和纖維就能從深層自清洗過(guò)濾器析出，影響到過(guò)濾效果。但是，速度/壓差僅對(duì)吸附截留有重要影響，對(duì)大小排除影響相當(dāng)小。

　　1.2.3 顆粒類型

　　顆粒類型與過(guò)濾效果也有很大關(guān)系，顆粒分為可變形顆粒和不可變形顆粒2種。在一定的壓力下，可變形顆粒會(huì)進(jìn)入過(guò)濾網(wǎng)內(nèi)并導(dǎo)致更多的過(guò)濾網(wǎng)孔堵塞，從而影響到過(guò)濾效果，如凝膠的過(guò)濾。然而，不可變顆粒過(guò)濾時(shí)則會(huì)在濾膜上形成一層類似餅狀的物體。

　　1.2.4 過(guò)濾網(wǎng)類型

　　與過(guò)濾網(wǎng)的類型有關(guān)，不同過(guò)濾網(wǎng)的孔徑和結(jié)構(gòu)不同，有些膜的結(jié)構(gòu)是剛性的，有些膜的結(jié)構(gòu)是可移動(dòng)的。預(yù)過(guò)濾網(wǎng)的額定孔徑?jīng)]有一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不同的制造商有自己的定義和方法，所以選擇和更換商家時(shí)需引起高度注意，同樣是0.22μm的預(yù)過(guò)濾網(wǎng)，選用不同制造商的過(guò)濾效果會(huì)存在很大差別。而除菌過(guò)濾的公共孔徑是有法規(guī)定義的，各個(gè)商家執(zhí)行的是同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在選擇和更換時(shí)就相對(duì)要簡(jiǎn)單一些。

　　1.2.5 過(guò)濾材質(zhì)

　　與過(guò)濾的材質(zhì)有關(guān)，過(guò)濾材質(zhì)按與水的關(guān)系分為親水性(水可浸潤(rùn))和疏水性(水不可浸潤(rùn))2種。親水性的自清洗過(guò)濾器主要應(yīng)用在水或水/有機(jī)溶液混合的過(guò)濾和除菌過(guò)濾，如纖維素材料(再生纖維素、混合纖維素酯)、PVPP聚碳酸酯、PVDF改良聚偏二氟乙烯;疏水性自清洗過(guò)濾器是通過(guò)水被截流或“引導(dǎo)”進(jìn)入濾膜，主要應(yīng)用在溶劑、酸、堿和化學(xué)品過(guò)濾，罐/設(shè)備呼吸器，工藝用氣，發(fā)酵進(jìn)氣/排氣過(guò)濾，如PTFE聚四氟乙烯、PVDF聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯等。

　　2 自清洗過(guò)濾器特性與結(jié)構(gòu)

　　自清洗過(guò)濾器一般分為深層自清洗過(guò)濾器(初級(jí)過(guò)濾)、表面自清洗過(guò)濾器(中間過(guò)濾)和膜自清洗過(guò)濾器(深度過(guò)濾)3種。深層自清洗過(guò)濾器的纖維時(shí)有脫落，不能給出一個(gè)確切的孔徑，厚度一般在3～20mm，通常有吸附作用，并有較大的承污能力;表面自清洗過(guò)濾器的纖維一般用熱粘合或膜涂布而成，可以給出額定孔徑，比較薄(<1mm)，吸附能力較小;膜自清洗過(guò)濾器的主要特點(diǎn)是質(zhì)地堅(jiān)硬，不易破碎，有曲折的通道和非常高的內(nèi)表面積，有一定的開(kāi)孔率，能做完整性測(cè)試，常用于深級(jí)過(guò)濾，如無(wú)菌自清洗過(guò)濾器。