自清洗過濾器發展史

　　自清洗過濾器是利用多孔性過濾介質，截留液體與固體顆粒混合物中的固體顆粒，而實現固、液分離的設備。自清洗過濾器廣泛應用于化工、石油、制藥、輕工、食品、選礦、煤炭和水處理等部門。
　　中國古代即已應用過濾技術于生產，公元前二百年已有植物纖維制作的紙。公元105年，蔡倫改進了造紙法，他在造紙過程中將植物纖維紙漿蕩于致密的細竹簾上，水經竹簾縫隙濾過，一薄層濕紙漿留于竹簾面上，干后即成紙張。
　　最早的過濾大多為重力過濾，后來采用加壓過濾提高了過濾速度，進而又出現了真空過濾。20世紀初發明的轉鼓真空自清洗過濾器實現了過濾操作的連續化。此后，各種類型的連續自清洗過濾器相繼出現。間歇操作的自清洗過濾器因能實現自動化操作而得到發展，過濾面積越來越大。為得到含濕量低的濾渣，機械壓榨的自清洗過濾器得到了發展。
　　用過濾介質把容器分隔為上、下腔，即構成簡單的過濾器。懸浮液加入上腔，在壓力作用下通過過濾介質進入下腔成為濾液，固體顆粒被截留在過濾介質表面形成濾渣(或稱濾餅)。
　　過濾過程中過濾介質表面積存的濾渣層逐漸加厚，液體通過濾渣層的阻力隨之增高，過濾速度減小。當濾室充滿濾渣或過濾速度太小時，停止過濾，清除濾渣，使過濾介質再生，以完成一次過濾循環。
　　液體通過濾渣層和過濾介質必須克服阻力，因此在過濾介質的兩側必須有壓力差，這是實現過濾的推動力。增大壓力差可以加速過濾，但受壓后變形的顆粒在大壓力差時易堵塞過濾介質孔隙，過濾反而減慢。
　　懸浮液過濾有濾渣層過濾、深層過濾和篩濾三種方式。濾渣層過濾是指在經過過濾初期后，形成了初始濾渣層，此后，濾渣層對過濾起主要作用，這時大、小顆粒均被截留；深層過濾是指過濾介質較厚，懸浮液中含固體顆粒較少，且顆粒小于過濾介質的孔道，過濾時，顆粒進入后被吸附在孔道內的過濾；篩濾是過濾截留的固體顆粒都大于過濾介質的孔隙，過濾介質內部不吸附固體顆粒的過濾方式，例如轉筒式過濾篩濾去污水中的粗粒雜質。
　　在實際的過濾過程中，三種方式常常是同時或相繼出現。自清洗過濾器的處理能力取決于過濾速度。懸浮液中的固體顆粒大、粒度均勻時，過濾的濾渣層孔隙較為暢通，濾液通過濾渣層的速度較大。應用凝聚劑將微細的顆粒集合成較大的團塊，有利于提高過濾速度。
　　對于固體顆粒沉降速度快的懸浮液，應用在過濾介質上部加料的自清洗過濾器，使過濾方向與重力方向一致，粗顆粒首先沉降，可減少過濾介質和濾渣層的堵塞；在難過濾的懸浮液(如膠體)中混入如硅藻土、膨脹珍珠巖等較粗的固體顆粒，可使濾渣層變得疏松；濾液粘度較大時，可加熱懸浮液以降低粘度。這些措施都能加快過濾速度。
　　自清洗過濾器按獲得過濾推動力的方法不同，分為重力過濾器、真空自清洗過濾器和加壓自清洗過濾器三類。重力過濾器是借助懸浮液的重力和位差，在過濾介質上形成的壓力作為過濾的推動力，一般為間歇操作。
　　真空過濾器是在濾液出口處形成負壓作為過濾的推動力。這種自清洗過濾器又分為間歇操作和連續操作兩種。間歇操作的真空自清洗過濾器可過濾各種濃度的懸浮液，連續操作的真空自清洗過濾器適于過濾含固體顆粒較多的稠厚懸浮液。
　　加壓過濾器以在懸浮液進口處施加的壓力，或對濕物料施加的機械壓榨力作為過濾推動力，適用于要求過濾壓差較大的懸浮液，也分為間歇操作和連續操作兩種。
　　自清洗過濾器應根據懸浮液的濃度、固體粒度、液體粘度和對過濾質量的要求選用。先選擇幾種過濾介質，利用過濾漏斗實驗，測定不同過濾介質和不同壓差下的過濾速度、濾液的固體含量、濾渣層的厚度和含濕量，找出適宜的過濾條件，初步選定自清洗過濾器類型，再根據處理量選定過濾面積，并經實際試驗驗證。
　　正在發展的新型過濾設備有：機械力壓榨過濾設備；能實現無濾渣層過濾的動態自清洗過濾器；洗選煤炭污水處理、化工和石油工業用的大型過濾設備。
　　在過濾理論研究方面，濾渣層過濾阻力和孔隙率的測算、過濾速度、過濾設備的模擬和放大、稀薄液體澄清過濾和動態自清洗過濾器理，以及過濾介質的研究，都是重要的課題。利用電子計算機控制過濾操作是過濾設備的發展方向。