燒結金屬微孔濾芯過濾的分離原理
燒結金屬微孔濾芯過濾的推動力(及施加於被濾懸浮液的壓力)使懸浮液通過膜，其中液體和小的溶質透過膜作為透過液而收集。懸浮的粒子被膜截留並作為濃縮截留物而收集。粒子被截留的機理取決於膜的性能(物理的與化學的)和膜與粒子間相互作用的性質。當膜的孔徑小於懸浮粒子的尺寸，粒子以其幾何形狀被阻擋，不能進入或通過膜，而與透過液分離，這種分離機理稱之謂表面過濾或篩濾機理。若膜的孔徑較粒子尺寸為大，在這種情況下，粒子能夠進入膜孔隙內，當它與孔壁相接觸並粘附於其上，它們就從懸浮液中被濾除。由於過濾是在膜的孔深處發生，故這種分離機理稱作深度過濾機理。
微濾過程按膜的兩側的主體液與透過液的流動方向可分為並流與錯流兩種過程。實驗室中使用濾紙和漏斗分離沉澱物與溶液，被分離的主體懸浮液在本身的靜壓或透過液側的真空度下通過濾紙而分離。此時，主體液與透過液呈並流流動，稱之為並流微過濾。在並流微過濾中，被膜截留的粒子隨時間而堆積成濾餅層。若使用的是深度過濾膜，則截留粒子將在膜內堆積形成空穴。在這兩種情況下，均會導致過濾阻力的增加，當過濾是在恒壓條件下進行，則會引起透過液通量下降，若是在恒通量條件下進行，則引起膜兩側壓力降升高。因此，並流微過濾必須週期性的停止，以除去膜上堆積粒子或更換膜，所以該微過濾過程是一間歇操作的過程。當主體懸浮液與膜表面相切而流動，主體液中的粒子被膜截留，透過液垂直於膜面通過膜流出，這種過程稱作錯流微過濾，有時也稱為切線微過濾。被膜截留的粒子在膜表面形成濾餅層。由於在壓力推動下的主體液與膜表面相切所施加的高剪切力，可除去與之接觸的膜面濾餅粒子，因而其濾餅層較薄。正如在超濾過程中一樣，微濾的錯流構型在控制濃差極化和濾餅堆積方面是有效的。因此，長時間操作仍可保持較高的通量。
並流微過濾理論
在並流微過濾中，若膜孔徑小於主體液所含粒子的尺寸，表面過濾機理是主要的。據此理論可預測膜面上由於截留粒子的積累引起的通量下降。當主體液中所含粒子尺寸小於膜孔徑時，粒子在膜孔內被截留，其分離機理則為深度過濾機理。根據這一理論可探討氣體及液體中粒子的分離過程，預測去除給定尺寸粒子的過濾效率。
●表面過濾機理
●深度過濾機理
深度過濾與表面過濾不同，它是被分離液體中的粒子在膜孔隙中進行過濾的過程。這一過濾的特徵是過濾作用產生於膜內部，膜中孔隙都具有從流經它的流體中截留粒子的可能性。由於被過濾粒子尺寸小於膜孔隙尺寸，所以當流體為層流時(即各流線互不相交)，必定有力作用於顆粒上，使其穿越流線與孔壁接觸從而被截留。對於氣體中粒子的深度過濾，由於作用力性質的不同，截留作用可分五種：即重力沉降、靜電沉積、碰撞力、攔截、擴散。圖描述了部分微孔膜的膜孔隙中流體的流線和每種截留作用去除粒子的通道。在大多數條件下，一旦粒子與膜壁相接觸，即被除去。
以上五種截留作用，重力沉降最為簡單，當粒子足夠大，通過膜孔的速度低時，重力沉降起主要作用。當粒子荷電且其電性與過濾膜所帶電性相反，則粒子由靜電引力而被粘附于孔壁上，從流體中除去。碰撞是當流體在孔中移動時，其中粒子由於慣性離開流體流線而與孔壁相撞除去，流體速度大，所含粒子密度較大，有利於碰撞截留。當流體流線與孔壁間距離小於或等於粒子半徑，粒子則被攔截與流體分離，當流體中所含粒子很小時，由於粒子與流體分子相互碰撞產生Brown運動。因此，粒子通過孔隙時其運動軌跡是無規則的，大大提高了與孔壁的碰撞機會，提高了粒子被截留的可能性。
錯流微過濾在許多方面類似於錯流超濾，但錯流微過濾過程的分析卻較之複雜的多。有多種機理用於討論粒子離開膜的橫向運動。在討論中必須考慮到膜及濾餅層的阻力。因此，不可能使用單一方程預測錯流微過濾條件下的膜透過液通量。
●濃差極化機理
在錯流過濾中，主體懸浮液中粒子被微孔膜截留，他們在膜的表面堆積成濾餅層，由於濾餅的不斷增長，從而使透過液通量下降。當由透過液帶向濾餅的粒子流量與由擴散、慣性升力及懸浮液切向流動而帶離濾餅的粒子流量相等時，濾餅達到一定厚度，透過液通量達到穩定值，微濾過程進入穩定態操作。
慣性提升理論是廣泛解釋錯流微過濾問題的第一個機理。當一個游離的中性漂浮粒子存在於層留下的流道中，由於流場與流道壁的相互作用，粒子在慣性作用下，通過流體線而發生遷移。
選擇過濾機需要注意的幾個因素
◆待去除顆粒的大小，顆粒形狀和硬度。
◆顆粒的數量(雜質含量)。
◆待過濾流體的溫度，是連續的或是間歇的。
◆有效壓差，濾芯對流體的適應性，以及要求過濾的程度。
分離形式的選擇
並流式過濾的特點見圖(a),這種操作方式比較簡單，能耗較低，通常適合於濃度較低溶液的過濾。一般來說，當流體中待除去的固體含量較低(<0.1%)時，幾乎全部採用這種方式。若原料中固體含量<0.5%時也可採用這種操作方式。通常在膜的表面上，用填充玻璃做成的過濾機來保護，使大多數顆粒在它們達到膜之前就被除掉，這樣，既可以起到保護膜的作用，又具有預濾的功能。
錯流式過濾的特點見圖(b)，所有原料液順著膜的表面過去，沿膜的表面方向流出滲餘物，而滲透物則沿垂直膜的方向流出。在許多工業應用中，優先選用這種操作方式，因為與並流式過濾相比，其結垢的傾向較低，通量下降的趨勢要相對小些，因此，比較適合濃度較高流體的過濾。一般說來，當流體中固體含量>0.5%時，大都採用錯流式操作。另外，還可以通過選擇合適的元件，適當的壓差和錯流速度來控制通量和減少結垢。不過，這種操作的能耗要比並流式過濾的高。此外採用錯流的方式操作對於連續操作或減少濃差極化和結垢都是必要和可能的。對於給定的元件設計和原料液，錯流的速度是決定元件中品質傳遞的主要參數。