تركز المبادئ الأساسية للترشيح على التصميم الأمثل لوسائط الترشيح واختيار الوسائط المناسبة لتطبيقات ترشيح محددة. يوجد نوعان أساسيان من الترشيح: ترشيح العمق والترشيح السطحي. يتضمن ترشيح العمق التقاط الجزيئات داخل الوسائط، بينما يتضمن الترشيح السطحي احتجاز الجزيئات على سطح المرشح، مما يؤدي إلى تكوين مواد النفايات.
يعمل الترشيح السطحي في المقام الأول كآلية ترشيح خشنة، حيث يفصل الجزيئات الأكبر من حجم وسط المرشح على سطح المرشح لمنع دخولها أو مرورها عبر المسام. ومع تراكم الجزيئات، تتشكل النفايات، وتزداد سماكتها مع تدفق المزيد من الجزيئات إلى وسط المرشح.
يتم استخدام الترشيح العميق في المقام الأول لفصل الجزيئات ذات الحجم الميكروني، مثل حماية المعدات من الانسداد والتآكل، وحماية المحفزات من التسمم، وتنقية المنتجات. تدخل الجسيمات إلى الوسط ويتم التقاطها بواسطة هيكلها متعدد الطبقات. يمنع هذا الهيكل الانسداد المبكر ويعزز قدرة الوسائط على الاحتفاظ بالأوساخ. نظرًا لأن الجزيئات محاصرة في الطبقات العميقة للوسائط، يصبح التنظيف دون الاتصال بالإنترنت ضروريًا. قد تتضمن طرق التنظيف غير المتصلة بالإنترنت استخدام المذيبات أو الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية أو الانحلال الحراري أو التنظيف بالبخار أو التنظيف باستخدام المياه المتداولة. يمكن استخدام الوسائط المطوية لتقليل متطلبات المساحة والتكلفة.
يعد فهم كفاءة المرشح في إزالة الجزيئات من تيار الغاز أمرًا بالغ الأهمية لنجاح تصميم المرشح وتشغيله. بالنسبة للسوائل التي تحمل شوائب حبيبية صغيرة، يعد التقاط الجزيئات من خلال الوسائط المسامية الداخلية أمرًا أساسيًا لتحقيق إزالة الجسيمات بكفاءة. يوفر هيكل المعدن الملبد مسارًا متعرجًا حيث يمكن احتجاز الجزيئات وتشكيل مواد النفايات الصلبة على سطح الوسائط. تتراكم الجسيمات التي تم التقاطها حديثًا فوق الجسيمات المودعة مسبقًا. يعتمد عمر الفلتر على قدرته على الاحتفاظ بالأوساخ وانخفاض الضغط الناتج. في الحالات التي تكون فيها السوائل محملة بالعديد من الجزيئات، تستخدم معدات الترشيح الحالية الترشيح الصلب. تتجاوز مادة المرشح الصلبة المتراكمة عنصر المرشح، مما يؤدي إلى إنشاء طبقة مرشح إضافية وزيادة انخفاض الضغط. يرتفع انخفاض الضغط مع تحميل الجسيمات. بمجرد أن تصل دورة الترشيح إلى الضغط النهائي، يخضع المرشح للشطف العكسي أو التنظيف بغاز نظيف لإزالة المادة الصلبة المفلترة.
تتأثر نسبة الترشيح بعوامل مثل تركيز جزيئات التغذية واللزوجة ودرجة الحرارة. يمكن ضبط أوضاع تشغيل الفلتر كضغط ثابت، أو معدل تدفق ثابت، أو ضغط متزايد مع انخفاض معدل التدفق أثناء الترشيح. إذا كانت الجسيمات تسد النظام بسرعة، وتصل إلى حد الضغط، أو يصبح الفلتر الصلب ممتلئًا، تنتهي دورة الترشيح حتى لو لم يتم الوصول إلى الحد الأقصى للضغط. يؤثر نوع الفلتر ودرجة حرارة السائل وتحميل المواد الصلبة على النفاذية، ويتم التعبير عنها بمعدل التدفق بالنسبة لانخفاض الضغط.
