为了减轻膜污染,本文基于流体力学原理设计了一种泄压式脉冲过滤工艺。实验以高污染性酱油作为模拟料液,以聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维内压式超滤膜作为过滤介质,考察了泄压式脉冲过滤工艺对减轻膜污染,提高膜通量的效果。然后借鉴前期科研成果,向料液中投加适量硅藻土助滤剂以强化对膜污染的控制。最后,提出临界运行通量概念,考察不同工艺在较高压力时的膜污染情况,以分析所提工艺对减轻膜污染,提高膜通量的效果。论文所设计的泄压式脉冲工艺,实现了对膜表面滤饼层冲刷的目的。结果表明该泄压式脉冲在压力损失22.5%的不利情况下,通过减薄滤饼层,获得膜通量比传统无脉冲过滤方式提高了14.9%。说明该种工艺对膜污染的控制发挥了积极作用,弥补了因压力损失造成的膜通量下降,是一种可行的膜污染控制方法。并且,该工艺简单实用,有利于工业化应用。为强化对膜污染的控制效果,基于微粒子辅助过滤原理,首次提出通过向料液中投加硅藻土助滤剂强化脉冲工艺控制膜污染。利用硅藻土在膜表面微孔处的架桥作用,形成相对疏松的滤饼层,避免污染物直接在膜表面形成致密滤饼层而导致膜通量迅速衰减,然后再通过脉冲产生的强剪切力,对滤饼层进行有效冲刷,从而降低滤饼层阻力,达到提高膜通量的目的。结果表明,通过硅藻土与脉冲工艺耦合,滤饼层阻力相对于无脉冲工艺降低了24.5%,其所占总过滤阻力百分比由原来无脉冲工艺的72.7%,降低到67.9%,膜通量提高了33.3%。与仅投加硅藻土助滤剂膜通量提高8%和脉冲工艺下膜通量提高14.9%相比,硅藻土与脉冲组合工艺下,膜通量实现了大幅度提高。为反映所提工艺对膜污染控制情况,提出了临界运行通量概念：在过滤过程中,膜通量随着压力的增大而增加,当到达某点后,膜通量不再增加,只是随着压力继续增大而维持稳定甚至下降,此膜通量最大点即为临界运行通量,其对应操作压力定义为临界运行压力。结果表明,滤饼层阻力由滤饼层致密性和滤饼层厚度两个因素构成,料液性状(有无助滤剂)和过滤压力决定滤饼层致密程度,工况条件(有无脉冲、过滤时长等)决定滤饼层厚度。硅藻土与脉冲组合工艺,既可有效改善滤饼层致密程度,又能减薄滤饼层厚度,因此可以提升操作压力,获得更高膜通量,提高膜工效：临界运行通量达到65.7 kg·m-2·h-1。与无脉冲工艺临界运行通量相比,提高了38.9%；与投加硅藻土条件相比,提高了16.9%；与脉冲工艺相比,膜通量提高了17.3%。与临界通量比较,临界运行通量可以更真实的反映膜过滤过程中膜污染(特别是滤饼层阻力)对膜通量的影响,与临界通量相比,更具实际意义。