L'efficacité de filtration est le principal indicateur permettant d'évaluer un milieu filtrant ou un filtre ; elle s'exprime par le rapport entre la masse des solides retenus lors de l'opération de filtration et leur teneur initiale. Les facteurs influençant l'efficacité de filtration des milieux filtrants comprennent les propriétés de ces derniers ainsi que celles des solides en suspension.
Influence des matériaux filtrants sur l'efficacité de rétention
1) Taille des particules. L'efficacité de filtration est inversement proportionnelle à la taille des particules : plus celles-ci sont petites, plus l'efficacité de filtration est élevée, mais la perte de charge augmente également.
2) Forme. La surface du matériau angulaire est plus grande que celle du matériau filtrant sphérique de même volume. Par conséquent, à porosité égale, l'efficacité de filtration du matériau filtrant angulaire est supérieure.
3) Porosité. La porosité des particules sphériques matériau filtrant n'a que peu de rapport avec la taille des particules. En revanche, la porosité des médias filtrants angulaires dépend de la taille des particules et de leur distribution.
4) Épaisseur. Plus le lit filtrant est épais, plus le filtrat est limpide et plus le cycle de fonctionnement est long.
5) Propriétés de surface. La charge de surface du matériau filtrant, lorsqu’il est neutre ou présente une charge opposée à celle des particules en suspension, favorise l’adsorption et la condensation par contact de ces particules sur la surface.
Effet des matières en suspension sur l'efficacité de l'interception
1) Taille des particules. Presque tous les mécanismes de filtration dépendent de la taille des matières en suspension. Plus les particules sont grosses, plus elles sont faciles à éliminer par tamisage.
2) Forme. L'efficacité d'élimination des particules angulaires est supérieure à celle des particules sphériques en raison de leur grande surface spécifique.
3) Densité. La densité des particules influe sur la vitesse de filtration principalement par le biais des mécanismes de précipitation, d'inertie et de mouvement brownien.
4) Concentration. Plus la concentration est élevée, plus la pénétration est facile et plus la perte de charge augmente rapidement.
5) Température. La température influe sur la densité et la viscosité, ce qui se répercute ensuite sur l'efficacité de la filtration par le biais de mécanismes de précipitation et d'adhérence. Une baisse de la température n'est pas favorable à la filtration.
6) Propriétés de surface. Les caractéristiques de floculation et le potentiel électromoteur des matières en suspension dépendent principalement des propriétés de surface. Par conséquent, les propriétés de surface des particules constituent des facteurs importants qui influent sur l'efficacité de la filtration.