本文对两相流管式膜错流微滤的膜污染过程进行了分析,通过对渗透通量强化效果最佳的弹状流的速度计算,揭示了引入气液两相流后膜管中混合流体的真实流动状况;首次将降膜液层速度分布计算与单颗粒模型相结合,建立了能计算出两相流错流微滤过程中不同时刻渗透通量的机理模型。并用两相流管式炭膜错流微滤钛白悬浮液的实验数据对其进行了验证,计算值与实验值符合较好。通过对膜污染过程的分析,本文将两相流管式膜错流微滤分为两个阶段:膜孔堵塞阶段以及滤饼层形成和发展阶段。研究表明,在膜孔堵塞阶段渗透通量迅速下降,且气液两相流对其影响不大,故采用标准堵塞模型对此过程进行模拟计算。在滤饼层形成和发展阶段,气体的通入使得混合流体在膜管中的流动状况较常规错流微滤过程发生了根本性的改变,本文通过对弹状流中Taylor气泡、降膜液层和液弹的速度计算,较好地揭示了膜管中混合流体的真实流动状况。对于浸没在降膜液层中的滤饼层,为了求得作用在其最外层固体颗粒的液体速度,本文对降膜液层的速度分布进行了理论推导,得出了降膜液层中不同位置处液体速度的计算公式,从而能够准确地计算出作用在固体颗粒上的错流曳力。再将计算结果和单颗粒模型相结合,通过受力分析计算出不同时刻颗粒能够沉积的临界粒径,再计算出一定时间间隔内颗粒沉积质量、滤饼层厚度和比阻等参数,从而算出微滤过程的总阻力和渗透通量。将此计算过程循环即可得到两相流管式膜错流微滤过程中不同时刻的渗透通量。为了获得相同操作条件下的最大渗透通量,本文还实验考察了膜组件倾斜角度和混合流体流动方向对渗透通量的影响。并得出结论:当膜组件与水平成45°时稳定渗透通量最大,30°和60°时次之,但大于膜组件竖直放置时,膜组件水平放置时的稳定渗透通量最小;气液混合流体在膜组件中竖直向下流动时的渗透通量要大于竖直向上流动时。