De grunnleggende prinsippene for filtrering fokuserer på optimal filtermediedesign og valg av passende medier for spesifikke filtreringsapplikasjoner. To primære typer filtrering finnes dybdefiltrering og overflatefiltrering. Dybdefiltrering innebærer å fange opp partikler i mediet, mens overflatefiltrering innebærer å fange partikler på filteroverflaten og danne avfallsmaterialer.
Overflatefiltrering fungerer først og fremst som en grovfiltreringsmekanisme, som skiller partikler som er større enn filtermediets størrelse på filteroverflaten for å hindre at de kommer inn eller passerer gjennom porene. Etter hvert som partikler akkumuleres, dannes avfallsmaterialer som øker i tykkelse etter hvert som flere partikler strømmer inn i filtermediet.
Dybdefiltrering brukes først og fremst for å separere partikler i mikronstørrelse, for eksempel å beskytte utstyr mot tilstopping og korrosjon, beskytte katalysatorer mot forgiftning og rense produkter. Partikler kommer inn i mediet og fanges opp av dets flerlagsstruktur. Denne strukturen forhindrer for tidlig tilstopping og forbedrer mediets kapasitet til å holde på smuss. Ettersom partikler er fanget i de dypere lagene av mediet, blir offline rengjøring nødvendig. Frakoblede rengjøringsmetoder kan involvere løsemidler, ultralydvibrasjoner, pyrolyse, damprengjøring eller rengjøring med sirkulerende vann. Plisserte medier kan brukes for å minimere plassbehov og kostnader.
Å forstå et filters effektivitet når det gjelder å fjerne partikler fra en gasstrøm er avgjørende for vellykket filterdesign og -drift. For væsker som bærer små granulære urenheter, er det å fange opp partikler gjennom interne porøse medier nøkkelen til å oppnå effektiv fjerning av partikler. Strukturen av sintret metall tilbyr en kronglete bane der partikler kan fanges opp, og danner fast avfallsmateriale på mediets overflate. De nylig fangede partiklene samler seg på toppen av de tidligere avsatte partiklene. Filterets levetid avhenger av dets smussholdende kapasitet og det resulterende trykkfallet. I tilfeller der væsker er lastet med mange partikler, benytter det nåværende filtreringsutstyret fast filtrering. Det akkumulerte filterfaststoffet overgår filterelementet, skaper et ekstra filterlag og øker trykkfallet. Trykkfallet stiger med partikkelbelastning. Når filtreringssyklusen når det endelige trykket, gjennomgår filteret tilbakespyling eller spyling med ren gass for å fjerne det filtrerte faststoffet.
Filtreringsforholdet påvirkes av faktorer som fôrpartikkelkonsentrasjon, viskositet og temperatur. Filterdriftsmoduser kan stilles inn som konstant trykk, konstant strømningshastighet eller økende trykk med synkende strømningshastighet under filtrering. Hvis partikler tetter systemet raskt, når trykkgrensen, eller det faste filteret blir fullt, avsluttes filtreringssyklusen selv om grensetrykket ikke er nådd. Filtertypen, væsketemperaturen og faststoffbelastningen påvirker permeabiliteten, uttrykt som strømningshastigheten i forhold til trykkfallet.
