Mikrofiltracja i ultrafiltracja

Zasadą mikrofiltracji i ultrafiltracji jest fizyczna separacja. Stopień, do którego rozpuszczona substancja stała, mętność oraz mikroorganizmy są usuwane określany jest przez wielkość porów membrany. Substancje, których cząsteczki są większe niż pory membrany są całkowicie zatrzymywane na filtrze. Substancje, których cząsteczki są mniejsze niż pory membrany są częściowo usuwane, w zależności od budowy warstwy "odrzucającej" membrany. Mikrofiltracja oraz ultrafiltracja to procesy zależne od ciśnienia, dzięki którym usuwane są z wody rozpuszczone substancje stałe oraz inne substancje, lecz w mniejszym stopniu niż w procesie nanofiltracji czy odwróconej osmozy.

Mikro filtracja

W procesie mikrofiltracji używane są membrany o wielkości porów 0.1 – 10 µm. Membrany mikrofiltracji usuwają wszystkie bakterie. Zanieczyszczenie wirusami jest częściowo usuwane w procesie, mimo że wirusy są mniejsze niż pory membrany mikrofiltracji. Wynika to z faktu, że wirusy mogą przylegać do biofilmów bakterii.

Mikrofiltracja może być zastosowana w wielu różnych procesach oczyszczania wody; w przypadkach gdy cząsteczki większe niż 0.1 mm musza być usuniete z cieczy.

Przykłady zastosowań mikrofiltracji:
· Sterylizacja na zimno w procesie produkcji napojów i w przemyśle farmaceutycznym
· Klarowanie soków, wina oraz piwa
· Separacja bakterii z wody (oczyszczanie biologiczne wody)
· Oczyszczanie ścieków
· Separacja emulsji olej/woda
· Oczyszczanie wstępne wody przed procesami nanofiltracji i osmozy odwróconej
· Separacja typu ciecz/substancja stała w przemyśle farmaceutycznym i produkcji żywności

Ultra filtracja

W celu całkowitego usunięcia wirusów, konieczne jest zastosowanie ultrafiltracji. Pory membran ultrafiltracji zatrzymują cząsteczki o wielkości 0.001 – 0.1 µm.

Przykłady zastosowań ultrafiltracji:
· Przemysł mleczarski (mleko, ser)
· Przemysł spożywczy (białka)
· Przemysł metaliczny (separacja emulsji typu olej/ woda, farby)
· Przemysł tekstylny

Ochrona membran

Ultrafiltracja może być również zastosowana jako oczyszczanie wstępne przed procesami nano filtracji i osmozy odwróconej.

Oczyszczanie wstępne wody jest bardzo istotne kiedy stosowane są te techniki, ponieważ zaczopowanie membran może zakłócić procesy oczyszczania za pomocą nanofiltracji czy osmozy odwróconej. Oczyszczanie wstępne jest ważne dla procesów nanofiltracji i osmozy odwróconej, ale również dla wyżej wymienionej mikrofiltracji czy też ultrafiltracji. Rodzaj oczyszczania wstępnego powinnien być określony jak tylko znany jest skład wody.

Aby zapobiegać blokowaniu i zniszczeniu membran przez twarde, ostre cząsteczki znajdujące się w wodzie oczyszczanej, woda ta musi być przefiltrowana przed rozpoczęciem procesu mikro filtracji czy ultra filtracji. Pory jednostek oczyszczania wstępnego musza wynosić pomiędzy 0.5 i 1.0 mm, w zależności od składu wody. Dalsze oczyszczanie wstępne nie będzie już wymagane jeśli będzie zastosowana mikrofiltracja czy ultra filtracja.

Dalsze oczyszczanie

Kiedy woda jest oczyszczana, musi ona spełniać dane standardy. Od tych standardów zależy czy permeat wymaga dodatkowego oczyszczenia po procesie mikro filtracji czy ultrafiltracji.

Techniki oczyszczania możliwe do zastosowania jak oczyszczanie dodatkowe:
· Techniki dezynfekcji
· Filtry pospieszne
· Filtracja z użyciem węgla aktywnego

Nanofiltracja i osmoza odwrócona (OO)

Technologia membran