A membránszűrési eljárás egy fizikai elválasztási eljárás, amelyet az a képesség jellemez, hogy különböző méretű és jellemzőkkel rendelkező molekulákat szétválasztanak. A hajtóereje egy speciális membrán két oldala közötti nyomáskülönbség. A membrántechnológia lehetővé teszi az általános gyártási költségek csökkentését és a termékminőség javítását.

Mi az a membránszűrés és hogyan működik?

Tehát mi az a membránszűrés? A membránszűrés a legalapvetőbb értelemben azt jelenti, hogy folyadékot vezetnek át egy membránrendszeren, amely azt két különálló áramra választja, amelyek permeátumként és retentátumként ismertek. A membrán, amely elválasztja őket, egy nagyon speciális jellemzőkkel rendelkező fizikai gát – egy olyan gát, amelyen a betáplálási áramban csak bizonyos kiválasztott komponensek tudnak átjutni.

Áthaladó

Az ilyen membránanyag pórusai olyan kicsik, hogy Angstromban (10^-10 m) mérik őket, és nyomás szükséges ahhoz, hogy a folyadékot átnyomják rajtuk. Valójában a nanoszűréshez és fordított ozmózishoz használt membránok pórusai olyan kicsik, hogy még pásztázó elektronmikroszkóppal sem láthatók.

A membránszűrés típusai

A membránszűrésnek négy általánosan elfogadott típusa van. Ezeket az anyagok mérete alapján határozzák meg, amelyeknek el kell választaniuk a betáplált folyadéktól. A membránszűrés négy típusa fordított ozmózis, nanoszűrés, ultraszűrés és mikroszűrés néven ismert, a pórusméret növekedésének sorrendjében. Lapos lemezmembránjaink és spirálisan tekercselt membránjaink lefedik az ilyen típusú membránszűrést.

Mi az a fordított ozmózis (RO)

A fordított ozmózis a lehető legszorosabb membránt használja a folyadékleválasztás során. Elvileg a víz az egyetlen anyag, amely áthatolhat a membránon. Az összes többi anyag (baktériumok, spórák, zsírok, fehérjék, gumik, sók, cukrok, ásványi anyagok stb.) nem tud átjutni.

Mi az a nanoszűrés (NF)

A nanoszűrés lehetővé teszi a kis ionok (pl. ásványi anyagok) áthaladását, miközben kizárja a nagyobb ionokat és a legtöbb szerves komponenst (pl. baktériumok, spórák, zsírok, fehérjék, gumik és cukrok).

Nanoszűrés (NF) VS fordított ozmózis (RO)

A nanoszűrés nem olyan finom elválasztási eljárás, mint a fordított ozmózis, és kissé nyitottabb membránokat használ.

Mi az ultraszűrés (UF)

Az ultraszűrés során membránokat használnak, amelyekben a pórusok nagyobbak és a nyomás viszonylag alacsony. A sók, cukrok, szerves savak és kisebb peptidek átjuthatnak, míg a fehérjék, zsírok és poliszacharidok nem.

Mi az a mikroszűrés (MF)

A mikroszűrés során a szuszpendált szilárd anyagok, a baktériumok és a zsírgömbök általában az egyetlenek, amelyeken nem szabad átjutni.

Keresztáramú szűrés VS Holtponti szűrés

A membránszűrés lehet zsákutcás szűrés vagy keresztáramú szűrés.

A keresztáramú szűrés jelentős beépített előnyöket biztosít a zsákutcás szűréssel szemben. Mivel a feldolgozott folyadékok folyamatosan áramlanak át a membránon, nincs szűrőpogácsa, amely elszennyeződéshez és egyenetlen áramláshoz vezethet.  

Ez lehetővé teszi a folyamatos, automatizált szűrési folyamat működtetését, amely állandó, ellenőrizhető termékminőséget eredményez. Nincs szükség szűrési segédeszközökre, és a membránok élettartama meghosszabbodik.

Szinte minden ipari membránszűrést keresztáramú szűrésként hajtanak végre, ahol a szűrendő folyadék a membránnal párhuzamosan áramlik nagy sebességgel és nyomás alatt.

A membránszűrés előnyei

A membránszűrésnek számos jelentős előnye van, ha ipari méretű alkalmazásokban használják, ahol a megbízhatóság, a konzisztencia és a működési költségek kulcsfontosságúak.

Alacsonyabb összköltség

A membránszűrés egyik előnye, hogy a membránszűrő rendszerek gyakran olcsóbbak, mint sok más alternatív technológia. A telepítési költségek alacsonyabbak, csakúgy, mint az energiaköltségek.

A membránszűrés kevesebb feldolgozási lépést foglal magában, és lehetővé teszi a nagyobb tisztaság és a nagyobb összhozam elérését.

Ezen túlmenően, mivel a membránszűrés nem eredményez szűrőpogácsát, ennek a maradéknak az eltávolításával és ártalmatlanításával kapcsolatos költségek nem járnak.