Membránové procesy jsou vedle procesů, jako je destilace nebo absorpce, separačními procesy, kterými lze od vody oddělit pevné látky a organické molekuly s dlouhým řetězcem. V závislosti na fyzikálních a chemických vlastnostech membrány může voda membránou procházet a ostatní látky jsou zadržovány.
Procesní voda je opakovaně čerpána z nádrže na procesní vodu do membránového modulu pomocí oběhového čerpadla a protéká přes povrch ultrafiltrační membrány. Keramická trubicová membrána, speciálně vybraná pro konkrétní filtrační úlohu, umožňuje průchod vody, ale zadržuje makromolekuly a částice. Procesní voda prochází membránou pod tlakem kolmo ke směru přepadu a vyčištěná vytéká do nádrže na filtrát.
S ohledem na velikost pórů se rozlišují různé stupně filtrace
- mikrofiltrace: > 0,1 µm
- ultrafiltrace: < 0,1 µm
- Nanofiltrace: < 2 nm
- Reverzní osmóza
Mikrofiltrace
Stejně jako u ultrafiltrace a nanofiltrace zde funguje filtrace na principu křížového proudění: filtrovaná voda je filtrem protlačována s přetlakem. V závislosti na použití může být filtr vyroben z nerezové oceli, plastu nebo textilní tkaniny.
Aby se zabránilo ucpání filtru, musí být na přívodní straně vytvořen okruh, kterým se do filtru průběžně dostává více vody, než by jím mělo projít. Důležité je také vířit vodu na přívodní straně, aby se netvořil koláč, který filtr ucpe.
Ultrafiltrace
Ultrafiltrací se dosáhne takového stupně jemnosti, nad kterým lze z vody odstranit i bakterie a viry. Na rozdíl od jejího dezinfekčního procesu je organická složka této velikosti z vody zcela odstraněna. To umožňuje sterilizaci za studena, která je někdy vyžadována například ve farmaceutickém průmyslu.
Vzhledem k výrazně vyššímu tlaku vody se zde používají keramické filtry, které trvale odolávají vysokému zatížení.
Tento proces se používá při úpravě pitné a odpadní vody, při čištění prací nebo technologické vody, např. k odstranění tenzidů, v potravinářském průmyslu k separaci bílkovin.
Nanofiltrace
Nanofiltrace zachycuje i ty nejmenší molekuly a vícevalentní ionty. V závislosti na rozměrech membrány s ní lze odfiltrovat přesně definované molekuly. Nanofiltrace se obvykle používá společně s reverzní osmózou.
Mezi aplikace nanofiltrace patří čištění kyselin prostřednictvím selektivní separace kovů, odsolování, odbarvování, koncentrace procesních roztoků, separace CHSK.
Reverzní osmóza
Reverzní osmóza funguje na jiném principu. Využívá fyzikální zákon, podle kterého jsou molekuly v kapalině rovnoměrně rozloženy.
Surová voda a čistá voda jsou odděleny polopropustnou membránou. Díky fyzikálním zákonům by čistá voda migrovala do surové vody. Například slaná voda přitahuje sladkou vodu. Pokud nyní zvýšíte tlak na straně surové vody, proces se obrátí: více čisté vody se shromáždí na straně čisté vody.
Tento proces se často používá pro odsolování mořské vody, ale je vhodný i pro filtraci mnoha dalších nežádoucích látek z vody, např. dusičnanů, dusitanů, zbytků léčiv, virů, bakterií, fungicidů, herbicidů, azbestu, hormonů, zárodků, vápna nebo uranu. Tímto způsobem jsou odstraněny všechny zdraví škodlivé látky.
powered by Borlabs Cookie