Kada se govori o membranskoj filtraciji, reverzna osmoza (RO) i nanofiltracija (NF) obično dobivaju najviše pažnje. Poznati su po uklanjanju iznimno malih onečišćenja i proizvodnji visoko pročišćene vode.

Ali prije nego što voda stigne do ovih naprednih membranskih procesa, često postoji manje vidljiv korak koji obavlja jednako važan posao:mikrofiltracija.

Mikrofiltracija pruža fizičku barijeru protiv suspendiranih krutih tvari, mikroorganizama i drugih relativno velikih čestica. Uklanjanjem ovih kontaminanata u ranoj fazi procesa obrade, može pomoći u smanjenju opterećenja od onečišćenja na nizvodnim membranama i poboljšati ukupnu stabilnost filtracijskog sustava.

Za mnoge obrade vode i industrijske procese, mikrofiltracija nije konačni korak pročišćavanja. Umjesto toga, pozornica je ta koja pomaže da ostatak sustava radi učinkovitije.

Mikrofiltracija je proces odvajanja-pokretan pritiskom koji koristi membranu s mikroskopskim porama za uklanjanje suspendiranih čestica iz struje tekućine ili plina.

Osnovno načelo je jednostavno. Tekućina za punjenje prolazi kroz mikroporoznu membranu, dok se čestice veće od efektivne veličine pora membrane zadržavaju. Filtrirana tekućina nastavlja kroz membranu kao permeat.

Ovisno o dizajnu membrane i primjeni, veličine pora za mikrofiltraciju općenito su unutar raspona mikrona, obično od oko0,1 do nekoliko mikrometara. Neki membranski proizvodi proizvode se s finijim nominalnim brojem pora, ovisno o predviđenoj dužnosti odvajanja.

Za razliku od procesa koji se primarno oslanjaju na kemijske reakcije ili adsorpciju, mikrofiltracija djeluje uglavnom putem fizičkog odvajanja. To ga čini posebno korisnim kada je cilj smanjiti suspendirane krute tvari, zamućenost, mikroorganizme ili druge čestične onečišćenja bez značajne promjene kemije tretirane tekućine.

Radni tlak također je relativno nizak u usporedbi s čvršćim membranskim procesima kao što su nanofiltracija i reverzna osmoza. Stvarni zahtjev za tlakom ovisi o karakteristikama membrane, kvaliteti hrane, konfiguraciji sustava i željenoj brzini protoka.

Mikrofiltracija je dio šire obitelji tehnologija membranske separacije. Glavna razlika između MF, UF, NF i RO je skala odvajanja koju svaki proces treba postići.

Važno je da te tehnologije nisu nužno konkurentne alternative. U mnogim sustavima liječenja oni rade zajedno.

Mikrofiltracija može poslužiti kao uzvodna barijera koja smanjuje opterećenje česticama koje dopiru do UF, NF ili RO membrana.To može pomoći u kontroli onečišćenja, održavanju performansi sustava i smanjenju učestalosti naknadnog čišćenja ili zamjene.

Vrijednost mikrofiltracije postaje posebno jasna kada se promatra kao dio cjelovitog procesa obrade, a ne kao izolirana tehnologija filtriranja.

Uklanjanje većih onečišćenja prije nego što dospiju do finije membrane može olakšati rad cijelog sustava. Na primjer, ako RO sustav prima vodu koja sadrži visoku koncentraciju suspendiranih krutih tvari, te čestice mogu doprinijeti onečišćenju membrane i povećati opterećenje opreme za predtretman.

Pravilno dizajnirani stupanj mikrofiltracije može presresti velik dio ovog materijala u obliku čestica prije nego što stigne do RO membrane.

Ovo je jedan od razloga zašto se MF obično smatraprethodna obrada, bistrenje i kontrola česticau membranskim-sustavima za pročišćavanje vode.

Mikrofiltracija se koristi u širokom rasponu industrija jer tehnologija može ukloniti čestične kontaminante bez oslanjanja na toplinsku obradu ili velike količine kemijskih aditiva.

1. Voda i pročišćavanje otpadnih voda

Obrada vode jedna je od najprisutnijih primjena mikrofiltracije.

MF sustavi mogu ukloniti suspendirane krute tvari, zamućenost, alge, bakterije i druge čestične kontaminante iz vode. U naprednijim nizovima tretmana, mikrofiltracija se također može postaviti uzvodno od reverzne osmoze kako bi se zaštitila RO membrana od prekomjernog opterećenja česticama.

Točna uloga MF ovisi o kvaliteti izvorne vode i ciljevima obrade. U nekim sustavima funkcionira kao primarna barijera; u drugima je dio opsežnije strategije predtretmana.

2. Prerada hrane i pića

U proizvodnji hrane i pića, filtracija često treba postići dva cilja u isto vrijeme: ukloniti neželjene čestice uz očuvanje karakteristika proizvoda.

Mikrofiltracija se može koristiti za bistrenje i smanjenje mikroba u proizvodima kao što su pivo, vino, voćni sok, ocat i mliječni tokovi. Budući da membranska filtracija ne zahtijeva istu razinu toplinske izloženosti kao konvencionalna toplinska obrada, može biti korisna kada je važno zadržati okus, aromu ili druge karakteristike proizvoda.

3.Farmaceutika i biotehnologija

Farmaceutski i biotehnološki procesi zahtijevaju visok stupanj kontrole nad kontaminacijom.

Mikrofiltracijske membrane naširoko se koriste za uklanjanje bakterija i čestica onečišćenja iz procesnih tekućina. U aplikacijama koje zahtijevaju sterilnu filtraciju,membrane od 0,22 mikrometraobično se koriste za zadržavanje mikroba, iako odgovarajuća ocjena membrane i zahtjevi za validaciju ovise o specifičnom proizvodu i procesu.

Zbog toga su odabir membrane, ispitivanje integriteta i validacija procesa posebno važni u farmaceutskim primjenama.

4.Proizvodnja elektronike

Proizvodnja poluvodiča i elektronike zahtijeva izuzetno čistu procesnu vodu. Čak i vrlo male čestice mogu ometati osjetljive proizvodne procese ili utjecati na kvalitetu proizvoda.

Mikrofiltracija stoga može činiti dio više{0}}stupanjskog sustava pročišćavanja dizajniranog za progresivno smanjenje kontaminacije česticama prije nego što voda dođe do zahtjevnijih faza poliranja.

5.Kemijska obrada

Proizvođači kemikalija koriste mikrofiltraciju za primjene kao što su bistrenje, obnavljanje katalizatora, uklanjanje čestica i prethodna obrada prije drugih procesa odvajanja.

Budući da odgovarajući materijal membrane mora biti kompatibilan s procesnom tekućinom, čimbenike poput kemijske otpornosti, temperature, tlaka, opterećenja česticama i uvjeta čišćenja treba uzeti u obzir tijekom odabira membrane.

Mikrofiltracija je ostala važna tehnologija filtriranja jer kombinira relativno jednostavan rad s pouzdanim odvajanjem čestica.

1. Učinkovito uklanjanje čestica

Ispravno odabrana MF membrana može osigurati dosljedno zadržavanje čestica unutar predviđenog raspona odvajanja. To tehnologiju čini korisnom za kontrolu suspendiranih krutih tvari, zamućenosti i odabranih mikroorganizama.

Međutim, učinkovitost ovisi o više od same veličine pora. Karakteristike napajanja, struktura membrane, radni uvjeti i koncentracija onečišćenja mogu utjecati na stvarne rezultate filtracije.

2. Relativno niska potražnja za energijom

U usporedbi s membranskim procesima-pogonjenim čvršćim pritiskom kao što su NF i RO, mikrofiltracija općenito radi pri nižim transmembranskim pritiscima.

To se može pretvoriti u manju potrošnju energije, osobito kada se MF koristi za rukovanje velikim količinama vode ili procesne tekućine.

3. Minimalna kemijska intervencija

Primarni mehanizam razdvajanja je fizički, a ne kemijski. To može smanjiti potrebu za kemijskom obradom tijekom same faze filtracije.

Ipak, kemikalije se još uvijek mogu koristiti za prethodno kondicioniranje, čišćenje membrane, dezinfekciju ili druge dijelove cjelokupnog procesa obrade.

4. Jednostavan za integraciju u više-stupanjske sustave

Mikrofiltracija se može ugraditi u automatizirane sustave filtriranja i kombinirati s drugim tehnologijama obrade.

Ovisno o konfiguraciji membrane, sustavi mogu koristiti povratno ispiranje, čišćenje zrakom, kemijsko čišćenje ili zamjenu membrane kako bi održali učinkovitost tijekom vremena.

Ova fleksibilnost čini MF prikladnim i za samostalne primjene i za veće nizove tretmana.

Odabir sustava mikrofiltracije ne bi trebao započeti samo veličinom pora.

Pravo rješenje ovisi o nekoliko čimbenika, uključujući vrstu i koncentraciju kontaminanata, potreban protok, radni tlak, temperaturu, kemijsku kompatibilnost, metodu čišćenja i cilj filtracije.

Na primjer, membrana odabrana za relativno čistu tehnološku vodu možda nije prikladna za-tok otpadne vode s visokim udjelom krutih tvari. Isto tako, membranski materijal koji dobro funkcionira s vodom možda neće pružiti dovoljnu kemijsku otpornost u industrijskoj preradi.

Iz tog razloga, učinkovitost filtracije treba uvijek procijeniti u kontekstu cjelokupnog procesa.

Mikrofiltracija možda neće osigurati najfiniji stupanj odvajanja, ali to nije njezina uloga.

Njegova prava vrijednost često leži u onome što se događanakonfiltracija.

Uklanjanjem suspendiranih čestica i smanjenjem količine onečišćenja prije nego voda dospije do finijih membrana ili druge osjetljive opreme, mikrofiltracija može doprinijeti stabilnijem radu i boljoj cjelokupnoj kontroli procesa.

NaANDA, rješenja za filtriranje razvijena su oko praktičnih zahtjeva industrijske i komercijalne primjene. Od filtarskih medija i filtarskih elemenata do prilagođenih konfiguracija filtracije, fokus je na usklađivanju metode filtracije sa stvarnim radnim uvjetima, a ne na primjeni pristupa -jedna veličina-odgovara-svima.

Bilo da se mikrofiltracija razmatra za prethodnu obradu vode, bistrenje procesne{0}}tekućine, zaštitu membrane ili kontrolu čestica, razumijevanje uvjeta napajanja i nizvodnih zahtjeva prvi je korak prema odabiru učinkovitog rješenja.

Najbolji sustav filtracije nije nužno onaj s najmanjom veličinom pora. To je onaj koji uklanja prave kontaminante u pravoj fazi procesa.