Die Membran-Flüssigkeitstrenntechnologie kann je nach Betriebsdruck und durchschnittlicher Porengröße der verwendeten Membran im Allgemeinen in vier Kategorien unterteilt werden: Mikrofiltration (MF), Ultrafiltration (UF), Nanofiltration (NF) und Umkehrosmose (RO). Ihre Filtrationsgenauigkeit nimmt in der oben genannten Reihenfolge zu.
01
Mikrofiltration (MF)
Mikrofiltration kann Partikel zwischen {{0}},1 und 1 Mikron abfangen. Die Mikrofiltrationsmembran lässt große molekulare organische Stoffe und lösliche Feststoffe (anorganische Salze) passieren, kann jedoch das Eindringen von Schwebstoffen, Bakterien, einigen Viren und großen Kolloiden blockieren. Der Betriebsdruckunterschied (effektive Antriebskraft) auf beiden Seiten der Mikrofiltrationsmembran beträgt im Allgemeinen 0,7 bar.
02
Ultrafiltration (UF)
Durch Ultrafiltration können Partikel und Verunreinigungen zwischen {{0}},002 und 0,1 Mikrometer abgefangen werden. Die Ultrafiltrationsmembran lässt kleine Moleküle und lösliche Feststoffe (anorganische Salze) passieren, blockiert jedoch effektiv Kolloide, Proteine, Mikroorganismen und makromolekulare organische Stoffe. Das zur Charakterisierung der Ultrafiltrationsmembran verwendete Cut-off-Molekulargewicht liegt im Allgemeinen zwischen 1,000 und 100,000. Der Betriebsdruck auf beiden Seiten der Ultrafiltrationsmembran beträgt im Allgemeinen 0,2 bis 7 bar.
03
Nanofiltration (NF)
Nanofiltration ist eine spezielle Art von Trennmembran. Sie wird so genannt, weil sie Substanzen von etwa 1 Nanometer (0,001 Mikron) zurückhalten kann. Der Betriebsbereich der Nanofiltration liegt zwischen Ultrafiltration und Umkehrosmose. Sie hält organische Stoffe mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 400 zurück und ihre Fähigkeit, lösliche Salze zurückzuhalten, liegt zwischen 20 und 98 %. Die Entfernungsrate einer Salzlösung mit einwertigen Anionen ist niedriger als die einer Salzlösung mit hochwertigen Anionen. Beispielsweise beträgt die Entfernungsrate von Natriumchlorid und Calciumchlorid 20 bis 80 %, während die Entfernungsrate von Magnesiumsulfat und Natriumsulfat 90 bis 98 % beträgt. Nanofiltrationsmembranen werden im Allgemeinen verwendet, um organische Stoffe und Farbe aus Oberflächenwasser zu entfernen, Härte und radioaktives Radium aus Brunnenwasser zu entfernen, lösliche Salze teilweise zu entfernen, Lebensmittel zu konzentrieren und nützliche Substanzen in Medikamenten abzutrennen. Der Betriebsdruck von Nanofiltrationsmembranen beträgt im Allgemeinen 3,5 bis 16 Bar.
04
Umkehrosmose (RO)
Die Umkehrosmose ist die fortschrittlichste Membrantechnologie zur Flüssigkeitstrennung. Sie kann fast alle löslichen Salze und organischen Stoffe mit einem Molekulargewicht über 100 blockieren, lässt jedoch Wassermoleküle durch. Die Entsalzungsrate einer Umkehrosmosemembran aus Celluloseacetat liegt im Allgemeinen über 95 %, und die Entsalzungsrate einer Umkehrosmose-Verbundmembran liegt im Allgemeinen über 98 %. Sie werden häufig zur Entsalzung von Meer- und Brackwasser, zur Kesselspeisewasseraufbereitung, zur Aufbereitung von industriellem Reinwasser und Reinstwasser in elektronischer Qualität, zur Herstellung von Trinkwasser, zur Abwasseraufbereitung und für spezielle Trennverfahren eingesetzt. Der Einsatz der Umkehrosmose vor dem Ionenaustausch kann die Betriebskosten und den Abwasserausstoß erheblich senken. Der Betriebsdruck der Umkehrosmosemembran liegt im Allgemeinen über 5 Bar, wenn das Eingangswasser Brackwasser ist, und im Allgemeinen unter 84 Bar, wenn das Eingangswasser Meerwasser ist.
Ultrafiltration ist eine hochwirksame Technik, die Wasser filtert und Verunreinigungen entfernt, die es für den Verzehr ungeeignet machen können. Bei diesem Verfahren wird eine Membran verwendet, die schädliche Bakterien, Viren und Verunreinigungen blockiert, sodass sauberes und sicheres Wasser übrig bleibt. Ein Ultrafiltrationswassersystem ist besonders wirksam beim Herausfiltern größerer Partikel, die sonst durch andere Wasserfiltersysteme gelangen könnten.
Um die Ultrafiltration besser zu verstehen, ist es wichtig, ihre Funktionsweise zu kennen. Bei diesem Filterprozess wird Wasser durch eine Membran mit einer Porengröße von nur 0,02 Mikrometern gepresst. Alle Schwebeteilchen, die zu groß sind, um durch die Membran zu gelangen, bleiben auf ihrer Oberfläche zurück. Das Ergebnis ist ein Strom frischen, sauberen Wassers, das frei von Verunreinigungen und Schadstoffen ist, aber gelöste Mineralien enthält, die für die menschliche Gesundheit wichtig sind.
Ultrafiltrationsmembranen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von der Trinkwasseraufbereitung für den Bedarf kleiner Haushalte bis hin zur Aufbereitung von Prozesswasser für größere gewerbliche Anwendungen. Diese Technik ist auch zur Aufbereitung von Abwasser nützlich, das durch Industrieabwässer oder andere Chemikalien verunreinigt wurde, die schädlich für die Umwelt und die menschliche Gesundheit sein können.
Ultrafiltrationsmembranen bieten gegenüber anderen, konventionelleren Filtertechniken viele Vorteile. Zum einen sind Ultrafiltrationssysteme hocheffizient und benötigen nur sehr wenig Energie für den Betrieb, was sie zu einer umweltfreundlichen Option macht, mit der Sie Ihren CO2-Fußabdruck reduzieren können. Darüber hinaus sind diese Systeme einfach zu installieren und zu warten und produzieren hochwertiges Wasser, das sich ideal für eine Vielzahl von Anwendungen eignet.