Kada ljudi govore o membranskoj filtraciji, reverzna osmoza (RO) i nanofiltracija (NF) obično dobijaju najviše pažnje. Poznati su po uklanjanju izuzetno malih zagađivača i proizvodnji visoko pročišćene vode.

Ali prije nego što voda dostigne ove napredne membranske procese, često postoji manje vidljiv korak koji obavlja jednako važan posao:mikrofiltracija.

Mikrofiltracija pruža fizičku barijeru protiv suspendiranih čvrstih tvari, mikroorganizama i drugih relativno velikih čestica. Uklanjanjem ovih zagađivača u ranoj fazi procesa tretmana, može pomoći u smanjenju zagađivanja na nizvodnim membranama i poboljšati ukupnu stabilnost sistema za filtriranje.

Za mnoge tretmane vode i industrijske procese, mikrofiltracija nije završni korak prečišćavanja. Umjesto toga, to je faza koja pomaže da ostatak sistema radi efikasnije.

Mikrofiltracija je proces odvajanja pod pritiskom{0}}koji koristi membranu sa mikroskopskim porama za uklanjanje suspendovanih čestica iz struje tečnosti ili gasa.

Osnovni princip je jednostavan. Napojna tečnost prolazi kroz mikroporoznu membranu, dok se zadržavaju čestice veće od efektivne veličine pora membrane. Filtrirana tečnost nastavlja kroz membranu kao permeat.

Ovisno o dizajnu i primjeni membrane, veličine pora mikrofiltracije općenito su unutar mikronskog raspona, obično od oko0,1 do nekoliko mikrometara. Neki membranski proizvodi se proizvode s finijim nazivnim porama, ovisno o predviđenoj dužnosti odvajanja.

Za razliku od procesa koji se prvenstveno oslanjaju na hemijske reakcije ili adsorpciju, mikrofiltracija radi uglavnom putem fizičkog odvajanja. To ga čini posebno korisnim kada je cilj smanjiti suspendirane čvrste tvari, zamućenost, mikroorganizme ili druge čestice zagađivača bez značajne promjene kemijskog sastava tretirane tekućine.

Radni pritisak je takođe relativno nizak u poređenju sa čvršćim membranskim procesima kao što su nanofiltracija i reverzna osmoza. Stvarni zahtjevi za pritiskom zavise od karakteristika membrane, kvaliteta napajanja, konfiguracije sistema i željene brzine protoka.

Mikrofiltracija je jedan dio šire porodice tehnologija membranskog odvajanja. Glavna razlika između MF, UF, NF i RO je skala razdvajanja koju svaki proces treba postići.

Važna stvar je da ove tehnologije nisu nužno konkurentne alternative. U mnogim sistemima tretmana oni rade zajedno.

Mikrofiltracija može poslužiti kao uzvodna barijera koja smanjuje opterećenje česticama koje dostižu UF, NF ili RO membrane.Ovo može pomoći u kontroli zagađivanja, održavanju performansi sistema i smanjenju učestalosti čišćenja ili zamjene.

Vrijednost mikrofiltracije postaje posebno jasna kada se na nju gleda kao na dio kompletnog procesa tretmana, a ne kao na izoliranu tehnologiju filtracije.

Uklanjanje većih kontaminanata prije nego što dođu do finije membrane može olakšati rad cijelog sistema. Na primjer, ako RO sistem prima vodu koja sadrži visoku koncentraciju suspendiranih čvrstih tvari, te čestice mogu doprinijeti zagađivanju membrane i povećati opterećenje opreme za predtretman.

Pravilno dizajnirana faza mikrofiltracije može presresti veliki dio ovog materijala čestica prije nego što stigne do RO membrane.

Ovo je jedan od razloga zašto se MF obično razmatrapredtretman, bistrenje i kontrola česticau membranskim-sistemima za tretman vode.

Mikrofiltracija se koristi u širokom spektru industrija jer tehnologija može ukloniti čestice zagađivača bez oslanjanja na termičku obradu ili velike količine hemijskih aditiva.

1. Voda i tretman otpadnih voda

Tretman vode je jedna od najpoznatijih primjena mikrofiltracije.

MF sistemi mogu ukloniti suspendirane čvrste tvari, zamućenost, alge, bakterije i druge čestice zagađivača iz vode. U naprednijim linijama za tretman, mikrofiltracija se također može postaviti uzvodno od reverzne osmoze kako bi se zaštitila RO membrana od prekomjernog opterećenja česticama.

Tačna uloga MF zavisi od kvaliteta izvorne vode i ciljeva tretmana. U nekim sistemima funkcioniše kao primarna barijera; u drugima, čini dio opsežnije strategije prije tretmana.

2. Prerada hrane i pića

U proizvodnji hrane i pića, filtracijom često treba istovremeno postići dva cilja: 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 mlečni tokovi. Budući da membranska filtracija ne zahtijeva isti nivo termičke izloženosti kao konvencionalna toplinska obrada, može biti korisna kada je važno održavati okus, aromu ili druge karakteristike proizvoda.

3.Farmaceutika i biotehnologija

Farmaceutski i biotehnološki procesi zahtijevaju visok stepen kontrole nad kontaminacijom.

Mikrofiltracione membrane se široko koriste za uklanjanje bakterija i čestica zagađivača iz procesnih fluida. U aplikacijama koje zahtijevaju sterilnu filtraciju,0,22-mikrometarske membranese obično koriste za zadržavanje mikroba, iako odgovarajuća ocjena membrane i zahtjevi za validaciju zavise od specifičnog proizvoda i procesa.

Ovo čini odabir membrane, ispitivanje integriteta i validaciju procesa posebno važnim u farmaceutskim aplikacijama.

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-sistema za prečišćavanje koji je dizajniran da progresivno smanji kontaminaciju česticama prije nego što voda dostigne zahtjevnije faze poliranja.

5.Chemical Processing

Proizvođači hemikalija koriste mikrofiltraciju za aplikacije kao što su bistrenje, obnavljanje katalizatora, uklanjanje čestica i prethodna obrada prije drugih procesa separacije.

Budući da odgovarajući materijal membrane mora biti kompatibilan sa procesnim fluidom, faktore kao što su hemijska otpornost, temperatura, pritisak, opterećenje česticama i uslovi čišćenja treba uzeti u obzir prilikom odabira membrane.

Mikrofiltracija je ostala važna tehnologija filtracije jer kombinuje relativno jednostavan rad sa pouzdanim odvajanjem čestica.

1. Efikasno uklanjanje čestica

Pravilno odabrana MF membrana može osigurati dosljedno zadržavanje čestica unutar svog dizajniranog raspona razdvajanja. Ovo čini tehnologiju korisnom za kontrolu suspendovanih čvrstih materija, zamućenosti i odabranih mikroorganizama.

Međutim, performanse zavise više od same veličine pora. Karakteristike hrane, struktura membrane, radni uslovi i koncentracija zagađivača mogu uticati na stvarne rezultate filtracije.

2. Relativno niska potrošnja energije

U poređenju sa membranskim procesima koji se pokreću strožim pritiskom- kao što su NF i RO, mikrofiltracija generalno radi pri nižim transmembranskim pritiscima.

To može dovesti do manje potrošnje energije, posebno kada se MF koristi za rukovanje velikim količinama vode ili procesne tekućine.

3. Minimalna hemijska intervencija

Primarni mehanizam razdvajanja je fizički, a ne hemijski. Ovo može smanjiti potrebu za hemijskim tretmanom tokom same faze filtracije.

Uz to, hemikalije se i dalje mogu koristiti za prethodno kondicioniranje, čišćenje membrane, dezinfekciju ili druge dijelove cjelokupnog procesa tretmana.

4. Lako se integrirati u više-sisteme

Mikrofiltracija se može ugraditi u automatizovane sisteme filtracije i kombinovati sa drugim tehnologijama tretmana.

Ovisno o konfiguraciji membrane, sistemi mogu koristiti povratno ispiranje, čišćenje zrakom, kemijsko čišćenje ili zamjenu membrane kako bi održali performanse tokom vremena.

Ova fleksibilnost čini MF pogodnim i za samostalne aplikacije i za veće nizove tretmana.

Odabir sistema za mikrofiltraciju ne bi trebao početi samo s veličinom pora.

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

Na primjer, membrana odabrana za relativno čistu procesnu vodu možda neće biti prikladna za tok otpadne vode s visokim sadržajem{0}}čvrstih tvari. Isto tako, membranski materijal koji se dobro ponaša s vodom možda neće pružiti dovoljnu hemijsku otpornost u industrijskoj preradi.

Iz tog razloga, performanse filtracije uvijek treba procjenjivati ​​u kontekstu kompletnog procesa.

Mikrofiltracija možda ne pruža najfiniji nivo separacije, ali to nije njena uloga.

Njegova prava vrijednost često leži u onome što se dešavaposlijefiltracija.

Uklanjanjem suspendiranih čestica i smanjenjem opterećenja zagađivača prije nego što voda dođe do finijih membrana ili druge osjetljive opreme, mikrofiltracija može doprinijeti stabilnijem radu i boljoj cjelokupnoj kontroli procesa.

AtANDA, rješenja za filtraciju su razvijena u skladu s praktičnim zahtjevima industrijske i komercijalne primjene. Od filterskih medija i filterskih elemenata do prilagođenih konfiguracija filtracije, fokus je na usklađivanju metode filtracije sa stvarnim radnim uvjetima, a ne na primjeni pristupa jedne-veličine-za{3}}sve.

Bez obzira da li se mikrofiltracija razmatra za predtretman vode, proces{0}}bistrenje tečnosti, zaštitu membrane ili kontrolu čestica, razumijevanje uslova napajanja i nizvodnih zahtjeva je prvi korak ka odabiru efikasnog rješenja.

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