Membranvæskeseparasjonsteknologi kan generelt deles inn i fire kategorier i henhold til driftstrykket og den gjennomsnittlige porestørrelsen til membranen som brukes: mikrofiltrering (MF), ultrafiltrering (UF), nanofiltrering (NF) og omvendt osmose (RO). Deres filtreringsnøyaktighet øker i rekkefølgen ovenfor.
01
Mikrofiltrering (MF)
Mikrofiltrering kan fange opp partikler mellom {{0}}.1 og 1 mikron. Mikrofiltreringsmembranen lar stort molekylært organisk materiale og løselige faste stoffer (uorganiske salter) passere gjennom, men kan blokkere penetrasjon av suspendert materiale, bakterier, enkelte virus og storskala kolloider. Driftstrykkforskjellen (effektiv drivkraft) på begge sider av mikrofiltreringsmembranen er generelt 0,7 bar.
02
Ultrafiltrering (UF)
Ultrafiltrering kan fange opp partikler og urenheter mellom {{0}}.002 og 0,1 mikron. Ultrafiltreringsmembranen lar små molekyler og løselige faste stoffer (uorganiske salter) passere gjennom, men vil effektivt blokkere kolloider, proteiner, mikroorganismer og makromolekylært organisk materiale. Avskjæringsmolekylvekten som brukes til å karakterisere ultrafiltreringsmembranen er vanligvis mellom 1,000 og 100,000. Driftstrykket på begge sider av ultrafiltreringsmembranen er vanligvis 0,2 til 7 bar.
03
Nanofiltrering (NF)
Nanofiltrering er en spesiell type separasjonsmembran. Den er navngitt fordi den kan holde på stoffer på omtrent 1 nanometer (0.001 mikron). Driftsområdet for nanofiltrering er mellom ultrafiltrering og omvendt osmose. Den beholder organisk materiale med en molekylvekt på ca. 200~400, og dens evne til å beholde løselige salter er mellom 20~98%. Fjerningshastigheten for monovalent anionsaltløsning er lavere enn for høyvalent anionsaltløsning. For eksempel er fjerningshastigheten for natriumklorid og kalsiumklorid 20~80%, mens fjerningshastigheten for magnesiumsulfat og natriumsulfat er 90~98%. Nanofiltreringsmembraner brukes vanligvis til å fjerne organisk materiale og farge fra overflatevann, fjerne hardhet og radioaktivt radium fra brønnvann, delvis fjerne løselige salter, konsentrere mat og skille nyttige stoffer i medisiner. Driftstrykket til nanofiltreringsmembraner er vanligvis 3,5 ~ 16 bar.
04
Omvendt osmose (RO)
Omvendt osmose er den mest sofistikerte membranvæskeseparasjonsteknologien. Det kan blokkere nesten alle løselige salter og organisk materiale med en molekylvekt større enn 100, men lar vannmolekyler passere gjennom. Avsaltningshastigheten til celluloseacetat omvendt osmosemembran er generelt større enn 95 %, og avsaltningshastigheten for omvendt osmose komposittmembran er generelt større enn 98 %. De er mye brukt i avsalting av sjøvann og brakkvann, kjelefødevann, industrielt rent vann og ultrarent vanntilberedning av elektronisk kvalitet, produksjon av rent drikkevann, behandling av avløpsvann og spesielle separasjonsprosesser. Bruk av omvendt osmose før ionebytte kan i stor grad redusere driftskostnader og utslipp av avløpsvann. Driftstrykket til omvendt osmosemembranen er generelt større enn 5 bar når innløpsvannet er brakkvann, og er generelt mindre enn 84 bar når innløpsvannet er sjøvann.
Ultrafiltrering er en svært effektiv teknikk som filtrerer vann og fjerner urenheter som kan gjøre det uegnet for konsum. Denne prosessen bruker en membran som blokkerer skadelige bakterier, virus og forurensninger, og etterlater vann som er rent og trygt å bruke. Et ultrafiltreringsvannsystem er spesielt effektivt for å filtrere ut større partikler som ellers kunne passere gjennom andre vannfiltreringssystemer.
For å forstå ultrafiltrering bedre, er det viktig å kjenne til mekanikken. Denne filtreringsprosessen fungerer ved å tvinge vann gjennom en membran som har en porestørrelse på bare 0,02 mikron. Eventuelle suspenderte partikler som er for store til å passere gjennom membranen blir liggende igjen på overflaten. Resultatet er en strøm av friskt, rent vann som er fritt for urenheter og forurensninger, men inneholder oppløste mineraler som er avgjørende for menneskers helse.
Ultrafiltreringsmembraner fungerer i en rekke bruksområder, fra behandling av drikkevann for småskala boligbehov til behandling av industrielt prosessvann for større kommersielle bruksområder. Denne teknikken er også nyttig for behandling av avløpsvann, som har blitt forurenset av industrielle utslipp eller andre kjemikalier som kan være skadelige for miljøet og menneskers helse.
Det er mange fordeler med ultrafiltreringsmembraner fremfor andre, mer konvensjonelle filtreringsteknikker. For det første er ultrafiltreringssystemer svært effektive og krever svært lite energi for å fungere, noe som gjør dem til et miljøvennlig alternativ som kan bidra til å redusere karbonavtrykket ditt. I tillegg er disse systemene enkle å installere og vedlikeholde, og de produserer vann av høy kvalitet som er ideelt for et bredt spekter av bruksområder.