Membránové procesy

Membránové procesy slouží k separaci látek s využitím polopropustných membrán. Celý proces je založen na schopnosti látek procházet vnitřními póry membrány na druhou stranu.

Vstupní roztok je přiváděn na jednu stranu membrány a díky vyvolanému rozdílu tlaku na obou stranách membrány je nucen přecházet na druhou stranu membrány. Skrz membránu projdou pouze látky s menším průměrem, než je průměr pórů membrány. Látky s větším průměrem jsou na membráně zadrženy.

Membránové procesy mají dva výstupy. Permeát jsou látky, které procházejí přes membránu. Retentát jsou látky, které jsou zadrženy na membráně. Využitelnost permeátu a retentátu závisí na konkrétní aplikaci procesů.

Mezi membránové procesy patří mikrofiltrace, ultrafiltrace, nanofiltrace a reverzní osmóza. Jednotlivé druhy se liší typem polopropustné membrány, velikostí pórů membrány a tlaku na membránách, který je potřeba pro průchod látek zajistit. Se zmenšujícím se průměrem separovaných částit se zmenšuje velikost pórů membrán a roste tlak potřebný pro fungování procesu.

Nejlepších výsledků membránové separace dosáhneme řadou sériově zapojených zařízení v pořadí mikrofiltrace, ultrafiltrace, nanofiltrace a reverzní osmóza. Látky separujeme od největšího průměru částic po nejmenší. Tím dosáhneme nejdelší možné životnosti zařízení, protože částice s velkým průměrem jsou zachycovány v prvních fázích na hrubších membránách a nezanášejí jemnější membrány v dalších krocích separace. Membrány se očišťují zpětným proplachem demineralizovanou vodou.

 


Využití membránových procesů:

  • povrchové úpravy
  • farmaceutický průmysl
  • potravinářský průmysl
  • textilní a papírenský průmysl
  • elektrotechnický průmysl
  • elektrárenský průmysl
  • čištění odpadních vod

Výhody membránových procesů patří:

  • účinnost separace látek vyšší než 90%
  • snížení spotřeby chemikálií
  • schopnost separace mikroorganizmů
  • nízká energetická náročnost
  • automatický a kontinuální provoz

Mikrofiltrace - MF

Velikost zachycených částic o velikosti 10-0,1 μm 

Využití:

  • separace nerozpuštěných látek a bakterií
  • zahušťování olejových emulzí
  • předúprava před ultrafiltrací 

Ultrafiltrace - UF

Velikost zachycených částic o velikosti 0,1-0,01 μm 

Využití:

  • separace virů, koloidních látek, makromolekul a bílkovin
  • zpracování olejových emulzí
  • recyklace barvy z oplachových vod při elektroforéze
  • předúprava před reverzní osmózou a nanofiltrací

Nanofiltrace - NF

Velikost zachycených částic o velikosti 0,01-0,001 μm 

Využití:

  • změkčování vody
  • separace mono- a di- sacharidů
  • separace textilních barviv
  • předúprava před reverzní osmózou

Reverzní osmóza - RO

Velikost zachycených částic o velikosti 0,001-0,0001 μm 

Využití:

  • odsolování mořské a brakické vody a výroba pitné vody
  • výroba ultračisté vody
  • výroba demineralizované vody
  • čištění odpadních a provozních vod
  • výroba vody pro vysokotlaké kotle
  • předúprava před vakuovým odpařováním