فیلتر ممبرین: فیلتراسیون آب یک مرحله تصفیه آب است که برای حفظ ناخالصی‌هایی که در مراحل قبلی حذف نشده اند، به کار گرفته می‌شود.

چندین روش فیلتراسیون در بازار وجود دارد. از جمله بهترین فناوری های موجود می توان به سیستم های فیلتراسیون ممبران مانند میکروفیلتراسیون، نانوفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس اشاره کرد.

فیلتر ممبرین | انواع فیلتر ممبران تصفیه آب | آب سازان

یکی از مزایای فیلتر‌های ممبران  این است که قدرت نگهداری بسیار بالاتری نسبت به فیلتراسیون معمولی دارند که آنها را برای استفاده در صنعت ایده آل می کند.

روش هایی مانند اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون، در تصفیه آب در بخش های صنعتی مانند مواد غذایی و آشامیدنی ، نساجی، شیمیایی، دارویی و غیره رایج هستند، علاوه بر این که در سیستم های تصفیه پساب برای استفاده مجدد از آب نیز به کار می روند.

مجموعه آب سازان

فیلتر ممبران چیست؟

فیلتر ممبرین یا فیلتراسیون غشایی یک روش تصفیه است که به عنوان یک مانع عمل می کند، عبور  ذرات بزرگتر از منافذ موجود در غشاهای فیلتر را متوقف می کند.

رسانه های فیلتر می توانند از مواد مختلفی ساخته شوند. تفاوت اصلی بین انواع غشاها به دلیل اندازه منافذ آنها و در نتیجه اندازه ذراتی است که قادر به حفظ آنها هستند.

به عنوان مثال، فیلترهای معمولی مانند فیلترهای شنی می توانند ذرات نسبتاً بزرگ (5 تا 25 میکرومتر)، اما نه ویروس ها یا باکتری های ریز را از 0.1 تا 10 میکرومتر متوقف کنند.

برای این سطح اثربخشی باید از روش های فیلتر ممبران  مانند اولترافیلتراسیون یا سیستم اسمز معکوس استفاده شود.

علاوه بر درجه بالای رسوب زدایی، از دیگر مزایای این فناوری ها می توان به بهبود رنگ، بو و طعم و امکان صرفه جویی در بخار در کاربردهای مختلف صنعتی اشاره کرد.

فرآیند تصفیه آب ممبرین چگونه کار می کند؟

در مرحله فیلتراسیون ممبران، آب از یک محیط متخلخل عبور می کند که در آن مواد ناخواسته – مانند میکروارگانیسم ها، مواد جامد معلق و نمک ها – حفظ می شوند و بسته به فناوری انتخابی، آب تصفیه می شود.

غشاهای فیلتر معمولاً به لطف ترکیبی از فشار به اضافه مکش کار می کنند که به آب اجازه می دهد در حالی که ناخالصی ها مسدود شده اند عبور کند.

این مرحله به ویژه در سیستم های تصفیه آب که هدف آنها موارد زیر است رایج است:

1. کاهش سختی ( نرم شدن ) یا حذف کامل کلسیم و منیزیم از آب.
2. کم شدن یا حذف آهن و منگنز؛
3. کاهش یا حذف گازهایی مانند سولفید هیدروژن (H2S) و آمونیاک (NH4).
4. از بین بردن بقایای روغن یا فلز؛
5. میکروارگانیسم ها (مانند جلبک ها، ویروس ها، باکتری ها و تک یاخته ها) را از بین ببرید.

انواع فیلتر ممبران و کاربرد انها

انواع اصلی غشاها و رایج ترین کاربردهای آنها را ‌در زیر با هم بررسی می کنیم:

میکروفیلتراسیون (MF)

MF تکنیکی است که از فشار کم استفاده می کند و می تواند ذرات را در محدوده 10 تا 0.1 میکرومتر حفظ کند.

می توان از آن در فرآیندهای مختلف صنعتی و آزمایشگاهی مانند فیلتر کردن محیط های کشت و حلال های آلی، فیلتر کردن مایعات قبل از استفاده در تجهیزات با کارایی بالا و محلول های استریل کننده حاوی اجزای حساس به حرارت مانند مایعات داخل وریدی استفاده کرد.در صنعت، بیشتر برای کاربردهایی مانند شفاف سازی آب میوه ها، نوشیدنی ها ، بازیابی زیست توده؛ بازیابی محلول سود سوزآور و تصفیه پساب استفاده می‌شود.

اولترافیلتراسیون (UF)

UF از فشارهای متوسطی استفاده می کند و غشاهای آن عموماً ذرات 0.1 تا 0.01 میکرومتر یا 5 تا 100 نانومتر را نگه می دارند.

این بدان معناست که این روش قادر است پروتئین ها، پلی ساکاریدها، روغن های امولسیون شده، ویروس ها، باکتری ها، کلوئیدها و جامدات معلق را حفظ کند، در حالی که بیشتر سورفکتانت ها، آب، نمک های معدنی و اسیدها را از خود عبور می دهد.

به همین دلیل، آن را به طور گسترده ای برای کاربردهایی مانند شکنش شیر و آب پنیر شکنش پروتئین؛ حذف باکتری ها و ویروس ها؛ غلظت ژلاتین و پلاسما؛ depyrogenization از محلول ها؛ تصفیه محلول ها و عصاره ها؛ شفاف سازی آب میوه ها و شربت ها و تصفیه پساب ها استفاده می شود.

شایان ذکر است که اولترافیلتراسیون یک گزینه عالی برای سیستم های تصفیه آب برای آشامیدن و همچنین سیستم های تصفیه فاضلاب برای استفاده مجدد است، به عنوان مثال، ترکیب فرآیند تصفیه بیولوژیکی با غشاهای اولترافیلتراسیون، یک انتخاب ایده آل برای این نوع اهداف است .

اسمز معکوس (RO)

RO از فشارهای متوسط ​​تا بالا استفاده می کند، حتی نمک های آلی را حفظ می کند و تنها به مولکول هایی در محدوده زیر 0.0005 میکرومتر اجازه عبور می دهد. محدوده نگهداری آن بین 0.1 تا 1 نانومتر است.

برخی از رایج ترین موارد استفاده از غشاهای اسمز معکوس عبارتند از: قابل شرب، تامین دیگ بخار ، نمک زدایی آب دریا، املاح آب ، غلظت آب پنیر، پرداخت میعانات بخار و غلظت نمک.

در صنعت، سیستم های تصفیه آب صنعتی برای آب آشامیدنی از اسمز معکوس بسیار استفاده می شود.