Filtratieeffecten

Filtratieeffecten zijn de verschijnselen die optreden wanneer een vloeistof door een poreus medium of een membraan wordt geleid. Ze beïnvloeden zowel het filtratieproces zelf als de samenstelling van het filtraat (filtraat) en de achterblijvende vloeistof (retentaat). Veelvoorkomende effecten zijn selectiviteit voor bepaalde deeltjes of opgeloste stoffen, veranderingen in zuurtegraad of ionische samenstelling doorAdsorptie aan het filteroppervlak, en variaties in filtratiesnelheid of drukverlies door toenemende weerstand.

De belangrijkste mechanistische factoren zijn onder meer het size-exclusion effect (filters voorkomen de doorgang van grotere deeltjes), adsorptie van opgeloste componenten aan het filtermateriaal, en concentratiepolarisatie waarbij opgeloste stoffen zich ophopen nabij de filterlaag. Daarnaast kan de vorming van een cake- of depositielaag op het membraan de doorlaatbaarheid verminderen en de flux negatief beïnvloeden. Fouling, of vervuiling van het filteroppervlak en de poriën door biologische, organische of minerale bestanddelen, speelt een grote rol bij filtratie-effecten.

Factoren die filtratie-effecten beïnvloeden, zijn onder meer de eigenschappen van het filtermedium (poregrootte, materiaal, oppervlakteslading), operationele omstandigheden (druk, temperatuur, vloeistrøm), en de samenstelling van de feed (deeltjesgrootteverdeling, ionische sterkte, organische bindingen). Derhalve variëren de effecten per toepassing.

Toepassingen variëren van water- en afvalwaterbehandeling tot voedingsmiddelen, dranken en farmaceutische productie. Beheersingsmaatregelen omvatten pretreatment, optimalisatie van stroming en druk, backwashing, en periodieke chemische reiniging om fouling te beperken en stabiliteit van de filtratie te behouden. Filtratie-effecten zijn daarmee cruciaal voor productkwaliteit, rendement en proceskosten.

---