Nanofiltratie

Nanofiltratie is een drukgedreven membraanproces dat zich tussen ultrafiltratie en reverse osmosis bevindt. Membraanporiën zijn doorgaans circa 1 nanometer groot en scheiden stoffen op basis van grootte en lading. Het proces produceert permeaat (doorlaat) waarin water en veel kleine ionen passeren, terwijl grotere moleculen en bepaalde opgeloste zouten achterblijven in het retentaat (concentraat). Typische NF-membranen bestaan vaak uit polyamide-thin-film-composite lagen en worden toegepast in modules zoals spiraalgewonden elementen of holle-vezelconfiguraties.

De scheiding berust op een combinatie van grootte-exclusie en Donnan-effect: de membranen dragen een zekere elektrische lading, waardoor multivalente ionen en organische moleculen vaker worden tegengehouden dan monovalente ionen. Hierdoor is nanofiltratie effectief voor het verwijderen van hardheidsionen (Ca2+, Mg2+) en sommige organische micropolluenten, maar minder selectief voor natriumchloride in vergelijking met reverse osmosis.

Toepassingen omvatten drinkwaterbehandeling en verwijdering van brackish water voor consumptie, ontzilting van bronnen met lage tot matige saliniteit, verwijdering van kleur en organische stoffen, en bestrijding van bepaalde pesticiden en farmacologisch actieve stoffen in water of afvalwater. NF wordt ook gebruikt voor gedeeltelijke verwijdering van mineralen in waterrecycling.

Operationeel kenmerkende parameters zijn drukken doorgaans tussen ongeveer 4 en 25 bar, temperaturen bij kamertemperatuur, en permeatefluxen die variëren met waterkwaliteit en module. Recovery (hoeveelheid omgezette water) varieert doorgaans tussen 50 en 80%. Problemen zoals fouling en schaalvorming vereisen regelmatige reiniging, vaak met zure of basische schoonmaakmiddelen. Concentraat bevat verhoogde concentraties opgeloste stoffen en vereist afvoer of hergebruik.