membraanipõhiseid

Membraanipõhised süsteemid on eraldus- või puhastusprotsessid, mis kasutavad poolläbilaskvat (semipermeable) membraani ainete eraldamiseks. Membrani kaudu toimuv eraldumine sõltub molekulide suurusest, laengust ja lahuse koostisest, mis võimaldab läbi lasta vett ja teatud lahustunud aineid, samal ajal piirates teisi koostisosi.

Eraldusmehhanismid hõlmavad suuruse eristust ja lahust-diffusiooni; ioonide laeng ja kontsentratsiooniepidem võivad samuti läbimist mõjutada. Membraanide toimivus sõltub materjalist, membraani ehitusest ja töötingimustest ning võib olla suurusjärkudes kohandatav erinevate protsesside jaoks.

Membraanid jagunevad peamiselt polümeer- ja keraamilisteks. Polümeer-membraanid on laialt levinud ning neid kasutatakse moodulites nagu spiraal-keerdmoodulid või kiudmembraanid. Keraamilised membraanid on keemiliselt ja termiliselt vastupidavamad, kuid kallimad. Eraldusklasside hulka kuuluvad mikrofiltratsioon (MF), ultrafiltratsioon (UF), nanofiltratsioon (NF) ja pöördosmoos (RO). Need klassid viitavad pore suurusele ja läbitava molekuli suurusele.

Rakendused hõlmavad joogivee ja tööstusliku veepuhastuse ning reovee eel- ja viimistlust; toidu- ja joogitööstuse eraldus ja kontsentreerimine; farmatseutiline puhastus ning gaasieraldus; ning meditsiiniline dialüüs ja verepuhastus.

Eelised on energia- ja ruumisäästlikkus, madal tööeelarve ja võime integreerida koos teiste tehnoloogiatega. Väljakutsed hõlmavad foulingut (membraani MUSTUSTumine), kemikaalide vastupidavust, kontsentraadide käitlemist ning kulusid. Tulevikusuundades pööratakse tähelepanu anti-fouling materjalidele, moodulite optimeerimisele ja mitmekihiliste eralduste kombinatsioonidele.