nanofiltraation

Nanofiltraatio on paineperusteinen erotusmenetelmä, jossa neste kulkee puoliläpäisevän kalvon läpi. Kalvot ovat nanometrin kokoluokkaa ja niiden MWCO-alue on tavallisesti noin 200–1000 Da. Prosessi sijoittuu ultrafiltraation ja käänteisosmoosin väliin: se poistaa suurempia molekyylejä ja monivalentteja ioneja tehokkaammin kuin pienempiä ioneja, ja veden läpäisy on suurempi kuin käänteisosmoosissa tapahtuisi. Näin nanofiltraatio soveltuu sekä osittaiseen suolapitoisuuden pienentämiseen että poikkeavien epäpuhtauksien poistamiseen.

Kalvoteknologiaan kuuluu yleisesti polyamidista valmistettuja thin-film composite -kalvoja sekä joitakin cellulose-based kalvovaihtoehtoja. NF-kalvot toimivat painejärjestelmissä; tyypilliset operatiiviset paineet ovat noin 5–25 bar ja käsittelylämpötilat noin 5–30 °C, riippuen kalvosta ja nesteestä. Erottelu perustuu sekä porekokoihin että kalvon pinnan sähköiseen varaukseen, mikä antaa osittaista kide- ja ioni-erotusta.

Sovelluksia ovat veden kovuuden poistaminen (Ca2+, Mg2+), osittainen suolaerotus sekä poisto joistakin orgaanisista yhdisteistä ja väreistä. NF toimii usein esikäsittelynä käänteisosmoosille, jolloin voidaan vähentää virtausmääriä ja parantaa RO:n tehokkuutta. Elintarvikkeissa ja juomateollisuudessa NF:tä käytetään esimerkiksi juomaveden käsittelyyn sekä joidenkin erotteluprosessien tehostamiseen.

Haasteita ovat kalvon fouling (orgaaninen kuormitus, kiinnittyneet partikulat) ja skaalautuminen, sekä kalvon elinkaaren pidentämiseksi tarvittavat esikäsittelyt ja säännöllinen puhdistus. Yleisessä käytössä nanofiltraatio tarjosi energiaetua RO:iin nähden, mutta ei mahdollista täyttä desalinaatiota.