nanofiltraatiota

Nanofiltraatio (NF) on paineella ohjattu kalvotekniikka, jossa erottelu tapahtuu erittäin pienissä, noin 0,5–2 nanometrin kokoisissa rakenteissa. NF-membraanit ovat tiheämpiä kuin ultrafiltraatiomembraanit, mutta eivät yhtä tiheitä kuin käänteisosmoosikalvot. Perusmekanismi perustuu sekä fyysiseen kokoerotteluun että sähköiseen hylkimiseen: suuremmat molekyylit ja monovalentteihin ionit voivat siirtyä läpi, kun taas monivalentit ionit ja suuremmat yhdisteet hylkivät kalvoa suuremmin. Rejektio riippuu mm. molekyylin koosta, varauksesta ja kalvon pinnan ominaisuuksista.

Materiaalit ja suorituskyky vaihtelevat, mutta NF-membraaneissa käytetään pääasiassa polyamidia tai selluloosapohjaisia kalvoja. MWCO-arvot ovat tyypillisesti noin 200–1000 Da, mikä mahdollistaa pienempien sokerien, ioneiden ja joidenkin orgaanisten ainesosien erottelun sekä veden laadun parantamisen.

Käyttöolosuhteet ja energian tarve: NF vaatii paineellista toimintaa, usein 5–30 barin transmembrane-paineessa. NF on yleensä energiatehokkaampi vaihtoehto kuin käänteisosmoosi, kun tavoitteena on poistaa kalsium- ja magnesiumioneja sekä suuria orgaanisia yhdisteitä, mutta ei täysin desalinaatio.

Sovellukset: vedenpuhdistus ja vedenlaadun parantaminen, pehmeätys (poistaa kalsium- ja magnesiumioneja), esipuhdistus RO:lle tai uudelleenkäyttötilanteisiin, sekä värien ja väriaineiden poisto tekstiili- ja elintarviketeollisuudessa. Käytetään myös teollisissa prosesseissa, kuten laktoosin erottelussa ja joissakin bioteknologian sovelluksissa.

Rajoitteet: kalvon likaantuminen (fouling) ja mineraaliset kerrostumat voivat heikentää suoritusta. Polyamidirakenteet ovat herkkiä kloorille ja valkaisuaineille, joten pretreatmentin ja säilytyksen on oltava kloorittomia.