suodatustekniikka

Suodatustekniikka kattaa menetelmät, joilla erotetaan kiinteitä hiukkasia, mikro-organismeja tai liuenneita aineita nesteistä tai ilmasta porojen, kalvojen tai adsorbenttien avulla. Sillä stack on laaja käyttöalue: vedenkäsittely, ilman- ja kaasunsuodatus sekä monien teollisuusprosessien puhtauden ja koostumuksen hallinta.

Perusperiaatteet ja tyypit. Erottelu perustuu sekä koolla että kemiallisella vuorovaikutuksella. Mekaanisessa suodatuksessa suurimmat hiukkaset pidetään kiinni mediaan. Kalvotekniikassa erotus tapahtuu molekyylikoon mukaan sekä vuorovaikutusten kautta; yleisiä kalvotyyppejä ovat mikrofiltraatio, ultrafiltraatio, nanofiltraatio ja käänteisosmoosi. Adsorptiivinen suodatus perustuu aineiden sitoutumiseen mediaan, esimerkiksi aktiivihiileen. Biologiset prosessit voivat tukea suodatusta yhdistämällä ne fysikaalisiin erotteluihin.

Media ja moduulit. Suodatusmedioina käytetään esimerkiksi hiekkaa, soraa ja aktiivihiiltä sekä polymeerikalvoja että keraamisia kalvoja. Kalvotekniikassa moduulit voivat olla hollow fiber-, spiral wound- tai plate-and-frame -rakenteita, joista jokaisella on käyttöaiheeseen sopiva ominaisuus.

Sovellukset ja haasteet. Suodatustekniikkaa käytetään juomaveden ja jäteveden käsittelyssä, elintarvike- ja juomateollisuudessa, lääke- ja bioteknologiassa sekä ilman- ja prosessisuodatuksessa. Haasteina ovat fouling eli kalvon tai huokoisen rakenteen tukkeutuminen sekä sen hallinta. Esikäsittely, säännöllinen huolto sekä puhdistusmenetelmät kuten takaisuhuuhtelu ja CIP (cleaning in place) ovat keskeisiä.

Mittarit ja suorituskyky. Keskeisiä mittareita ovat läpäisevyys/flux, poistoteho eli rejektio, permeaatin laatu sekä painehäviöt. Pore- ja kalvoprotektojen standardointi tapahtuu kansainvälisten normien, kuten ISO/EN-sarjojen, kautta.

---