ultrafiltracji

Ultrafiltracja (UF) to metoda filtracji membranowej, w której roztwór przepływa przez półprzepuszczalną membranę. Cząsteczki o masie cząsteczkowej powyżej zwykle kilku tysięcy daltonów są zatrzymywane na membranie, podczas gdy mniejsze związki przechodzą do permeatu. W praktyce zakres masy cząsteczkowej dla UF wynosi około 1–100 kDa, co odpowiada porom rzędu 0,01–0,1 μm. Proces jest zazwyczaj prowadzony pod ciśnieniem i w układzie przepływu poprzecznego (cross-flow), co ogranicza osadzanie zanieczyszczeń na powierzchni membrany.

Membrany UF są wykonane z różnych materiałów polimerowych, takich jak polyethersulfone (PES), PVDF, cellulose acetate czy poliamid. Stosuje się je w różnych konfiguracjach, między innymi w postaci hollow-fiber, spiral-wound oraz płaskich arkuszy. Dzięki temu UF znalazła zastosowanie w wielu branżach i zastosowaniach.

Główne zastosowania obejmują oczyszczanie i angażowanie wód pitnych oraz wód przemysłowych, pretreatment przed desalinacją, klarowanie i koncentrację składników w przemyśle spożywczym i napojów (na przykład koncentracja białek mleka, klarowanie soków), a także w przemyśle farmaceutycznym i biologicznym do usuwania makrocząsteczek i mikroorganizmów z roztworów. UF jest także stosowana w przetwarzaniu ścieków i w procesach biotechnologicznych.

Zalety UF to możliwość skutecznego usuwania osadów, bakterii i makrocząsteczek przy umiarkowanym zużyciu energii w porównaniu z nanofiltracją i odwróconą osmozą. Do wyzwań należą zjawiska foulingu i wymagania dotyczące czyszczenia (CIP), regeneracji membrany oraz zarządzania retentatem. UF często stanowi etap pośredni między filtracją mikrofiltracyjną a bardziej zaawansowanymi procesami filtracyjnymi.