Heeft u een vraag?

Heeft u een vraag?

Actueel

Wat is een membraanfilter en hoe werkt membraanfiltratie?

Membraanfiltratie is een wereldwijd toegepaste techniek voor het zuiveren en scheiden van vloeistoffen, vooral in waterbehandeling. In deze blog legt onze Product Specialist Proces, Ruud Meinen, uit wat membraanfiltratie is, hoe het werkt, en wat de voordelen zijn.

Wat is membraanfiltratie?

Membraanfiltratie is een scheidingstechniek die gebruikmaakt van halfdoorlatende (semi-permeabele) membranen om stoffen te scheiden op basis van deeltjesgrootte en drukverschil. Deze techniek houdt in dat een voedingsstroom door een membraansysteem wordt geleid, waardoor de stroom wordt gescheiden in twee afzonderlijke stromen: het permeaat (het gefilterde water) en het retentaat (de geconcentreerde stroom met de afgescheiden stoffen).

Hoe werkt een membraanfilter?

Het membraanfilter dient als een fysieke barrière met speciale eigenschappen, waar alleen geselecteerde componenten van de voedingsstroom doorheen kunnen. De poriën van het membraanmateriaal zijn zeer klein, variërend van 0,1 micrometer tot enkele nanometers, en er is druk nodig om de vloeistof erdoorheen te persen. De drijvende kracht achter het scheidingsproces is het drukverschil aan de twee kanten van het membraan.

Soorten membraanfiltratie

Membraanfiltratie kan op verschillende manieren worden toegepast, afhankelijk van de specifieke vereisten van het proces.

Dead end filtratie

Dead en filtratie, toepassing van verschillende membraanfiltratie

Bij dead-end-filtratie wordt de voeding in het membraan geleid en aan het eind gestopt. Hierdoor gaat het water door het membraan en hoopt het vuil zich op. Om het vuil te verwijderen, wordt periodiek een backwash uitgevoerd. Dit houdt in dat de vloeistof onder druk in omgekeerde richting door het membraan gestuurd. Dit helpt om de vervuiling die zich heeft opgehoopt op het membraanoppervlak en in de poriën te verwijderen. Hierdoor wordt ook de levensduur van de membranen verlengd. Echter zijn ro filters niet geschikt voor backwash, deze vereisen chemische reiniging (CIP). Én er zijn ook membranen (of membranen incl. behuizing) die bij vervuiling of een te hoge drukval vervangen dienen te worden (single use).

Crossflow filtratie

Daarnaast wordt crossflow-filtratie veel gebruikt, waarbij de voedingsstroom parallel aan het membraan beweegt. Dit helpt bij het verminderen van vervuiling op het membraanoppervlak, omdat de stroming het vuil meevoert naar de afvoer. Crossflow-filtratie wordt vaak toegepast in industriële processen waar grotere hoeveelheden vloeistoffen moeten worden gefilterd, zoals in de productie van drinkwater of de zuivering van industrieel afvalwater.

Omgekeerde osmose en nanofiltratie

Andere geavanceerde technieken, zoals omgekeerde osmose (RO) en nanofiltratie (NF), worden ingezet wanneer een zeer hoge mate van filtratie vereist is. RO-systemen worden veel gebruikt voor de ontzilting van zeewater en de productie van ultrapuur water, terwijl NF effectief is in het verwijderen van zouten en organische stoffen bij toepassingen zoals de waterbehandeling in de voedingsmiddelenindustrie.

Waar wordt een membraanfilter toegepast?

Membraanfilters in de vorm van geplooide patronen worden breed toegepast in verschillende filtratieprocessen, waaronder:

  • Drinkwaterzuivering: voor de productie van drinkwater van hoge kwaliteit, waarbij chemische verontreinigingen en micro-organismen effectief worden verwijderd.
  • Voedsel en dranken: in filtratieprocessen bij het produceren van onder andere bier, wijn, fleswater en zuivelproducten.
  • Industriële waterbehandeling: voor de zuivering en hergebruik van industrieel afvalwater en de winning van waardevolle stoffen.
  • Membraanbioreactoren (MBR): in combinatie met biologische processen om afvalwater te zuiveren en herbruikbaar water te produceren.

De voordelen van een membraanfilter

Membraanfiltratie biedt verschillende voordelen die belangrijk zijn binnen de diversie industrieën waarin membraanfilters worden toegepast.

  • Hoge zuiverheid: Membraanfiltratie kan zeer hoge zuiverheidsniveaus bereiken, wat het ideaal maakt voor drinkwaterzuivering en andere toepassingen waar hoge kwaliteit vereist is.
  • Lagere kosten: Hoewel het energieverbruik hoger kan zijn, bespaart een membraanfilter op lange termijn kosten door lagere productie- en afvoerkosten en minder benodigde bewerkingsstappen.
  • Milieuvriendelijk: Een membraanfilter helpt bij de reductie van CO2-uitstoot en andere milieubelastingen. Dit blijkt uit de toepassing in duurzame drinkwaterzuivering en de mindering in onder andere het afvoeren van filtercake doordat een membraanfilter geen resten achterlaat. RO-systemen kunnen echter wel veel energieverbruik wat dit kan relativeren.
  • Steriel filteren: Membraanfiltratie, vooral ultrafiltratie en omgekeerde osmose, kan zeer effectief zijn in het verwijderen van bacteriën, virussen en andere micro-organismen, waardoor het water steriel wordt gemaakt.

Zuiveringsclassificaties van een membraanfilter

Membraanfilters omvatten verschillende technieken, met elk hun eigen specifieke toepassingen en poriegrootte.

Membraanfilter voor microfiltratie (MF)

Microfiltratie wordt gebruikt voor het afscheiden van deeltjes met een grootte van 0,1 tot 10 micron. Het scheidingsmechanisme is gebaseerd op zeefwerking en de drijvende kracht is een drukverschil van 0,1 tot 3 bar. MF wordt vaak gebruikt als voorbehandelingsstap voor hyperfiltratie, colloïdale deeltjes (kleine deeltjes die zich in het medium bevinden) en micro-organismen tegenhouden.

Membraanfilter voor andere filtratie

Naast microfiltratie zijn er ook andere soorten filters die de naam membraanfilter kunnen dragen. Bijvoorbeeld ultrafiltratie (UF), maakt gebruik van een membraan met een poriegrootte van 0,01 μm en is ontworpen om virussen en micro-organismen effectief te verwijderen. Nanofiltratie (NF) gaat een stap verder: naast virussen worden ook divalente ionen verwijderd dankzij de fijnere poriegrootte van 0,001 μm. Omgekeerde osmose (RO) is de meest geavanceerde filtratietechniek en wordt vooral ingezet voor ontzilting en waterzuivering, met een uitzonderlijk kleine micronage van slechts 0,0001 μm.

Kenmerken membraanfilter (pleated cartridges)

De membraanfilters zijn in diverse soorten en maten beschikbaar, passend voor uw proces. De meest voorkomende kenmerken van het membraanfilter met geplooid medium zijn als volgt:

  • 222 O-ring, 226 O-ring of een spear/fin
  • Dubbel open uiteinde (DOE) of Enkel open uiteinde (SOE)
  • Wel of geen draaislot

Kenmerken membraanfilter (pleated cartridges)

Meer informatie of advies over membraanfilters?

Membraanfiltratie is een krachtige en flexibele technologie die bij veel industrieën wordt ingezet voor de zuivering en scheiding van vloeistoffen. Wilt u meer weten over het inzetten van membraanfilters binnen uw processen of vrijblijvend een offerte aanvragen? Neem dan contact met mij op via mijn contactgegevens bovenaan de pagina of via info@interfilter.nl.

Blijf op de hoogte en schrijf u in voor de nieuwsbrief

Inschrijven