Wiele zastosowań dla membran nanofiltracyjnych

• Strona główna
• Artykuły
• Wiele zastosowań dla membran nanofiltracyjnych

Data publikacji: 2019-04-25 / Autor: Anna Jarosik

Nanofiltracja jest procesem membranowym napędzanym różnicą ciśnień pomiędzy dwiema stronami membrany (tj. ciśnieniem transmembranowym). Proces ten wykorzystywany jest do separacji w fazie ciekłej. Właściwości membran nanofiltracyjnych są porównywalne z właściwościami nieporowatych membran odwróconej osmozy oraz porowatych membran ultrafiltracyjnych. Zatem membrany te umożliwiają rozdzielenie związków organicznych oraz jonów dwu- i więcej wartościowych poprzez połączenie wielkości i efektów elektrycznych membran ultrafiltracyjnych i mechanizmów oddziaływania jonów membran odwróconej osmozy.

Komercyjne membrany nanofiltracyjne mają stały ładunek stworzony w procesie dysocjacji grup na powierzchni m.in. kwasów karboksylowych lub sulfonowanych. Wielkość porów membran nanofiltracyjnych jest tak mała, że nawet niewielkie nienaładowane substancje rozpuszczone, zwłaszcza pochodzenia organicznego, są odrzucane, podczas gdy właściwości elektrostatyczne powierzchni umożliwiają przesyłanie jednowartościowych jonów.

Te właściwości sprawiają, że membrany są przydatne w frakcjonowaniu i selektywnym usuwaniu substancji rozpuszczonych w złożonych strumieniach procesowych. Ważną zaletą nanofiltracji jest fakt, że w tym procesie nie jest wymagana wstępna obróbka chemiczna. Dotyczy to przede wszystkim wód o niskiej zawartości związków tworzących trudno rozpuszczalne osady. Niskie ciśnienie pracy membran do nanofiltracji (tj. 10-30 bar) przyczynia się do otrzymania zmiękczonej wodę przy stosunkowo niskim zużyciu energii.

Wzrost wykorzystania membran nanofiltracyjnych w procesie oczyszczania wody i ścieków oraz liczne regulacje prawne związane z coraz powszechniejszym i poważniejszym zanieczyszczeniem wody napędzają rozwój rynku membran nanofiltracyjnych na całym świecie. Dodatkowo dynamiczny wzrost w przemyśle biofarmaceutycznym, wzrost populacji i szybka industrializacja w gospodarkach wschodzących to kolejne czynniki, które wpływają na rozwój rynku.

Membrany nanofiltracyjne można podzielić na membrany polimerowe, ceramiczne i hybrydowe. Polimerowe membrany do nanofiltracji stanowią ponad połowę światowego rynku. Przyczyny tego stanu rzeczy upatruje się w stosunkowo niższych kosztach wytwarzania w porównaniu do innych typów membran. Materiał polimerowy skutecznie wpływa na selektywność i przepuszczalność membran.

Membrany nanofiltracyjne są stosowane w procesie uzdatniania wody i oczyszczania ścieków (na to zastosowanie przypada 36% membran nanofiltracyjnych), w przemyśle spożywczym, chemicznym, petrochemicznym, farmaceutycznym i biomedycznym.

Membrany nanofiltracyjne stosowane w przemyśle chemicznym i petrochemicznym stanowią najszybciej rozwijającą się aplikację, głównie ze względu na wzrost zastosowania membran w produkcji specjalistycznych substancji chemicznych. Membrany służą do koncentracji wykorzystanych materiałów w procesie utylizacji lub recyklingu. Zastosowanie filtracji membranowej jest również opłacalną alternatywą w procesach, w których konieczne jest odwodnienie lub odparowanie w celu zatężenia strumienia procesowego. Ponadto, w przemyśle petrochemicznym, membrana nanofiltracyjna jest używana do usuwania siarczanu z wody wtryskowej w morskiej produkcji ropy naftowej. Zmniejsza osadzanie się kamienia i korozję we wtryskiwaczu, eliminując siarczan, który może zatkać odwiert i zmniejszyć odzysk oleju.

uzdatnianie wodymembrany