В последнее время мембранная фильтрация с перекрестным током широко используется в пищевой, химической, биотехнологической и других схожих отраслях. Технология позволяет выполнять селективное разделение без фазовых переходов, что намного выгоднее традиционных методов очистки с использованием таких устройств, как фильтр-пресса и барабанных вакуумных-фильтров.
Мембранная фильтрация происходит под давлением и позволяет отделять твердые частицы массой в несколько дальтонов. Данный метод очистки включает в себя несколько процессов:
- микрофильтрацию;
- ультрафильтрацию;
- нанофильтрацию;
- обратный осмос.
Микрофильтрация – это процесс очищения жидкости от растворенных в ней коллоидных или взвешенных частиц. Происходит он при низком давлении воды. Процесс применим для осветления патоки, регенерации жидкостей содержащих моющие средства, фракцирования молочного белка и так далее.
Ультрафильтрация представляет собой процесс селективного разделения. Он используется для концентрирования растительных и молочных белков, углеводов, желатина или очистки высокомолекулярных растворов. Ультрафильтрацию нередко применяют при осветлении фруктовых соков.
Нанофильтрация – это процесс разделения низкомолекулярных компонентов, таких как сахар и растворенные соли. С его помощью происходит очистка красителей, пигментов, обеззоливание молока, регенерация белков и так далее.
Обратный осмос применим для жидкостей, проходящих под высоким давлением. Может использоваться как для очистки сточных вод, так и для тонкой фильтрации питьевых вод. Не редко применяется для подготовки конденсата вторичного пара или технологических жидкостей.
Общим требованием для всех мембранных фильтров является прочность, селективность к устраняемому веществу, химическая устойчивость и достаточная проницаемость. В качестве материалов для устройств используются полиамиды, полисульфоны, ацетат целлюлозы и так далее. Мембраны при этом различаются по гидрофильности, однородности, агрегатному состоянию и пористости. Их пропускная способность варьируется в пределах от 0,001 до 1 мкм. В пищевой промышленности и быту наряду с мембранными нужно применять ионообменные фильтры или угольные. В таком случае очистка будет более эффективной, из воды будут удалены не только твердые примеси, но и растворенные элементы.
