Microfiltrazione - Microfiltration

La microfiltrazione è un tipo di processo fisico di filtrazione in cui un fluido contaminato viene fatto passare attraverso una speciale membrana di dimensioni porose per separare i microrganismi e le particelle sospese dal liquido di processo . Viene comunemente utilizzato in combinazione con vari altri processi di separazione come l' ultrafiltrazione e l'osmosi inversa per fornire un flusso di prodotto privo di contaminanti indesiderati .

Principi generali

La microfiltrazione serve solitamente come pretrattamento per altri processi di separazione come l' ultrafiltrazione e come post-trattamento per la filtrazione di mezzi granulari . La dimensione tipica delle particelle utilizzate per la microfiltrazione varia da circa 0,1 a 10 μm . In termini di peso molecolare approssimativo queste membrane possono separare macromolecole di peso molecolare generalmente inferiore a 100.000 g / mol. I filtri utilizzati nel processo di microfiltrazione sono appositamente progettati per impedire che particelle come sedimenti , alghe , protozoi o batteri di grandi dimensioni passino attraverso un filtro appositamente progettato. Materiali più microscopiche, atomiche o ionici come acqua (H ₂ O), monovalenti specie come sodio (Na ⁺ ) o cloruro (Cl ^- ) ioni, disciolta o naturale sostanza organica , e piccoli colloidi e virus sarà ancora in grado di passare attraverso il filtro.

Il liquido sospeso viene fatto passare a una velocità relativamente elevata di circa 1-3 m / se a pressioni da basse a moderate (circa 100-400 kPa ) parallelamente o tangenti alla membrana semipermeabile in forma di foglio o tubolare. Una pompa è comunemente montata sull'attrezzatura di processo per consentire al liquido di passare attraverso il filtro a membrana. Sono inoltre disponibili due configurazioni della pompa, a pressione oa vuoto . Un manometro differenziale o regolare è comunemente collegato per misurare la caduta di pressione tra i flussi di uscita e di ingresso. Vedere la Figura 1 per una configurazione generale.

L'uso più abbondante delle membrane di microfiltrazione è nell'industria dell'acqua , delle bevande e dei processi biologici (vedi sotto). Il flusso del processo di uscita dopo il trattamento utilizzando un microfiltro ha una velocità di recupero che generalmente varia a circa il 90-98%.

Gamma di applicazioni

Trattamento delle acque

Forse l'uso più importante delle membrane di microfiltrazione riguarda il trattamento delle forniture di acqua potabile. Le membrane sono un passaggio chiave nella disinfezione primaria del flusso d'acqua di captazione. Un tale flusso potrebbe contenere agenti patogeni come i protozoi Cryptosporidium e Giardia lamblia, responsabili di numerosi focolai di malattie. Entrambe le specie mostrano una graduale resistenza ai disinfettanti tradizionali (es. Cloro ). L'uso delle membrane MF presenta un mezzo fisico di separazione (una barriera) rispetto a un'alternativa chimica. In tal senso, sia la filtrazione che la disinfezione avvengono in un unico passaggio, annullando il costo aggiuntivo del dosaggio chimico e delle relative attrezzature (necessarie per la manipolazione e lo stoccaggio).

Allo stesso modo, le membrane MF sono utilizzate negli effluenti di acque reflue secondarie per rimuovere la torbidità ma anche per fornire un trattamento per la disinfezione. In questa fase, possono essere aggiunti coagulanti ( ferro o alluminio ) per precipitare specie come fosforo e arsenico che altrimenti sarebbero solubili.

Sterilizzazione

Un'altra applicazione cruciale delle membrane MF risiede nella sterilizzazione a freddo di bevande e prodotti farmaceutici . Storicamente, il calore veniva utilizzato per sterilizzare bevande come succhi, vino e birra in particolare, tuttavia una gradevole perdita di sapore era chiaramente evidente al riscaldamento. Allo stesso modo, è stato dimostrato che i farmaci perdono la loro efficacia dopo l'aggiunta di calore. Le membrane MF sono impiegate in queste industrie come metodo per rimuovere batteri e altre sospensioni indesiderate dai liquidi, una procedura chiamata "sterilizzazione a freddo", che nega l'uso del calore.

Raffinazione del petrolio

Inoltre, le membrane di microfiltrazione stanno trovando un uso crescente in aree come la raffinazione del petrolio, in cui la rimozione del particolato dai gas di combustione è di particolare preoccupazione. Le sfide / requisiti chiave per questa tecnologia sono la capacità dei moduli a membrana di resistere alle alte temperature (cioè mantenere la stabilità), ma anche il design deve essere tale da fornire un foglio molto sottile (spessore <2000 angstrom ) per facilitare un aumento del flusso . Inoltre, i moduli devono avere un basso profilo di incrostazione e, cosa più importante, essere disponibili a basso costo affinché il sistema sia finanziariamente sostenibile.

Trasformazione lattiero-casearia

A parte le applicazioni di cui sopra, le membrane MF hanno trovato un uso dinamico nelle principali aree dell'industria lattiero-casearia, in particolare per la lavorazione del latte e del siero di latte. Le membrane MF aiutano nella rimozione dei batteri e delle spore associate dal latte, respingendo il passaggio delle specie nocive. Questo è anche un precursore della pastorizzazione , consentendo una lunga durata del prodotto. Tuttavia, la tecnica più promettente per le membrane MF in questo campo riguarda la separazione della caseina dalle proteine ​​del siero di latte (cioè le proteine ​​del siero del latte). Ciò si traduce in due flussi di prodotti su entrambi i quali i consumatori fanno affidamento; un flusso di concentrato ricco di caseina utilizzato per la produzione di formaggio e un flusso di proteine ​​del siero di latte / siero che viene ulteriormente elaborato (utilizzando l' ultrafiltrazione ) per produrre il concentrato di proteine ​​del siero di latte. Il flusso di proteine ​​del siero di latte subisce un'ulteriore filtrazione per rimuovere il grasso al fine di ottenere un contenuto proteico più elevato nelle polveri finali di WPC (Whey Protein Concentrate) e WPI (Whey Protein Isolate).

Altre applicazioni

Altre applicazioni comuni che utilizzano la microfiltrazione come principale processo di separazione includono

• Chiarificazione e purificazione di brodi cellulari in cui le macromolecole devono essere separate da altre grandi molecole, proteine ​​o detriti cellulari.
• Altre applicazioni biochimiche e di trattamento biologico come la chiarificazione del destrosio .
• Produzione di vernici e adesivi.

Caratteristiche del processo principale

I processi di filtrazione a membrana possono essere distinti da tre caratteristiche principali: forza motrice, flusso retentato e flussi permeati . Il processo di microfiltrazione è guidato dalla pressione con particelle sospese e acqua come retentato e soluti disciolti più acqua come permeato. L'uso della pressione idraulica accelera il processo di separazione aumentando la portata ( flusso ) del flusso liquido ma non influisce sulla composizione chimica delle specie nel retentato e nei flussi di prodotto.

Una delle principali caratteristiche che limita le prestazioni della microfiltrazione o di qualsiasi tecnologia a membrana è un processo noto come fouling . Il fouling descrive la deposizione e l'accumulo di componenti dell'alimentazione come particelle sospese, soluti disciolti impermeabili o anche soluti permeabili, sulla superficie della membrana e / o all'interno dei pori della membrana. L'incrostazione della membrana durante i processi di filtrazione diminuisce il flusso e quindi l'efficienza complessiva dell'operazione. Questo è indicato quando la caduta di pressione aumenta fino a un certo punto. Si verifica anche quando i parametri di funzionamento sono costanti (pressione, portata, temperatura e concentrazione) L'incrostazione è per lo più irreversibile sebbene una parte dello strato di incrostazione possa essere invertita con la pulizia per brevi periodi di tempo.

Le membrane di microfiltrazione possono generalmente funzionare in una di due configurazioni.

Filtrazione tangenziale: dove il fluido viene fatto passare tangenzialmente rispetto alla membrana. Parte della corrente di alimentazione contenente il liquido trattato viene raccolta sotto il filtro mentre parti dell'acqua vengono fatte passare attraverso la membrana non trattata. La filtrazione a flusso incrociato è intesa come un'operazione unitaria piuttosto che un processo. Fare riferimento alla Figura 2 per uno schema generale del processo.

Filtrazione senza uscita ; tutto il fluido di processo scorre e tutte le particelle più grandi delle dimensioni dei pori della membrana vengono fermate sulla sua superficie. Tutta l'acqua di alimentazione viene trattata in una volta soggetta alla formazione di panelli. Questo processo viene utilizzato principalmente per la filtrazione in batch o semicontinua di soluzioni a bassa concentrazione. Fare riferimento alla Figura 3 per uno schema generale di questo processo.

Progettazione di processi e apparecchiature

I principali problemi che influenzano la selezione della membrana includono

Problemi specifici del sito

• Capacità e domanda dell'impianto.
• Percentuale di recupero e rifiuto.
• Caratteristiche del fluido ( viscosità , torbidità , densità )
• Qualità del fluido da trattare
• Processi di pretrattamento

Problemi specifici della membrana

• Costo di approvvigionamento e produzione dei materiali
• Temperatura di esercizio
• Pressione transmembrana
• Flusso di membrana
• Caratteristiche del fluido di manipolazione (viscosità, torbidità, densità)
• Monitoraggio e manutenzione del sistema
• Pulizia e trattamento
• Smaltimento dei residui di processo

Variabili di progettazione del processo

• Funzionamento e controllo di tutti i processi nel sistema
• Materiali di costruzione
• Attrezzature e strumentazione ( controllori , sensori ) e loro costo.

Euristica di progettazione fondamentale

Di seguito vengono discusse alcune importanti euristiche di progettazione e la loro valutazione:

• Quando si trattano fluidi contaminati grezzi, i materiali duri e affilati possono logorare e lacerare le cavità porose del microfiltro, rendendolo inefficace. I liquidi devono essere sottoposti a pretrattamento prima del passaggio attraverso il microfiltro. Ciò può essere ottenuto mediante una variazione dei processi di macroseparazione come la vagliatura o la filtrazione del mezzo granulare.
• Quando si intraprendono i regimi di pulizia la membrana non deve asciugarsi una volta che è stata contattata dal flusso di processo. È necessario eseguire un accurato risciacquo con acqua dei moduli a membrana, tubazioni, pompe e altri collegamenti dell'unità fino a quando l'acqua finale non appare pulita.
• I moduli di microfiltrazione sono generalmente impostati per funzionare a pressioni da 100 a 400 kPa. Tali pressioni consentono la rimozione di materiali come sabbia, fessure e argille, nonché batteri e protozoi.
• Quando i moduli a membrana vengono utilizzati per la prima volta, cioè durante l'avvio dell'impianto, le condizioni devono essere ben concepite. Generalmente è richiesto un avvio lento quando l'alimentazione viene introdotta nei moduli, poiché anche lievi perturbazioni al di sopra del flusso critico si tradurranno in incrostazioni irreversibili.

Come qualsiasi altra membrana, le membrane di microfiltrazione sono soggette a incrostazioni. (Vedere la Figura 4 di seguito) È quindi necessario eseguire una manutenzione regolare per prolungare la durata del modulo a membrana.

• Per ottenere questo risultato viene utilizzato un " controlavaggio " di routine . A seconda dell'applicazione specifica della membrana, il controlavaggio viene eseguito in tempi brevi (tipicamente da 3 a 180 s) e ad intervalli moderatamente frequenti (da 5 min a diverse ore). Si dovrebbero utilizzare condizioni di flusso turbolento con numeri di Reynolds maggiori di 2100, idealmente tra 3000 e 5000. Ciò non deve tuttavia essere confuso con il "controlavaggio", una tecnica di pulizia più rigorosa e approfondita, comunemente praticata in caso di incrostazioni di particolato e colloidale.
• Quando è necessaria una pulizia maggiore per rimuovere le particelle trascinate , viene utilizzata una tecnica CIP (Clean In Place). A questo scopo vengono generalmente utilizzati detergenti / detergenti , come ipoclorito di sodio , acido citrico , soda caustica o anche enzimi speciali. La concentrazione di queste sostanze chimiche dipende dal tipo di membrana (la sua sensibilità a sostanze chimiche forti), ma anche dal tipo di materia (es. Incrostazioni dovute alla presenza di ioni calcio) da rimuovere.
• Un altro metodo per aumentare la durata della membrana può essere fattibile per progettare due membrane di microfiltrazione in serie . Il primo filtro verrebbe utilizzato per il pretrattamento del liquido che passa attraverso la membrana, dove particelle e depositi più grandi vengono catturati sulla cartuccia. Il secondo filtro fungerebbe da "controllo" aggiuntivo per le particelle che sono in grado di passare attraverso la prima membrana, oltre a fornire uno screening per le particelle nello spettro inferiore dell'intervallo.

Economia del design

I costi di progettazione e produzione di una membrana per unità di superficie sono inferiori di circa il 20% rispetto ai primi anni '90 e in generale sono in costante diminuzione. Le membrane di microfiltrazione sono più vantaggiose rispetto ai sistemi convenzionali. I sistemi di microfiltrazione non richiedono costose apparecchiature estranee come flocculati, aggiunta di prodotti chimici, miscelatori flash, sedimenti e bacini filtranti. Tuttavia, il costo della sostituzione dei costi delle apparecchiature di capitale (filtri a membrana a cartuccia, ecc.) Potrebbe essere ancora relativamente elevato poiché l'apparecchiatura può essere prodotta in modo specifico per l'applicazione. Utilizzando l'euristica di progettazione ei principi generali di progettazione dell'impianto (menzionati sopra), la durata della membrana può essere aumentata per ridurre questi costi.

Attraverso la progettazione di sistemi di controllo di processo più intelligenti e progetti di impianti efficienti, sono elencati di seguito alcuni suggerimenti generali per ridurre i costi operativi

• Esecuzione di impianti a flussi o pressioni ridotti in periodi di basso carico (inverno)
• Mettere fuori linea i sistemi dell'impianto per brevi periodi quando le condizioni di alimentazione sono estreme.
• Un breve periodo di arresto (circa 1 ora) durante il primo flusso di un fiume dopo la pioggia (nelle applicazioni di trattamento dell'acqua) per ridurre i costi di pulizia nel periodo iniziale.
• L'uso di prodotti chimici per la pulizia più convenienti, ove opportuno (acido solforico invece di acido citrico / fosforico).
• L'uso di un sistema di progettazione di controllo flessibile. Gli operatori sono in grado di manipolare variabili e setpoint per ottenere il massimo risparmio sui costi.

La tabella 1 (sotto) esprime una guida indicativa del capitale di filtrazione a membrana e dei costi operativi per unità di flusso.

Parametro	Quantità	Quantità	Quantità	Quantità	Quantità
Flusso di progetto (mg / d)	0,01	0.1	1.0	10	100
Flusso medio (mg / d)	0.005	0,03	0.35	4.4	50
Costo di capitale ($ / gal)	$ 18,00	$ 4,30	$ 1,60	$ 1,10	$ 0,85
Costi operativi e di gestione annuali ($ / kgal)	$ 4,25	$ 1,10	$ 0,60	$ 0,30	$ 0,25

Tabella 1 Costo approssimativo della filtrazione a membrana per unità di flusso

Nota:

• I costi di capitale si basano sui dollari per gallone di capacità dell'impianto di trattamento
• Il flusso di progetto viene misurato in milioni di galloni al giorno.
• Solo costi della membrana (nessuna attrezzatura di pre-trattamento o post-trattamento considerata in questa tabella)
• I costi operativi e annuali si basano sui dollari per mille galloni trattati.
• Tutti i prezzi sono in dollari USA correnti del 2009 e non sono adeguati all'inflazione.

Apparecchiature di processo

Materiali a membrana

I materiali che costituiscono le membrane utilizzate nei sistemi di microfiltrazione possono essere organici o inorganici a seconda dei contaminanti che si desidera rimuovere o del tipo di applicazione.

• Le membrane organiche sono realizzate utilizzando una vasta gamma di polimeri tra cui acetato di cellulosa (CA), polisulfone , polivinilidene fluoruro , polietersulfone e poliammide . Questi sono più comunemente usati a causa della loro flessibilità e proprietà chimiche.
• Le membrane inorganiche sono solitamente composte da metallo sinterizzato o allumina porosa . Possono essere progettati in varie forme, con una gamma di dimensioni medie dei pori e permeabilità.

Attrezzatura a membrana

Generale Le strutture a membrana per la microfiltrazione includono

• Filtri a schermo (particelle e materia che hanno le stesse dimensioni o più grandi delle aperture dello schermo vengono trattenute dal processo e vengono raccolte sulla superficie dello schermo)
• Filtri di profondità (la materia e le particelle sono incorporate nelle costrizioni all'interno del mezzo filtrante, la superficie del filtro contiene particelle più grandi, le particelle più piccole vengono catturate in una sezione più stretta e più profonda del mezzo filtrante.)

Moduli a membrana di microfiltrazione

Piastra e cornice (lamiera piana)

I moduli a membrana per microfiltrazione a flusso morto sono principalmente configurazioni piastra e telaio. Possiedono un foglio composito piatto e sottile in cui la piastra è asimmetrica. Una sottile pelle selettiva è supportata su uno strato più spesso che ha pori più grandi. Questi sistemi sono compatti e possiedono un design robusto, rispetto alla filtrazione tangenziale, le configurazioni a piastra e telaio possiedono una spesa in conto capitale ridotta; tuttavia i costi operativi saranno maggiori. Gli usi dei moduli piastra e telaio sono più applicabili per applicazioni su scala più piccola e più semplice (laboratorio) che filtrano soluzioni diluite.

Avvolto a spirale

Questo particolare design viene utilizzato per la filtrazione tangenziale. Il design prevede una membrana pieghettata che è piegata attorno a un nucleo permeato perforato , simile a una spirale, che di solito viene posizionato all'interno di un recipiente a pressione. Questo particolare design è preferito quando le soluzioni manipolate sono fortemente concentrate e in condizioni di alte temperature e pH estremo . Questa particolare configurazione è generalmente utilizzata in applicazioni industriali di microfiltrazione su più larga scala.

Equazioni fondamentali del progetto

Poiché la separazione è ottenuta mediante setacciatura, il principale meccanismo di trasferimento per la microfiltrazione attraverso membrane microporose è il flusso di massa.

Generalmente, a causa del piccolo diametro dei pori, il flusso all'interno del processo è laminare ( numero di Reynolds <2100) La velocità di flusso del fluido che si muove attraverso i pori può quindi essere determinata ( dall'equazione di Hagen-Poiseuille ), la più semplice delle che assumendo un profilo di velocità parabolico .

${\ displaystyle v = {\ frac {D ^ {2} * \ Delta P} {32 * \ mu * L}}}$

Pressione transmembrana (TMP)

La pressione transmembrana (TMP) è definita come la media della pressione applicata dall'alimentazione al lato concentrato della membrana sottratta dalla pressione del permeato. Questo si applica principalmente alla filtrazione senza uscita ed è indicativo se un sistema è sufficientemente sporco da giustificarne la sostituzione.

${\ displaystyle v = {\ frac {P_ {F} + P_ {C}} {2}} - P_ {P}}$

Dove

• ${\ displaystyle P_ {f}}$ è la pressione sul lato di alimentazione
• ${\ displaystyle P_ {c}}$ è la pressione del concentrato
• ${\ displaystyle P_ {p}}$ è la pressione del permeato

Flusso permeato

Il flusso permeato nella microfiltrazione è dato dalla seguente relazione, basata sulla legge di Darcy

${\ displaystyle J_ {v} = {\ frac {1} {A_ {M}}} * {\ frac {dV} {dt}} = {\ frac {\ Delta P} {\ mu * (R_ {u} + R_ {c})}}}$

Dove

• ${\ displaystyle R_ {u}}$ = Resistenza al flusso della membrana permeabile ( ) ${\ displaystyle m-1}$
• ${\ displaystyle R_ {c}}$ = Resistenza alla torta permeabile ( ) ${\ displaystyle m-1}$
• μ = viscosità permeato (kg m-1 s-1)
• ∆P = Perdita di carico tra la torta e la membrana

La resistenza alla torta è data da:

${\ displaystyle R_ {c} = r * {\ frac {V_ {S}} {A_ {m}}}}$

Dove

• r = Resistenza specifica alla torta (m-2)
• Vs = Volume della torta (m3)
• AM = Area della membrana (m2)

Per particelle di dimensioni micron, la resistenza specifica della torta è approssimativamente.

${\ displaystyle r = {\ frac {180 * (1- \ epsilon)} {\ epsilon ^ {3} * d_ {s} ^ {2}}}}$

Dove

• ε = Porosità della torta (senza unità)
• d_s = diametro medio delle particelle (m)

Rigorose equazioni di progettazione

Per dare una migliore indicazione circa l'esatta determinazione dell'entità della formazione del panello, sono stati formulati modelli quantitativi unidimensionali per determinare fattori quali

• Blocco completo (pori con un raggio iniziale inferiore al raggio del poro)
• Blocco standard
• Formazione del sottolivello
• Formazione della torta

Vedere Collegamenti esterni per ulteriori dettagli

Questioni ambientali, sicurezza e regolamentazione

Sebbene gli impatti ambientali dei processi di filtrazione a membrana differiscano a seconda dell'applicazione, un metodo di valutazione generico è la valutazione del ciclo di vita (LCA), uno strumento per l'analisi del carico ambientale dei processi di filtrazione a membrana in tutte le fasi e tiene conto di tutti i tipi di impatti sull'ambiente, comprese le emissioni nel suolo, nell'acqua e nell'aria.

Per quanto riguarda i processi di microfiltrazione, ci sono una serie di potenziali impatti ambientali da considerare. Includono il potenziale di riscaldamento globale , il potenziale di formazione di fotoossidanti, il potenziale di eutrofizzazione , il potenziale di tossicità umana, il potenziale di ecotossicità dell'acqua dolce , il potenziale di ecotossicità marina e il potenziale di ecotossicità terrestre . In generale, il potenziale impatto ambientale del processo dipende in gran parte dal flusso e dalla pressione transmembrana massima, tuttavia altri parametri operativi rimangono un fattore da considerare. Non è possibile fare un commento specifico su quale esatta combinazione di condizioni operative comporterà il minor carico sull'ambiente poiché ogni applicazione richiederà ottimizzazioni diverse.

In senso generale, i processi di filtrazione a membrana sono operazioni a "basso rischio" relativo, ovvero il potenziale di pericoli pericolosi è ridotto. Ci sono, tuttavia, diversi aspetti da tenere in considerazione. Tutti i processi di filtrazione a pressione, inclusa la microfiltrazione, richiedono l'applicazione di un certo grado di pressione al flusso del liquido di alimentazione, oltre a problemi elettrici imposti. Altri fattori che contribuiscono alla sicurezza dipendono dai parametri del processo. Ad esempio, la trasformazione dei prodotti lattiero-caseari porterà a formazioni di batteri che devono essere controllate per essere conformi agli standard di sicurezza e normativi.

Confronto con processi simili

La microfiltrazione a membrana è fondamentalmente la stessa di altre tecniche di filtrazione che utilizzano una distribuzione delle dimensioni dei pori per separare fisicamente le particelle. È analogo ad altre tecnologie come l'ultra / nanofiltrazione e l'osmosi inversa, tuttavia l'unica differenza esiste nella dimensione delle particelle trattenute, e anche nella pressione osmotica. I principali dei quali sono descritti in generale di seguito:

Ultrafiltrazione

Le membrane di ultrafiltrazione hanno dimensioni dei pori comprese tra 0,1 μm e 0,01 μm e sono in grado di trattenere proteine, endotossine, virus e silice. UF ha diverse applicazioni che vanno dal trattamento delle acque reflue alle applicazioni farmaceutiche.

Nanofiltrazione

Le membrane di nanofiltrazione hanno pori di dimensioni comprese tra 0,001 μm e 0,01 μm e filtrano ioni multivalenti, coloranti sintetici, zuccheri e sali specifici. Quando la dimensione dei pori scende da MF a NF, la richiesta di pressione osmotica aumenta.

Osmosi inversa

L'osmosi inversa (RO) è il processo di separazione della membrana più fine disponibile, le dimensioni dei pori variano da 0,0001 μm a 0,001 μm. L'osmosi inversa è in grado di trattenere quasi tutte le molecole tranne l'acqua e, a causa delle dimensioni dei pori, la pressione osmotica richiesta è significativamente maggiore di quella per la microfiltrazione. Sia l'osmosi inversa che la nanofiltrazione sono fondamentalmente diverse dalla microfiltrazione poiché il flusso va contro il gradiente di concentrazione, perché quei sistemi utilizzano la pressione come mezzo per forzare l'acqua a passare da una bassa pressione osmotica a una alta pressione osmotica.

Recenti sviluppi

I recenti progressi in MF si sono concentrati sui processi di produzione per la costruzione di membrane e additivi per promuovere la coagulazione e quindi ridurre il fouling della membrana. Poiché MF, UF, NF e RO sono strettamente correlati, questi progressi sono applicabili a più processi e non solo a MF.

Recentemente studi hanno dimostrato che la preossidazione KMnO4 diluita combinata FeCl3 è in grado di promuovere la coagulazione, portando a una diminuzione del fouling, in particolare la preossidazione KMnO4 ha mostrato un effetto che ha diminuito il fouling irreversibile della membrana.

Ricerche simili sono state condotte per la costruzione di membrane in nanofibre di poli (trimetilene tereftalato) (PTT) ad alto flusso, concentrandosi su una maggiore produttività. Il trattamento termico specializzato e i processi di produzione della struttura interna della membrana hanno mostrato risultati che indicano un tasso di rigetto del 99,6% delle particelle di TiO2 ad alto flusso. I risultati indicano che questa tecnologia può essere applicata ad applicazioni esistenti per aumentare la loro efficienza tramite membrane ad alto flusso.

Guarda anche

• Tecnologia a membrana  - Trasporto di sostanze tra due frazioni con l'ausilio di membrane permeabili
• Ultrafiltrazione  - Filtrazione forzata attraverso una membrana semipermeabile
• Nanofiltrazione  - Processo di filtrazione a membrana
• Osmosi inversa  - Processo di purificazione dell'acqua
• Bioreattore a membrana  - Combinazione di un processo a membrana con un processo di trattamento biologico delle acque reflue

Riferimenti

link esterno

• Polyakov, Yu, Maksimov, D, & Polyakov, V, 1998 'On the Design of Microfilters' Theoretical Foundations of Chemical Engineering, vol. 33, n. 1, 1999. < http://web.njit.edu/~polyakov/docs/Microfiltration_TFCE_English.pdf >
• Layson A, 2003, Microfiltration - Current Know-how and Future Directions, IMSTEC, accesso 1 ottobre 2013 https://web.archive.org/web/20131015111520/http://www.ceic.unsw.edu.au/centers /membrane/imstec03/content/papers/MFUF/imstec152.pdf > Sito web di ingegneria chimica dell'Università del New South Wales.