Che cos'è l'ultrafiltrazione?
L'ultrafiltrazione è un metodo per rimuovere particelle molto piccole dal liquido. Una membrana usata con questo metodo di solito ha i pori di dimensioni comprese tra 0,01 e 0,001 micron. Questo è abbastanza piccolo da rimuovere la maggior parte dei batteri, virus, sostanze ad alto peso molecolare e molecole di tipo polimerico. Durante l'ultrafiltrazione il flusso di liquido viene suddiviso in due flussi, noto come separazione del flusso incrociato. Un flusso attraversa la membrana porosa e viene quindi chiamato permeato e l'altro è concentrato nelle particelle e in altre materie che non sono state in grado di penetrare nella membrana.
Il processo è comunemente usato per il trattamento dell'acqua potabile in conformità con rigorosi standard. Molti organismi sono diventati resistenti ad altri metodi di disinfezione dell'acqua, ma un sistema di ultrafiltrazione rimuove i patogeni spostando l'acqua attraverso una membrana, rimuovendo fisicamente ciascun organismo. Le membrane stesse sono spesso formate in piccole fibre cave che hanno un diametro inferiore a un millimetro (circa 0,04 pollici), che sono raggruppate a migliaia in un alloggiamento del filtro. I moduli che contengono le membrane sono disponibili in una varietà di configurazioni, tra cui spirale, piastra e telaio e tubolare. Il tipo e la concentrazione del materiale che deve essere rimosso aiuta a determinare quale tipo di configurazione viene utilizzata.
L'efficienza dei sistemi di ultrafiltrazione è influenzata dal flusso del liquido sulla superficie della membrana del filtro. Maggiore è la velocità del liquido, maggiore è la velocità di permeazione, ma maggiori portate possono aumentare il consumo di energia del sistema. Ciò consente ai progettisti di considerare un consumo di energia accettabile rispetto a un tasso ottimale per l'applicazione. La pressione è anche direttamente correlata alla quantità di fluido che permea la membrana ed è limitata dalla forza del modulo e della membrana.
Più fluido attraversa la membrana man mano che le temperature aumentano, ma altri fattori devono essere considerati per sapere se una variazione di temperatura ha influenzato la velocità di permeazione. È necessario un monitoraggio coerente per vedere se un sistema di ultrafiltrazione funziona correttamente, quindi è necessario registrare l'uso e il funzionamento del sistema ogni giorno. Se il tasso di permeazione scende del 10%, ciò indica che la membrana deve essere pulita. Gli agenti antibatterici possono anche essere esaminati per uccidere eventuali agenti patogeni che possono accumularsi, specialmente se il sistema viene spento per un paio di giorni. L'ultrafiltrazione è vantaggiosa per i sistemi idrici su larga scala e per le piccole fonti d'acqua private e municipali.