Co to jest mikrofiltracja?

Mikrofiltracja to rodzaj filtracji, w której stosuje się specjalne membrany z mikroskopijnymi porami o wielkości od 3,9 milimetra cala (około .1 mikrometra) do 390 milionowych cala (około 10 mikrometrów). Rozmiar porów nadaje nazwę mikrofiltracji. Służy do usuwania z roztworu wszystkich cząstek, które są większe niż 39 milionowych części cala (około 1 mikrometr).

Sterylizacja cieplna zazwyczaj nie jest pożądana do stosowania ze wszystkimi cieczami. Niektóre napoje, takie jak sok, wino i piwo, tracą smak po podgrzaniu; podobnie niektóre leki tracą skuteczność po podgrzaniu. Jednym z głównych zastosowań mikrofiltracji jest sterylizacja na zimno. Bakterie mają rozmiar większy niż mikrometr, więc te mikrofibry są używane do usuwania bakterii z cieczy bez użycia ciepła.

Mikrofiltracja służy również do oczyszczania ścieków, aby woda mogła bezpiecznie powrócić do środowiska. Służy do oddzielania oleju i wody i może być stosowany do oddzielania tłuszczu z produktów spożywczych, pozostawiając wodę i białko za sobą. Może być również stosowany jako wstępne uzdatnianie wody do innych procesów, takich jak odwrócona osmoza.

Zasadniczo cała filtracja działa częściowo w procesie dyfuzji. Każda cząsteczka roztworu ma pewną energię kinetyczną i porusza się, odbijając się od innych cząsteczek i ścian pojemnika. Cząsteczki, które uderzają w filtr, przepływają przez niego i są przez niego filtrowane.

System mikrofiltracji składa się zasadniczo z czystej cieczy i roztworu oddzielonego mikrofiltrem. Po stronie roztworu przykładane jest niskie ciśnienie, które przepycha go przez mikrofiltr z większą szybkością, niż pozwalałaby sama dyfuzja. Filtr usuwa wszystkie duże cząstki, a ciecz wypływająca z drugiej strony jest oczyszczana ze wszystkiego, co jest większe niż pory w filtrze.

Istnieje powszechna odmiana mikrofiltracji zwana mikrofiltracją krzyżową (CFMF). W tej wersji ciecz jest pompowana stycznie przez powierzchnię mikrofiltra. Oczyszczona ciecz przepływa przez filtr i zbiera się pod nim. Zaletą mikrofiltracji z przepływem krzyżowym jest to, że umożliwia obecnym systemom gospodarki odpadami zwiększenie ich napływu bez dodawania nowych komór fermentacyjnych do pompowania cieczy przez mikrofiltr. Dzięki CFMF ciecze muszą po prostu przepływać przez dodatkowe filtry, zmniejszając w ten sposób potrzebę nowego sprzętu.

Twarde lub ostre cząstki w dopływie mogą uszkodzić mikrofiltry. Z tego powodu zwykle ważne jest, aby wszystkie płyny były wstępnie filtrowane przed mikrofiltrowaniem. Umożliwia to usunięcie największych, najniebezpieczniejszych cząstek, zanim będą one mogły uszkodzić delikatne mikrofiltry.