La filtrazione a membrana è una tecnica utilizzata per separare le particelle da un liquido allo scopo di purificarlo. Questo metodo di filtrazione ha una serie di applicazioni, che vanno dal trattamento delle acque reflue al filtraggio del latte utilizzato per la produzione di formaggio, e ci sono diversi approcci alla filtrazione a membrana. In tutti i casi, l’obiettivo è creare un solvente filtrato. Sono disponibili diversi tipi di sistemi da aziende specializzate in prodotti di filtrazione, oltre a membrane di ricambio e altre parti e apparecchiature.
Nella filtrazione a membrana, un solvente viene fatto passare attraverso una membrana semipermeabile. La permeabilità della membrana è determinata dalla dimensione dei pori nella membrana e fungerà da barriera alle particelle più grandi dei pori, mentre il resto del solvente può passare liberamente attraverso la membrana. Il risultato è un fluido pulito e filtrato su un lato della membrana, con il soluto rimosso dall’altro.
Nanofiltrazione, ultrafiltrazione, microfiltrazione e osmosi inversa sono tutte tecniche di filtrazione a membrana. In tutti i casi, la dimensione dei pori deve essere calcolata attentamente per escludere particelle indesiderate e la dimensione della membrana deve essere progettata per un’efficienza operativa ottimale. Le membrane sono anche soggette a intasamento poiché i pori si riempiono lentamente di particelle intrappolate, il che significa che il sistema deve fornire alloggi per una facile pulizia e manutenzione in modo che possa essere mantenuto in buone condizioni.
Molti sistemi di filtrazione a membrana sono progettati per usi industriali. Uno dei grandi vantaggi di un tale sistema è che non richiede l’uso di prodotti chimici o additivi, il che riduce i costi operativi. Inoltre, richiede un’energia minima e può infatti essere progettato per funzionare quasi senza energia, con un sistema pressurizzato che sfrutta la gravità e spinge il solvente attraverso la membrana a una velocità costante.
Molto diffusa è la filtrazione a membrana successiva, in cui il solvente passa attraverso una serie di membrane. In questo approccio, i pori si restringono progressivamente, rimuovendo sempre più impurità dal fluido. Questa tecnica riduce l’intasamento del sistema poiché il solvente viene filtrato lentamente e offre l’ulteriore vantaggio di inserirsi in uno spazio compatto, poiché le membrane possono essere tutte molto piccole e continuare a funzionare in modo efficiente.
La gestione dei rifiuti, la manipolazione degli alimenti industriali, la medicina e la scienza di laboratorio hanno tutti usi per i sistemi di filtrazione a membrana. Questi sistemi sono generalmente facili da usare, anche se devono essere mantenuti adeguatamente per essere efficaci.