Mikrofiltration ist eine Art der Filtration, die spezielle Membranen mit mikroskopischen Poren verwendet, deren Größe von 3.9 Millionstel Zoll (ca. 1 Mikrometer) bis 390 Millionstel Zoll (ca. 10 Mikrometer) reicht. Die Größe der Poren gibt der Mikrofiltration ihren Namen. Es wird verwendet, um alle Partikel, die größer als 39 Millionstel Zoll (etwa 1 Mikrometer) sind, aus einer Lösung zu entfernen.
Eine Hitzesterilisation ist typischerweise nicht für die Verwendung mit allen Flüssigkeiten wünschenswert. Einige Getränke wie Saft, Wein und Bier verlieren beim Erhitzen an Geschmack; ebenso verlieren einige Arzneimittel ihre Wirksamkeit beim Erhitzen. Eine der Hauptanwendungen der Mikrofiltration ist die Kaltsterilisation. Bakterien sind größer als ein Mikrometer, daher werden diese Mikromembranen verwendet, um Bakterien ohne Wärmeeinsatz aus Flüssigkeiten zu entfernen.
Mikrofiltration wird auch zur Behandlung von Abwasser verwendet, damit das Wasser sicher in die Umwelt zurückgeführt werden kann. Es wird verwendet, um Öl und Wasser zu trennen, und kann verwendet werden, um Fett aus Nahrungsmitteln zu trennen, während Wasser und Protein zurückbleiben. Es kann auch als Vorbehandlung von Wasser für andere Prozesse wie Umkehrosmose verwendet werden.
Im Allgemeinen funktioniert jede Filtration teilweise durch den Prozess der Diffusion. Jedes Molekül einer Lösung hat eine gewisse kinetische Energie und bewegt sich, wobei es von anderen Molekülen und den Wänden des Behälters abprallt. Die Moleküle, die auf den Filter treffen, durchströmen ihn und werden von ihm gefiltert.
Ein Mikrofiltrationssystem besteht im Allgemeinen aus einer sauberen Flüssigkeit und einer durch einen Mikrofilter getrennten Lösung. Auf die Seite der Lösung wird ein niedriger Druck aufgebracht, der sie mit einer höheren Geschwindigkeit durch den Mikrofilter zwingt, als es die Diffusion allein erlauben würde. Der Filter entfernt alle großen Partikel und die auf der anderen Seite austretende Flüssigkeit wird von allem gereinigt, was größer als die Poren im Filter ist.
Es gibt eine gängige Variante der Mikrofiltration, die als Cross-Flow-Mikrofiltration (CFMF) bezeichnet wird. Bei dieser Version wird die Flüssigkeit tangential über die Oberfläche des Mikrofilters gepumpt. Gereinigte Flüssigkeit fällt durch den Filter und wird darunter gesammelt. Der Vorteil der Querstrom-Mikrofiltration besteht darin, dass sie den derzeitigen Abfallwirtschaftssystemen ermöglicht, ihren Zufluss zu erhöhen, ohne dass neue Faulbehälter hinzugefügt werden müssen, um Flüssigkeiten durch die Mikrofilter zu pumpen. Bei CFMF müssen Flüssigkeiten lediglich über zusätzliche Filter fließen, wodurch der Bedarf an neuen Geräten reduziert wird.
Harte oder scharfkantige Partikel im Zulauf können Mikrofilter beschädigen. Aus diesem Grund ist es in der Regel wichtig, dass alle Flüssigkeiten vor der Mikrofiltration vorfiltriert werden. Dadurch können die größten und gefährlichsten Partikel entfernt werden, bevor sie die empfindlichen Mikrofilter beschädigen können.