Membraanfiltratie

Doel

• scheiden van organische stoffen

• concentratie van zouten, organische verbindingen, micro-organismen, vaste stoffen

• opzuivering, desinfectie

Principe

Membraanfiltratie is een scheidingstechniek waarbij afvalwater onder druk door een semi-permeabel membraan wordt gepompt. In functie van hun poriëngrootte houdt het membraan verschillende types vervuiling tegen. Over het algemeen wordt een onderscheid gemaakt tussen:

• microfiltratie: 5 µm tot 0,1 µm (bacteriën en zwevende stoffen)

• ultrafiltratie: 0,1 µm tot 20 nm (eiwitten, macromoleculen en virussen)

• nanofiltratie: 20 nm tot 1 nm (meerwaardige zouten, kleine opgeloste organische stoffen)

De karakteristieken van het membraan (poriëngrootte, porositeit …) bepalen de druk die nodig is om de gewenste waterflux door het membraan te bereiken. Tijdens het filtratieproces vormt zich een vervuilingskoek op het membraan waardoor de transmembraandruk toeneemt. Om de membraanvervuiling onder controle te houden, komen verschillende continue en discontinue reinigingstechnieken aan bod (o.a. terugspoelen, beluchten, crossflow-filtratie, chemische reiniging …).

Er zijn tal van configuraties mogelijk met onder andere spiraalgewonden membranen, plaatmembranen, tubulaire membranen en holle vezelmembranen. Ter bescherming van de membranen is een geschikte voorbehandeling vaak van cruciaal belang.

Membraanfiltratie is een scheidingstechniek die resulteert in een gezuiverde stroom (permeaat) en een geconcentreerde stroom (concentraat). Het concentraat na filtratie moet dus verder behandeld worden.

Schema

Toepassingen

Voor membraanfiltratie bestaan er tal van toepassingen. Enkele voorbeelden in de waterbehandeling zijn:

• MF/UF: membraanbioreactor (MBR), voorbehandeling voor omgekeerde osmose (RO), aanmaak van proceswater uit oppervlaktewater of gezuiverd effluent, behandeling van inktafvalwater

• NF: verwijderen van resterende organische vervuiling bij drinkwaterproductie, terugwinnen kleurstoffen

Realisatievoorbeeld

Werkingskosten

In vergelijking met andere filtratietechnieken, zoals zandfiltratie, is membraanfiltratie energie-intensief. Het energieverbruik is vaak gelinkt aan maatregelen om membraanvervuiling onder controle te houden, zoals pompenergie, beluchtingsenergie en chemicaliën. Verder is de levensduur van de membranen beperkt tot 5 à 10 jaar.

Aanpak van Trevi

De filtreerbaarheid met membranen is voor elk afvalwater verschillend. Daarom voert Trevi altijd pilootproeven uit. Zo ontstaat een realistische flux met een maximale levensduur van de membranen en een beperkte reinigingsfrequentie.