Die Mikrofiltration basiert auf dem Siebprinzip (Größenausschluss). Partikel größer als die Poren werden zurückgehalten.

Technische Parameter:
– Porengröße: 0,1 – 10 µm
– Transmembrandruck: 0,1 – 3 bar

Durch den geringen Strömungswiderstand sind niedrige Betriebsdrücke ausreichend.

Mikrofiltrationsmembranen werden zur Abtrennung von suspendierten Feststoffen, Bakterien und Trübungen eingesetzt. Sie finden breite Anwendung in der Getränkeindustrie (Wein, Bier, Fruchtsäfte), in der Wasseraufbereitung sowie als Vorstufe für feinere Membranverfahren.

Typische Anwendungen:
– Entfernung von Hefen und Schwebstoffen
– Klarfiltration von Flüssigkeiten
– Vorfiltration vor UF/NF/RO-Systemen

Ultrafiltrationsmembranen werden zur Entfernung von Makromolekülen, Kolloiden, Bakterien und Viren eingesetzt. Sie werden in der Trinkwasseraufbereitung, Abwasserbehandlung und industriellen Prozesswasseraufbereitung verwendet.

Ultrafiltration basiert auf Größenausschluss. Große Moleküle werden zurückgehalten, kleinere Moleküle und gelöste Stoffe passieren die Membran.

Parameter:
– Porengröße: 0,01 – 0,1 µm
– Trenngrenze: ca. 10–100 kDa
– Druck: 2 – 5 bar

Betriebsarten:
– Dead-End
– Crossflow

Nanofiltration wird zur selektiven Entfernung gelöster Stoffe und Teilentsalzung eingesetzt.
Sie wird häufig zur Wasserenthärtung und Entfernung organischer Stoffe verwendet.

Nanofiltration kombiniert Größenausschluss und Lösungs-Diffusions-Mechanismen.

Eigenschaften:
– Porengröße: 1 – 10 nm
– Selektivität gegenüber Ionen (zweiwertige Ionen werden stärker zurückgehalten)
– Druck: 3 – 30 bar

Umkehrosmose wird eingesetzt, um Wasser nahezu vollständig zu reinigen und zu entsalzen.
Anwendungen umfassen Meerwasserentsalzung, Reinstwasserproduktion und industrielle Wasseraufbereitung.

RO basiert auf dem Lösungs-Diffusions-Modell. Durch hohen Druck (20–120 bar) wird Wasser durch die Membran gepresst,
während gelöste Stoffe zurückgehalten werden.

Typische Rückhalteraten: bis zu 99 %

Symmetrische Membranen haben eine gleichmäßige Struktur über den gesamten Querschnitt.
Sie sind mechanisch robust, weisen jedoch einen höheren Strömungswiderstand auf.

Asymmetrische Membranen bestehen aus einer dünnen, dichten Trennschicht und einer porösen Stützstruktur.
Sie ermöglichen hohe Flüsse bei gleichzeitig hoher Trennleistung und sind Standard in der industriellen Membrantechnik.