Применение обратного осмоса и ультрафильтрации

 

Мембраны подразделяют на однослойные - изотропные, имеющие толщину 0,05–0,2 мкм, и двуслойные – анизотропные. Первый слой, обращенный к фильтруемому раствору, определяет селективность мембраны. Второй слой, крупнозернистый (нижний), придает мембране прочность. Кроме фильтрующего слоя важно качество и свойство дренажной подложки. В качестве материала для них используют пористую нержавеющую сталь, вспененный полиэтилен, капроновые сетки, бумагу и др.

Мембранные технологии особенно эффективны при концентрировании, очистке и фракционировании растворов и жидких пищевых продуктов (пива, вина, продуктов молочного производства и др.), при очистке воздуха или создании регулируемых газовых сред для хранения сельскохозяйственной продукции и др.

Обратный (реверсивный) осмос применяют при обессоливании воды, снижении содержания солей, приготовлении сверхчистой воды, производстве антибиотиков, очистке воды для общественных водопроводов и др.

обратный осмос

В пищевой промышленности реверсивный осмос используют при очистке воды для производства напитков (подготовка варочной воды на пивоваренных заводах и т.п.), при выработке фруктовых и овощных соков.

Обработка виноградных вин обратным осмосом позволяет решить вопрос их стабилизации. При использовании обратного осмоса через мембрану проходит вода и этиловый спирт, а ионы калия и винная кислота остаются в концентрате, из которого интенсивно выпадает винный камень. При фильтровании концентрата его смешивают с фильтратом, что повышает его стабильность на длительный период.

Обратным осмосом концентрируют яичный белок. При этом не происходит денатурирования протеинов, и получают яичный белок с содержанием протеинов до 30 %.

Ультрафильтрацию применяют для разделения (концентрирования) систем, содержащих высокомолекулярные соединения (ВМС). Размер молекул этих соединений больше размера пор мембраны, благодаря чему молекулы растворителя проходят через мембраны, а молекулы ВМС задерживаются. Это приводит к концентрации раствора по высокомолекулярным соединениям или обеспечивает очистку раствора от ВМС.

Одним из способов ультрафильтрации является диализ, при котором одновременно с отбором фильтрата, содержащего низкомолекулярные соединения, в исходный раствор вводится дополнительно чистый растворитель. Этот способ позволяет получить практически чистые высокомолекулярные соединения, отмытые от низкомолекулярных соединений.