Integrované membránové procesy

Termín integrované membránové procesy označuje kombinaci jednotlivých membránových procesů do technologického celku, ve které se membránové procesy vhodně doplňují.

Provozní aplikace

Pitná voda

Při výrobě pitné vody z vod obsahujících více rozpuštěných solí než stanovují limity dané země, se používá reverzní osmóza (RO), která zachycuje soli a propouští čistou vodu, avšak ke svému provozu potřebuje vodu čistou z hlediska rozpuštěných částic, koloidů, velkých organických molekul apod. Slané vody se obvykle vyskytují v oblastech se současným nedostatkem vody (jižní Evropa, arabské státy, Austrálie  apod.), zpracovávaná voda tedy bývá nejenom slaná, ale také znečištěná a to často do míry, kterou nedokáže vyčistit standardní mechanické a chemické  čištění (čiření, filtrace). Předúpravou RO pak bývá proces mikrofiltrace (MF). Výroba pitné vody je příkladem spojení dvou tlakových membránových procesů, ve kterých je roztok zpracován nejprve membránou s většími póry zachycující velké nečistoty a membránou s menšími póry k finální úpravě produktu.

Ultračistá voda

Ultračistá voda je používána hlavně na oplach plošných spojů, na kterých by případné sole usazené po oplachu běžnou vodou způsobovaly zkraty. Ultračistá voda je příkladem spojení membránových procesů s hnací silou tlakovou a elektrického pole. Voda předčištěná mechanickými a chemickými procesy je odsolena RO na vodivostní úroveň jednotek µS/cm. Takto vyčištěná voda prochází procesem elektrodeionizace (EDI), který dále snižuje vodivost na setiny µS/cm a odstraňuje i zbylé rozpuštěné plyny (CO2, O2). RO zde tedy slouží k snížení vodivosti na hodnoty vhodné pro EDI a zároveň chrání EDI před zanesením koloidy.

Odsolená mléčná syrovátka

Zajímavým příkladem spojení membránových procesů je separace mléčné syrovátky. Mléčná syrovátka je po odstředění a pasteraci nejprve zahuštěna a částečně zbavena jednomocných iontů procesem nanofiltrace (NF) a pak odsolena procesem elektrodialýzy (ED). Nanofiltrace výrazně snižuje investiční i provozní náklady ED technologie. Odsolená syrovátka je po ED vysušena a používána do dětských výživ, pečiva, zmrzliny, sušenek a podobných produktů jako částečná náhrada mléka.

Závěr

Spojení membránových procesů přináší ve vybraných aplikacích úspory investičních i provozních nákladů. Často je spojení vyloženě ekonomickou nutností; kombinace výhod jednotlivých membránových operací snižuje náklady pod mez konkurenceschopnosti oproti klasickým technologiím. Ve specializovaných technologiích lze kombinovat i více než dva procesy. Časté jsou kombinace tlakových membránových procesů s postupně se snižující pórovitostí či tlakových a elektro membránových procesů.