Teknologi pemisahan cairan membran secara umum dapat dibagi menjadi empat kategori menurut tekanan operasi dan ukuran pori rata-rata membran yang digunakan: mikrofiltrasi (MF), ultrafiltrasi (UF), nanofiltrasi (NF) dan reverse osmosis (RO). Akurasi filtrasinya meningkat dalam urutan di atas.
01
Mikrofiltrasi (MF)
Mikrofiltrasi dapat mencegat partikel antara {{0}}.1 dan 1 mikron. Membran mikrofiltrasi memungkinkan bahan organik molekul besar dan padatan terlarut (garam anorganik) untuk melewatinya, tetapi dapat menghalangi penetrasi bahan tersuspensi, bakteri, beberapa virus, dan koloid skala besar. Perbedaan tekanan operasi (gaya penggerak efektif) di kedua sisi membran mikrofiltrasi umumnya 0,7 bar.
02
Ultrafiltrasi (UF)
Ultrafiltrasi dapat mencegat partikel dan kotoran antara {{0}}.002 dan 0,1 mikron. Membran ultrafiltrasi memungkinkan molekul kecil dan padatan terlarut (garam anorganik) untuk melewatinya, tetapi secara efektif akan memblokir koloid, protein, mikroorganisme, dan bahan organik makromolekul. Berat molekul batas yang digunakan untuk mengkarakterisasi membran ultrafiltrasi umumnya antara 1,000 dan 100,000. Tekanan operasi pada kedua sisi membran ultrafiltrasi umumnya 0,2 hingga 7 bar.
03
Nanofiltrasi (NF)
Nanofiltrasi adalah jenis membran pemisah khusus. Dinamakan demikian karena dapat menahan zat berukuran sekitar 1 nanometer (0.001 mikron). Rentang operasi nanofiltrasi berada di antara ultrafiltrasi dan reverse osmosis. Nanofiltrasi menahan bahan organik dengan berat molekul sekitar 200~400, dan kemampuannya menahan garam terlarut berada di antara 20~98%. Laju penghilangan larutan garam anion monovalen lebih rendah daripada larutan garam anion bervalensi tinggi. Misalnya, laju penghilangan natrium klorida dan kalsium klorida adalah 20~80%, sedangkan laju penghilangan magnesium sulfat dan natrium sulfat adalah 90~98%. Membran nanofiltrasi umumnya digunakan untuk menghilangkan bahan organik dan warna dari air permukaan, menghilangkan kesadahan dan radium radioaktif dari air sumur, menghilangkan sebagian garam terlarut, mengonsentrasikan makanan, dan memisahkan zat bermanfaat dalam obat-obatan. Tekanan operasi membran nanofiltrasi umumnya 3,5~16bar.
04
Osmosis Terbalik (RO)
Reverse osmosis adalah teknologi pemisahan cairan membran yang paling canggih. Ia dapat memblokir hampir semua garam terlarut dan bahan organik dengan berat molekul lebih besar dari 100, tetapi memungkinkan molekul air untuk melewatinya. Laju desalinasi membran reverse osmosis selulosa asetat umumnya lebih besar dari 95%, dan laju desalinasi membran komposit reverse osmosis umumnya lebih besar dari 98%. Mereka banyak digunakan dalam desalinasi air laut dan air payau, air umpan boiler, air murni industri dan persiapan air ultramurni kelas elektronik, produksi air minum murni, pengolahan air limbah dan proses pemisahan khusus. Menggunakan reverse osmosis sebelum pertukaran ion dapat sangat mengurangi biaya operasi dan pembuangan air limbah. Tekanan operasi membran reverse osmosis umumnya lebih besar dari 5bar ketika air masuk adalah air payau, dan umumnya kurang dari 84bar ketika air masuk adalah air laut.
Ultrafiltrasi adalah teknik yang sangat efektif untuk menyaring air dan membuang kotoran yang dapat membuatnya tidak layak untuk dikonsumsi. Proses ini menggunakan membran yang menghalangi bakteri, virus, dan kontaminan berbahaya, sehingga menghasilkan air yang bersih dan aman untuk digunakan. Sistem air ultrafiltrasi sangat efektif dalam menyaring partikel yang lebih besar yang dapat lolos melalui sistem penyaringan air lainnya.
Untuk lebih memahami ultrafiltrasi, penting untuk mengetahui mekanismenya. Proses penyaringan ini bekerja dengan memaksa air melewati membran yang memiliki ukuran pori hanya 0,02 mikron. Setiap partikel tersuspensi yang terlalu besar untuk melewati membran akan tertinggal di permukaannya. Hasilnya adalah aliran air segar dan bersih yang bebas dari kotoran dan kontaminan, tetapi mengandung mineral terlarut yang penting bagi kesehatan manusia.
Membran ultrafiltrasi berfungsi dalam berbagai aplikasi, mulai dari pengolahan air minum untuk kebutuhan rumah tangga skala kecil hingga pengolahan air proses industri untuk aplikasi komersial yang lebih besar. Teknik ini juga berguna untuk mengolah air limbah, yang telah terkontaminasi oleh limbah industri atau bahan kimia lain yang dapat membahayakan lingkungan dan kesehatan manusia.
Ada banyak keuntungan dari membran ultrafiltrasi dibandingkan teknik filtrasi konvensional lainnya. Pertama, sistem ultrafiltrasi sangat efisien dan membutuhkan sedikit energi untuk beroperasi, sehingga menjadikannya pilihan yang ramah lingkungan yang dapat membantu mengurangi jejak karbon Anda. Selain itu, sistem ini mudah dipasang dan dirawat, serta menghasilkan air berkualitas tinggi yang ideal untuk berbagai aplikasi.
