Многи људи не разумеју у потпуности разлике између различитих технологија мембранске филтрације. У овом чланку ћемо дати детаљно објашњење.
Осим уклањања катјона и ањона (тј. десалинизација), реверзна осмоза (РО) такође може елиминисати широк спектар загађивача, због чега се сматра врстом филтрације. Опсези нечистоћа уклоњених помоћу РО, нанофилтрације (НФ), ултрафилтрације (УФ), микрофилтрације (МФ) и конвенционалне филтрације (ЦФ) приказани су на слици 1, док се величине уобичајених супстанци могу наћи у табели 2.
Реверзна осмоза (РО), нанофилтрација (НФ), микрофилтрација (МФ) и ултрафилтрација (УФ) су типови унакрсне{0}}филтрације. Током процеса, напојна вода се дели на ток пермеата (воду производа) и ток концентрата који садржи концентроване растворене супстанце или суспендоване честице, при чему се већина растворених материја и нечистоћа одводи у концентрат (погледајте слику испод).
Насупрот томе, конвенционална филтрација омогућава води да тече директно кроз филтер медије (као што су слојеви филтера или мембране), где се нечистоће задржавају на или унутар медија (погледајте слику испод).
На основу информација са горњих слика, можемо сумирати карактеристике различитих технологија мембранске филтрације:
1.Микрофилтрација (МФ)
Уклања честице величине приближно 0,1–1 μм. Углавном се користи за елиминисање бактерија, суспендованих чврстих материја и колоидних материја. Растворене чврсте материје и велики молекули могу проћи. Радни притисак је обично око 0,07 МПа.
2.Ултрафилтрација (УФ)
Уклања честице веће од приближно 0,002–0,1 μм. Првенствено се користи за уклањање колоида, протеина, суспендованих чврстих материја и микроорганизама. Способан да одбаци супстанце са молекулском тежином (МВЦО) изнад 1.000–100.000 док дозвољава раствореним чврстим материјама и малим молекулима да прођу. Радни притисак се углавном креће од 0,1 до 0,7 МПа.
3. Нанофилтрација (НФ)
Име је добио по својој способности да уклони честице величине око 1 нм (0,001 μм). Обично уклања органске супстанце са молекулском тежином изнад 200–400, са стопом десалинизације од 20%–98%. Уклањање моновалентних јона креће се од 20% до 98%, док двовалентни јони могу бити уклоњени већим стопама од 90%-98%. Погодно за уклањање боја, укупног органског угљеника (ТОЦ) и тврдоће. Радни притисак се обично креће од 0,35 до 1,6 МПа.
4. Реверзна осмоза (РО)
Уклања честице величине само 0,0001 μм и органске супстанце са молекулском тежином изнад 150–200. Стопе десалинизације могу да пређу 95%, што га чини примарним методом претходног третмана за воду високог{4}}салинитета и једном од најнапреднијих технологија за пречишћавање воде данас. Њене примене су све шире. Радни притисак се углавном креће од 1,4 до 6,0 МПа.
Мембране реверзне осмозе (РО) не само да нуде високе стопе десалинизације, већ функционишу и као високо прецизни филтери. Њихова ефективна величина пора може бити мања од 0,001 μм (пречник људске косе је преко 30 μм), омогућавајући РО системима да уклоне фине суспендоване чврсте материје, бактерије, ендотоксине и друге загађиваче. Међутим, треба напоменути да поре у физичком смислу заправо не постоје у РО мембранама; такве поре никада нису примећене, чак ни под великим-микроскопом увећања. Ово чини РО филтрацију фундаментално различитом од процеса са правим мембранским порама, као што је ултрафилтрација.
Слика илуструје како вода пролази кроз РО мембрану. Показује да током филтрације вода тече кроз скоро целу површину мембране, а брзина главног тока близу површине мембране је у суштини иста као и стварни проток пермеата кроз мембрану.
Када вода прође кроз поре ултрафилтрационе (УФ) мембране, укупна површина{0}}попречног пресека пора је много мања од укупне површине мембране. Као резултат, вода у близини површине УФ мембране пробија се кроз поре под притиском, узрокујући да брзина протока кроз сваку пору буде знатно већа од брзине главног тока близу површине мембране.
И за РО и УФ процесе, како вода продире кроз површину мембране, суспендоване честице и друге нечистоће у напојној води се задржавају на површини мембране. Континуирани ток пермеата врши силу на ове загађиваче, спречавајући их да поново-уђу у главни ток који се креће паралелно са површином мембране. Да би се загађивачи вратили у главни ток, сила смицања паралелног тока дуж површине мембране мора да превазиђе силу смицања воде која прожима. Ово објашњава зашто је одржавање одређене брзине протока напојне воде критично за РО системе. Међутим, код УФ мембрана, локална брзина кроз поре је веома висока, а смицање паралелног тока у близини површине мембране је недовољно да спречи задржавање загађивача да остане на мембрани.
