Keramiske SiC-membraner

BOLLFILTER utvikler og produserer keramiske membranfiltre i silisiumkarbid (SiC) for industriell vannrensing, ultrafiltrering og separering av olje og vann. Våre membraner kombinerer ekstrem holdbarhet med høy filtreringsytelse – ned til 50 nm.

Hva er membranfiltrering?

Membranfiltrering er en separasjonsmetode der en væske presses gjennom et membran med svært små porer. Separasjonen skjer hovedsakelig på grunnlag av størrelse: partikler og molekyler som er større enn membranens porer blir igjen på retentatsiden, mens det rensede mediet (permeatet) passerer gjennom.

I motsetning til kjemiske rensemetoder er membranfiltrering en ren fysisk barriere. Dette innebærer at rensingen skjer uten tilsetningsstoffer, at prosessen er forutsigbar uavhengig av variasjoner i mediet, og at de utskilte stoffene kan gjenvinnes i konsentrert form.

Membranfiltrering brukes innen vannrensing, mat- og drikkevareproduksjon, legemiddelproduksjon, kjemisk industri og biogassproduksjon – overalt der kontrollert separering av partikler, mikroorganismer eller oppløste stoffer er avgjørende for prosessens kvalitet og økonomi.

Membransystem

BOLLFILTER tilbyr komplette og skreddersydde membransystemer for rensing av forurenset vann og prosessvæsker. Løsningene kan være basert på keramiske rørformede membraner eller flatarkmembraner og tilpasses etter prosess, kapasitet og ønsket renseresultat.

Rørformede membraner

Våre keramiske SiC-ultrafiltreringsmembraner skiller partikler, kolloider og bakterier fra væsker. Den robuste rørkonstruksjonen sikrer stabil drift selv ved høyt forurensningsnivå og krevende prosessforhold.

Flatark-membran

Våre keramiske SiC-membranplater sikrer effektiv filtrering ved lavt trykk og lavt energiforbruk. Den robuste, kjemikaliebestandige og stabelbare konstruksjonen gir lang levetid og en kapasitet som enkelt kan tilpasses etter behov.

Hvis du vil vite hvilken løsning du trenger, kan du fylle ut skjemaet, så kontakter vi deg

Typer membranfiltrering

Det finnes fire hovedtyper av membranfiltrering, som skiller seg fra hverandre med hensyn til hvilken partikkelstørrelse de filtrerer bort. Fra den groveste til den fineste:

Mikrofiltrering (MF) – porestørrelse 0,1–10 µm. Filtrerer bort suspenderte partikler, større bakterier og faste stoffer. Brukes ofte som forfiltrering.

Ultrafiltrering (UF) – porestørrelse 0,01–0,1 µm. Filtrerer bort bakterier, virus, proteiner og kolloider. Den vanligste metoden for mikrobiologisk barriere i vannrensing. Les mer om ultrafiltrering →

Nanofiltrering (NF) – porestørrelse 0,001–0,01 µm. Filtrerer bort organiske stoffer, farge og toverdige ioner som kalsium og magnesium.

Omvendt osmose (RO) – porestørrelse under 0,001 µm. Filtrerer i prinsippet bort alle oppløste stoffer, inkludert salter og mineraler. Les mer om osmoseanlegg →

Valg av metode avhenger av hva som skal skilles ut fra væsken i den aktuelle prosessen, og i mange anlegg kombineres flere metoder i serie.

Mikrofiltrering (MF)

Mikrofiltrering fjerner større partikler som bakterier, faste stoffer og enkelte virus ved hjelp av membraner med relativt store porer. Det brukes ofte til å sterilisere væsker, i drikkevareproduksjon og til å separere svært små partikler.

Ultrafiltrering (UF - Ultrafiltrering)

Ultrafiltrering bruker membraner med litt større porer for å skille større stoffer som proteiner, oljer og faste stoffer fra væske. Det er mye brukt i avløpsvannbehandling, proteingjenvinning og i næringsmiddelindustrien.

Nanofiltrering (NF)

Nanofiltrering fjerner visse oppløste stoffer, som toverdige ioner (f.eks. kalsium og magnesium) og større organiske molekyler. Samtidig slipper mindre partikler som natrium og klorid gjennom. Det brukes ofte til å avbøte vann, delvis avsalte det og fjerne organisk materiale.

Omvendt osmose (RO)

Omvendt osmose er en filtreringsmetode som bruker et membran for å fjerne ioner, molekyler og større partikler fra vann eller andre væsker. Den er svært effektiv til å fjerne oppløste salter, forurensninger og urenheter, noe som resulterer i svært rent vann.

Tverrstrømsfiltrering vs. blindgatefiltrering

Filtreringsmetoden tilpasses applikasjonen, og det finnes to ulike alternativer:

Tverrstrømsfiltrering; væsken strømmer parallelt med overflaten på membranen.
Filtrering i en blindgate; Her presses væsken gjennom membranen.

De egner seg for ulike typer væsker og bruksområder.

Tverrstrømsfiltrering

Ved tverrstrømsfiltrering strømmer væsken parallelt med membranens overflate. En del av væsken passerer gjennom membranen som renset permeat, mens retentatet konsentrerer partikler og andre stoffer i sirkulasjonssløyfen. Den kontinuerlige strømmen langs membranoverflaten begrenser dannelsen av avleiringer og reduserer risikoen for tilstopping. Cross-flow-teknikken egner seg spesielt godt for industrielle prosesser med høye konsentrasjoner av partikler, olje eller andre forurensninger, samt der en jevn og driftssikker separasjon er viktig.

Filtrering av blindveier

Ved dead-end-filtrering ledes væsken gjennom membranet. Partikler og mikroorganismer som er større enn membranets porer, blir tilbakeholdt og danner gradvis en filterkake på membranoverflaten. Filterkaken fjernes ved hjelp av for eksempel tilbakespyling eller kjemisk rengjøring, noe som gjenoppretter membranens filtreringskapasitet. Dead-end-teknikken egner seg spesielt godt for prosesser der filtrering ved lavt trykk, lavt energiforbruk og en kompakt, skalerbar membranløsning er viktige parametere.

Membranens materialegenskaper

Våre keramiske membraner består av tre lag:

Kjennetegn	SiC	Al₂O₃	Polymer
Levetid	+++	+++	+
flyt	+++	++	+
Kjemisk resistens	+++	++	+
Kostnadsbesparelser	+++	+++	+
Drift av TMP	+++	++	+
Temperaturbestandighet	+++	+++	+
Innvirkning av begroing	+++	++	+

SiC sammenlignet med andre materialer

Silisiumkarbid (SiC) er et av verdens hardeste materialer. Våre keramiske SiC-membraner har svært lang levetid og er mekanisk svært slitesterke. De gir også ekstremt god gjennomstrømningskapasitet, høy permeabilitet og er svært hydrofile, noe som betyr at de ”liker” vann og slipper det effektivt gjennom. I tillegg har SiC-membranene høy motstandsdyktighet mot kjemikalier og er korrosjonsbestandige.

I tillegg til våre membraner i silisiumkarbid tilbyr vi også membraner i aluminiumoksid (Al₂O₃). Disse er allsidige og fungerer godt i mange filtreringssammenhenger. Men når kravene er på sitt høyeste, er SiC-membranene det beste valget takket være deres overlegne ytelse i flere viktige kategorier.

Keramiske membraner vs. polymermembraner

Membraner produseres i to hovedkategorier av materialer: organiske polymermembraner, som er plastbaserte, og uorganiske keramiske membraner. BOLLFILTER har valgt keramisk teknologi, og denne forskjellen er avgjørende i industrielle anvendelser.

Kjemisk resistens. Keramiske membraner av silisiumkarbid tåler hele pH-skalaen, 0–14, og kan rengjøres med sterke syrer, baser og oksidasjonsmidler uten å bli nedbrutt. Polymermembraner har et mer begrenset driftsområde når det gjelder pH og brytes ned av aggressive rengjøringsmidler, noe som begrenser hvor effektivt de kan gjenopprettes etter tilstopping.

Temperaturtoleranse. SiC-membraner tåler høye temperaturer og raske temperatursvingninger. Polymermembraner deformeres allerede ved moderat varme, noe som utelukker dem fra varme prosessstrømmer og begrenser CIP-rengjøring til lavere temperaturer.

Mekanisk styrke. Silisiumkarbid er et av verdens hardeste materialer. Membranene tåler store trykkforskjeller og kraftig tilbakespyling uten å sprekke eller delaminere.

Levetid og totale kostnader. Polymermembraner skiftes normalt ut hvert 3.–7. år. Keramiske membraner holder i 15–20 år eller mer. Den høyere startinvesteringen lønner seg gjennom færre membranbytter, mindre produksjonstap og lavere kjemikalieforbruk gjennom anleggets levetid.

For anvendelser med aggressive medier, høye temperaturer, kraftig tilsmussing eller krav om lang driftstid er keramiske membraner det teknisk og økonomisk beste valget.

Vil du vite mer om membranene våre?

Fyll ut skjemaet, så kontakter vi deg