Membraanfiltratie is een verzamelnaam voor diverse, in karakter sterk verschillende scheidingsprocessen. Membraanfiltratie kan worden ingezet voor de opwerking van diverse kwaliteiten voedingswater: grondwater, oppervlakte water, proceswater of zelfs effluentwater.
Het membraan in de waterzuiveringsinstallatie werkt als een soort filter dat door het toepassen van een werkdruk het water doorlaat, maar niet de stoffen die het water bevat. Het filter is gemaakt van een polymeer dat specifieke scheidingseigenschappen bezit.
Het voedingswater wordt door het membraan gescheiden in twee separate stromen: een permeaatstroom (ook wel product genoemd) en een concentraat (ook retentaat genoemd). De verhouding tussen beide stromen wordt de recovery genoemd. De recovery geeft een maat voor de opbrengst van het scheidingsproces.
Bij membraanfiltratie kan er een tweedeling worden gemaakt tussen micro- en ultrafiltratie enerzijds, en nanofiltratie en omgekeerde osmose (ook hyperfiltratie genoemd) anderzijds.
Deze indeling ontstaat door de keuze van het type polymeer en twee factoren, die de prestatie van het membraan tonen: de selectiviteit en de productiviteit. De selectiviteit wordt uitgedrukt in retentie of scheidingsfactor en de productiviteit wordt uitgedrukt door flux of permeabiliteit.
Als membraanfiltratie wordt gebruikt voor de verwijdering van deeltjes, zwevende stoffen en micro-organismen, worden micro- of ultrafiltratie membranen gebruikt. Vanwege het open karakter van deze membranen is de productiviteit hoog bij een lage werkdruk. Hiernaast ligt de recovery op 80% of hoger.
Wanneer zouten of pesticiden uit het water moeten worden verwijderd, worden nanofiltratie of omgekeerde osmose gebruikt. De drukken benodigd voor nanofiltratie en omgekeerde osmose zijn een factor 10 of meer hoger dan bij micro- en ultrafiltratie, terwijl de productiviteit veel lager is. De recovery is maximaal 85%, maar ligt gewoonlijk lager.
Beide membraanprocessen kunnen prima in serie geschakeld worden om het voedingswater te ontdoen van zowel zwevende stoffen als zouten. Hierdoor ontstaat water met een hoogwaardige kwaliteit, geschikt voor elk type industrieel gebruik. De keuze voor het type membraanproces is per project verschillend en wordt bepaald door een groot aantal aspecten, zoals bijvoorbeeld de (wisselende) voedingswater kwaliteit, de gewenste product water kwaliteit, gebruik van filtratie hulp stoffen (chemicaliën), mate van vervuling van het membraan, gebruik van membraanreinigingsmiddelen, etc. Hierdoor wordt de keuze van het juiste membraanproces en de goede bedrijfsvoering een werkstuk voor deskundigen.