Enciclopedia membrane di filtrazione

L’osmosi inversa è il livello più spinto di filtrazione a membrana: trattiene praticamente tutti i sali disciolti e le molecole organiche con peso molecolare superiore a 100 Dalton, restituendo un permeato a bassissima salinità.

Cutoff

0,0001 µm (≈ 100 Da)

Pressione

5–80 bar

Recovery

15–85 %

Materiale

Poliammide aromatica TFC su supporto polisulfone

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La nanofiltrazione è la “sorella morbida” dell’osmosi inversa: trattiene gli ioni bivalenti (calcio, magnesio, solfati) ma lascia passare buona parte dei monovalenti, restituendo un’acqua dolcificata e parzialmente demineralizzata con consumi energetici inferiori del 40–60 %.

Cutoff

0,001 µm (200–1.000 Da)

Pressione

3–20 bar

Recovery

70–90 %

Materiale

Poliammide TFC con carica superficiale negativa

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L’ultrafiltrazione è una barriera assoluta verso batteri, virus, protozoi, colloidi e macromolecole. Funziona a bassa pressione, non rimuove sali disciolti e rappresenta lo standard moderno per la potabilizzazione delle acque superficiali e per la pre-filtrazione spinta a monte di RO o NF.

Cutoff

0,01–0,1 µm (1–500 kDa)

Pressione

0,5–3 bar

Recovery

85–98 %

Materiale

Polisulfone (PS), polietersulfone (PES), PVDF

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La microfiltrazione è il primo gradino della filtrazione a membrana: trattiene solidi sospesi, torbidità e batteri di grandi dimensioni. È spesso usata come pre-trattamento o come barriera primaria nelle acque di pozzo o di rete.

Cutoff

0,1–10 µm

Pressione

0,1–2 bar

Recovery

90–99 %

Materiale

Polipropilene, PVDF, ceramica

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Le membrane ceramiche sono la soluzione più robusta del mercato: tollerano temperature fino a 350 °C, pH 0–14, cloro libero illimitato e pulizie aggressive. Il loro costo iniziale elevato è giustificato in applicazioni industriali ostili o quando la vita utile attesa supera i 15 anni.

Cutoff

0,01–1 µm (MF/UF)

Pressione

1–6 bar

Recovery

90–98 %

Materiale

Allumina (Al2O3), ossido di titanio (TiO2), zirconio (ZrO2), carburo di silicio (SiC)

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Le membrane polimeriche a film sottile composito (PA-TFC) sono lo standard di mercato per RO e NF: rapporto prestazioni/costi imbattibile, ma fragilità verso il cloro e l’ossidazione. Comprendere il polimero significa capire il pre-trattamento richiesto.

Cutoff

0,0001 µm (RO) – 0,001 µm (NF)

Pressione

3–80 bar

Recovery

15–85 %

Materiale

Poliammide aromatica TFC su supporto polisulfone

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La spirale avvolta è la configurazione meccanica dominante per le membrane RO e NF: massima densità superficiale per unità di volume, costo di produzione contenuto, sostituzione standardizzata. Conoscerne pregi e limiti è la chiave per dimensionare correttamente un impianto.

Cutoff

NF/RO: 0,0001–0,001 µm

Pressione

3–80 bar

Recovery

15–85 %

Materiale

Poliammide TFC, polisulfone, supporto poliestere

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La fibra cava è la configurazione preferita per UF/MF e l’unica industrialmente diffusa per la dissalazione di acqua di mare. Il vantaggio chiave è il backwash idraulico: invertendo il flusso si rimuove il fouling senza chimica, prolungando la vita utile.

Cutoff

MF/UF: 0,01–0,1 µm; SWRO 0,0001 µm

Pressione

0,1–80 bar

Recovery

40–98 %

Materiale

PVDF, PES, polipropilene per UF/MF; poliammide per SWRO

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