La séparation membrane est une technique qui est utilisée dans la science et l'industrie pour séparer substances partir d'un mélange en filtrant ce mélange à travers une membrane poreuse. La substance en cours de filtrage peut être un liquide ou un gaz. Membrane de séparation a de nombreuses applications pratiques, y compris la filtration de l'eau et à la création de solutions concentrées. Les principaux types de procédés de séparation à membrane sont l'osmose inverse, nanofiltration, ultrafiltration et microfiltration.
Quand une solution d'alimentation ou de gaz est passé à travers une membrane poreuse sous haute pression, certaines substances de ce mélange se imprègnent la membrane à la zone de basse pression, mais d'autres substances seront incapables de le faire. La composition de consistance et chimique de la membrane qui détermine matières passent à travers elle. Par exemple, une membrane qui a des pores plus grands aura tendance à laisser dans les particules grandes et petites, et un membrane qui a des pores plus petits excluront les particules plus grosses. De même, une membrane qui a une composition chimique particulière pourrait être conçue pour filtrer chimiquement à certains composés.
Dans l'osmose inverse, deux solutions sont contenues sur des côtés opposés de la membrane - celui qui est plus concentré et l'autre qui est plus aqueux ou moins concentrée. La tendance naturelle de l'eau de diffuser dans une zone de faible concentration à une zone de concentration élevée est inversée par la pression appliquée à la solution fortement concentrée. De l'eau se écouler hors de la solution fortement concentrée à travers la membrane, ce qui rend cette solution encore plus concentré par élimination de l'eau. Le lait évaporé et d'autres produits condensés peuvent être faits à travers ce processus.
La nanofiltration est généralement utilisé dans l'eau de traitement pour enlever son goût salé ou le contenu minéral indésirable. Cette méthode élimine les sels tels que le sodium et le potassium, du liquide. Les membranes qui sont utilisées dans la nanofiltration ont une taille de pore légèrement plus grande que ceux qui sont utilisés dans l'osmose inverse.
L'ultrafiltration et la microfiltration sont utilisées pour séparer des particules plus grandes, tout en laissant les particules plus petites à travers la membrane. Les virus, les bactéries et les matières solides en suspension sont exclus par ces membranes à pores plus grande. Souvent, l'ultrafiltration ou la microfiltration seront utilisés conjointement avec un procédé de filtration plus fine dans le cadre d'un procédé industriel en général.
De nombreuses industries utilisent séparation membranaire dans le cadre de leurs opérations de routine. Par exemple, l'élimination des sels et minéraux nocifs qui pourraient créer l'échelle ou de la corrosion dans l'eau de source est importante dans le fonctionnement des chaudières. La séparation par membrane peut également être utilisée pour récupérer des composés chimiques à partir d'un flux de déchets. Le dessalement est une autre méthode de séparation laquelle membrane est largement utilisé pour produire de l'eau potable de haute qualité.