โดยทั่วไปเทคโนโลยีการแยกของเหลวด้วยเมมเบรนสามารถแบ่งได้เป็นสี่ประเภทตามความดันใช้งานและขนาดรูพรุนเฉลี่ยของเมมเบรนที่ใช้ ได้แก่ ไมโครฟิลเตรชัน (MF) อัลตราฟิลเตรชัน (UF) นาโนฟิลเตรชัน (NF) และการออสโมซิสย้อนกลับ (RO) ความแม่นยำในการกรองจะเพิ่มขึ้นตามลำดับข้างต้น
01
ไมโครฟิลเตรชั่น (MF)
ไมโครฟิลเตรชันสามารถดักจับอนุภาคที่มีขนาดตั้งแต่ {{0}}.1 ถึง 1 ไมครอน เมมเบรนไมโครฟิลเตรชันช่วยให้สารอินทรีย์โมเลกุลขนาดใหญ่และของแข็งที่ละลายน้ำได้ (เกลืออนินทรีย์) ไหลผ่านได้ แต่สามารถปิดกั้นการแทรกซึมของสารแขวนลอย แบคทีเรีย ไวรัสบางชนิด และคอลลอยด์ขนาดใหญ่ได้ ความแตกต่างของแรงดันใช้งาน (แรงขับเคลื่อนที่มีประสิทธิภาพ) ทั้งสองด้านของเมมเบรนไมโครฟิลเตรชันโดยทั่วไปคือ 0.7 บาร์
02
อุลตราฟิลเตรชั่น (UF)
อุลตราฟิลเตรชันสามารถดักจับอนุภาคและสิ่งเจือปนที่มีขนาดตั้งแต่ {{0}}.002 ถึง 0.1 ไมครอน เมมเบรนอุลตราฟิลเตรชันช่วยให้โมเลกุลขนาดเล็กและของแข็งที่ละลายน้ำได้ (เกลืออนินทรีย์) ผ่านเข้าไปได้ แต่จะปิดกั้นคอลลอยด์ โปรตีน จุลินทรีย์ และสารอินทรีย์โมเลกุลขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ น้ำหนักโมเลกุลตัดขาดที่ใช้ในการกำหนดลักษณะของเมมเบรนอุลตราฟิลเตรชันโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 1,000 ถึง 100,000 ความดันใช้งานทั้งสองด้านของเมมเบรนอุลตราฟิลเตรชันโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.2 ถึง 7 บาร์
03
นาโนฟิลเทรชัน (NF)
เมมเบรนกรองนาโนเป็นเมมเบรนแยกชนิดพิเศษ เมมเบรนชนิดนี้ได้รับการตั้งชื่อเพราะสามารถกักเก็บสารที่มีขนาดประมาณ 1 นาโนเมตร (0.001 ไมครอน) ได้ ช่วงการทำงานของเมมเบรนกรองนาโนอยู่ระหว่างอัลตราฟิลเตรชันและออสโมซิสย้อนกลับ เมมเบรนชนิดนี้กักเก็บสารอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 200~400 และความสามารถในการกักเก็บเกลือที่ละลายน้ำได้อยู่ระหว่าง 20~98% อัตราการกำจัดสารละลายเกลือแอนไอออนที่มีประจุบวกเดียวจะต่ำกว่าสารละลายเกลือแอนไอออนที่มีประจุบวกสูง ตัวอย่างเช่น อัตราการกำจัดโซเดียมคลอไรด์และแคลเซียมคลอไรด์อยู่ที่ 20~80% ในขณะที่อัตราการกำจัดแมกนีเซียมซัลเฟตและโซเดียมซัลเฟตอยู่ที่ 90~98% เมมเบรนกรองนาโนมักใช้เพื่อกำจัดสารอินทรีย์และสีจากผิวน้ำ กำจัดความกระด้างและเรเดียมกัมมันตภาพรังสีจากน้ำบาดาล กำจัดเกลือที่ละลายน้ำได้บางส่วน ทำให้อาหารเข้มข้น และแยกสารที่มีประโยชน์ในยา แรงดันการทำงานของเมมเบรนกรองนาโนโดยทั่วไปอยู่ที่ 3.5~16 บาร์
04
ระบบออสโมซิสย้อนกลับ (RO)
การออสโมซิสย้อนกลับเป็นเทคโนโลยีการแยกของเหลวด้วยเมมเบรนที่ซับซ้อนที่สุด สามารถปิดกั้นเกลือที่ละลายได้เกือบทั้งหมดและสารอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่า 100 แต่ให้โมเลกุลของน้ำผ่านเข้าไปได้ อัตราการแยกเกลือของเมมเบรนออสโมซิสย้อนกลับเซลลูโลสอะซิเตทโดยทั่วไปจะสูงกว่า 95% และอัตราการแยกเกลือของเมมเบรนคอมโพสิตออสโมซิสย้อนกลับโดยทั่วไปจะสูงกว่า 98% เมมเบรนเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลและน้ำกร่อย น้ำป้อนหม้อไอน้ำ น้ำบริสุทธิ์สำหรับอุตสาหกรรมและการเตรียมน้ำบริสุทธิ์ระดับอิเล็กทรอนิกส์ การผลิตน้ำดื่มบริสุทธิ์ การบำบัดน้ำเสีย และกระบวนการแยกพิเศษ การใช้ออสโมซิสย้อนกลับก่อนการแลกเปลี่ยนไอออนสามารถลดต้นทุนการดำเนินงานและการระบายน้ำเสียได้อย่างมาก แรงดันการทำงานของเมมเบรนออสโมซิสย้อนกลับโดยทั่วไปจะสูงกว่า 5 บาร์เมื่อน้ำที่ไหลเข้าเป็นน้ำกร่อย และโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 84 บาร์เมื่อน้ำที่ไหลเข้าเป็นน้ำทะเล

การกรองด้วยอุลตราฟิลเตรชั่นเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงในการกรองน้ำและกำจัดสิ่งสกปรกที่อาจทำให้ไม่เหมาะสำหรับการบริโภค กระบวนการนี้ใช้เมมเบรนที่ปิดกั้นแบคทีเรีย ไวรัส และสารปนเปื้อนที่เป็นอันตราย ทำให้เหลือเพียงน้ำที่สะอาดและปลอดภัยต่อการใช้งาน ระบบกรองน้ำด้วยอุลตราฟิลเตรชั่นมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะในการกรองอนุภาคขนาดใหญ่ที่อาจผ่านระบบกรองน้ำอื่นๆ ได้
หากต้องการทำความเข้าใจการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันได้ดีขึ้น จำเป็นต้องทราบกลไกการทำงานของการกรอง กระบวนการกรองนี้ทำงานโดยการบังคับให้น้ำไหลผ่านเมมเบรนที่มีขนาดรูพรุนเพียง 0.02 ไมครอน อนุภาคแขวนลอยที่มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะผ่านเมมเบรนได้จะถูกทิ้งไว้บนพื้นผิว ผลลัพธ์ที่ได้คือกระแสน้ำสะอาดที่ปราศจากสิ่งเจือปนและสารปนเปื้อน แต่ประกอบด้วยแร่ธาตุที่ละลายอยู่ซึ่งจำเป็นต่อสุขภาพของมนุษย์
เมมเบรนอัลตราฟิลเตรชันใช้งานได้ในหลากหลายการใช้งาน ตั้งแต่การบำบัดน้ำดื่มสำหรับที่อยู่อาศัยขนาดเล็กไปจนถึงการบำบัดน้ำเพื่อการแปรรูปในอุตสาหกรรมสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ เทคนิคนี้ยังมีประโยชน์ในการบำบัดน้ำเสียที่ปนเปื้อนจากของเสียจากอุตสาหกรรมหรือสารเคมีอื่นๆ ที่อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์
เมมเบรนอัลตราฟิลเตรชันมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับเทคนิคการกรองแบบทั่วไป ประการหนึ่งคือ ระบบอัลตราฟิลเตรชันมีประสิทธิภาพสูงมากและใช้พลังงานในการทำงานน้อยมาก จึงเป็นตัวเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและช่วยลดปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นท์ได้ นอกจากนี้ ระบบเหล่านี้ยังติดตั้งและบำรุงรักษาง่าย และผลิตน้ำคุณภาพสูงที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
