Diafiltratie

Database technieken waterzuivering en -behandeling

Diafiltratie (DF)

Principeschema
Principeschema
Principe- en installatiebeschrijving

Diafiltratie is een variant van ultrafiltratie (zie technische fiche ‘Ultrafiltratie‘). Het proces is ontwikkelt om componenten met hoog moleculair gewicht (macro-solute) wordt opgeconcentreerd en componenten met laag moleculair gewicht worden verdund (micro-solute) in de retentaatstroom. Hierbij wordt de permeaatstroom de niet “ongewenste” stroom. Bij diafiltratie wordt de retentaatstroom terug met de voedingsstroom gemengd en over het UF-membraan gestuurd.

Specifieke voor- en nadelen

Voordelen

  • Hoge zuiverheid van hoogwaardige producten

Nadelen

  • Extra vervuiling op het membraan kan voorkomen omdat de concentratie in de voeding zo hoog mogelijk dient gehouden te worden.
  • Hoog verbruik van diafiltratie vloeistof (meestal hoogwaardige water uit NF of RO)
Toepassing

Gebruikt in de farmaceutische, voedings- en biotechnische industrie

Randvoorwaarden

/

Werkingsgraad

Hoge yield en selectiviteit naar het op te concentreren molecule.

Hulpstoffen

Gebruik van diafiltratievloeistof. Dit kan water zijn met een hoge kwaliteit (afwezigheid van micro-organismen, organische en anorganische componenten) dat dient geproduceerd te worden via destillatie , RO of NF.

Milieu-aspecten

Permeaat dient verder verwerkt te worden.

Opmerkingen

Diafiltratie kan op drie verschillende manier lopen:

  • Batch gewijs;
  • Continue
  • Tegenstroom, hierbij wordt het permeaat gebruikt als diafiltratievloeistof. Bijgevolg verkleint de installatie (geen extra diafiltratievloeistof productie unit is nodig)

Afhankelijk van het molecule  dat geconcentreerd moet worden, moeten het membraan worden aangepast naar enerzijds het moleculair gewicht en anderzijds naar een zo hoog mogelijke flux.

Ontstaan van concentratiepolarisatie [1] en gelvorming op het membraan oppervlak ten gevolg van een zo hoog mogelijke concentratie in de voedingsstroom. Dit heeft een invloed op de filtratiesnelheid.

 

Complexiteit

Er dienen voorafgaande labotesten en piloottesten uitgevoerd te worden om na te gaan of de gewenste effluent kwaliteiten kunnen gehaald worden, alsook wat de impact gaat zijn.

Automatiseringsgraad

De installatie is grotendeels automatiseerbaar. De spoelcyclus dient ook geautomatiseerd te worden en geïnitieerd door een gemeten drukval of op tijdsbasis. Het vervangen van de membranen dient echter steeds manueel te gebeuren.

[1] Concentratiepolarisatie treedt op indien één of meer van de in de voedingsstroom aanwezige componenten niet door het membraan kan worden getransporteerd met het permeaat. Als de aanvoer van deze component naar het membraanoppervlak sneller is dan het terugtransport naar de ‘bulk’ van de voeding, dan vindt een zekere ophoping aan het membraanoppervlak plaats. Dit belemmert de doorstroming van het permeaat. Vooral bij ontzoutingsprocessen leidt dit tot een lokaal hogere osmotische druk, welke ook door een hogere transmembraandruk moet worden overwonnen ten koste van de energie-efficiency. [Bron: Membraantechnologie http://assets.kennislink.nl/upload/198446_391_1206565208288-membraantechnologie.pdf]
Versie

Augustus 2021

Social Share Buttons and Icons powered by Ultimatelysocial