Membrane Process คืออะไร

Membrane Process คือ กระบวนการกรองโดยใช้เยื่อบางที่มีชื่อว่า เมมเบรน เพื่อแยกของเหลวออกจากกัน ทิศทางการกรอง ส่วนใหญ่จะนิยมใช้แบบ Cross Flow Filtration หลายทศวรรษที่ผ่านมานี้ กระบวนการกรองเมมแบรนได้เข้ามามีบทบาทอย่างมาก โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอาหาร เช่น อุตสาหกรรมผลิตน้ำดื่ม ไวน์ น้ำผลไม้ และอุตสาหกรรมทางชีวเคมี

โดยเฉพาะการนำกระบวนการเมมเบรนมาใช้สำหรับบำบัดระบบน้ำอุตสาหกรรมและลดแบคทีเรียในน้ำดื่ม ไปจนถึงการแยกเกลือจากน้ำทะเล ข้อดีของการกรองด้วยระบบเมมเบรน คือ สามารถแยกสารละลายโดยไม่ใช้สารเคมีในกระบวนการแปรรูป อีกทั้งยังมีประสิทธิภาพในการกำจัดสิ่งปนเปื้อน ส่วนค่าบำรุงรักษาก็ยังต่ำด้วย  

กระบวนการเมมเบรน Membrane Process

กระบวนการเมมเบรน คือ กระบวนการที่ใช้แรงดันในการขับ (Pressure Driver) เพื่อทำการแยกองค์ประกอบในของเหลว ซึ่งจะผ่านแผ่นเมเบรน ที่แยกออกเป็น 2 ส่วน ได้แก่ ส่วนรีเทนเทท (Retentate) ส่วนนี้เป็นส่วนที่ถูกกักกันด้วยเมมเบรน และอีกส่วนคือ เพอมิเอท (Permeate) คือ ส่วนที่ผ่านเมมเบรน

จากการวิจัย มีการนำเอากระบวนการเมมเบรนมาใช้ในกรรมวิธีผลิตน้ำตาลโตนด วิธีแบบดั้งเดิม คือ การใช้ความร้อนเพื่อทำให้น้ำตาลโตนดมีความใสมากขึ้น แต่จากการทดลองกรองน้ำตาลโตนดด้วยกระบวนการเมมเบรน จึงพบว่าสามารถแยกน้ำตาลโตนดออกเป็น 2 ส่วน ได้แก่  ส่วนรีเทนเททประกอบไปด้วยน้ำตาลโตนดที่มีปริมาณจุลินทรีย์สูง มีความขุ่น และส่วนเพอมิเอทปราศจากเชื้อจุลินทรีย์ ทำให้น้ำตาลโตนดมีความใสมากขึ้น

ที่สำคัญเลย คือ กลิ่น และรสชาติไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากไม่ได้ผ่านความร้อนนั่นเอง กระบวนการเมมเบรนที่ถูกใช้ในกรรมวิธีการผลิตน้ำตาลโตนดกลายเป็นทางเลือกใหม่ในอนาคตใช้ทดแทนการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน อีกทั้งยังทำให้องค์ประกอบทางเคมีไม่เปลี่ยนแปลงหรือเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดด้วย ผลดีที่เกิดขึ้นอีกหนึ่งอย่างคือ ช่วยยืดอายุน้ำตาลโตนดทำให้น้ำตาลโตนดไม่เสียเร็ว โดยงานวิจัยดังกล่าวเป็นของมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์

คลิกอ่านเพิ่มเติม : ระบบน้ำ RO (Reverse Osmosis) คืออะไร เรื่องที่ต้องรู้ก่อนการติดตั้งระบบน้ำอุตสาหกรรม

หลักการทำงานของเมมเบรน

หลักการทำงานของเมมเบรนอย่างที่บอกว่าใช้แรงดันในการขับ (Pressure Driver) เพื่อทำการแยกองค์ประกอบในของเหลว กระบวนการเมมเบรนสามารถแบ่งกระบวนการกรองตามรูปแบบการกรองและทิศทางการไหลของสารป้อน โดยแบ่งออกเป็น 2 รูปแบบ ดังนี้

1.การกรองแบบปิดตาย (Dead-end Filtration)

การกรองแบบปิดตาย จะใช้การป้อนสารละลายในทิศทางที่ตั้งฉากกับเมมเบรน จึงทำให้เกิดการสะสมของอนุภาคบนผิวของแผ่นนเมมเบรน เรียกว่า เค้ก (Cake) การกรองแบบปิดตายจะทำให้ฟลักซ์ (Flux) ลดลง ในขณะที่ค่าต้านทานของการกรองจะเพิ่มขึ้น การกรองแบบปิดตายเหมาะกับการกรองสารละลายที่มีความเข้มข้นไม่มากนัก หรืออาจใช้ในการแยกสารละลายในปริมาณน้อย เพื่อการวิเคราะห์

2.การกรองแบบไหลขวาง (Cross-Flow Filtration)

การกรองแบบไหลขวาง เป็นการป้อนสารละลายในทิศทางที่ขนานกันกับเมมเบรน หรือตั้งฉากกับทิศทางการไหลของเพอมิเอท จุดเด่นของการกรองแบบไหลขวาง คือ สามารถลดการสะสมของอนุภาคบนผิวหน้าของเยื่อแผ่นเมมเบรนได้ และการกรองแบบไหลขวางยังเหมาะกับการกรองสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงด้วย เป็นการกรองที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน โดยเฉพาะนิยมใช้กันมากในภาคส่วนของอุตสาหกรรมอาหาร เนื่องจากการกรองแบบไหลขวางสามารถลดความเข้มข้นสะสม (Concentration Polarization) และการเกิดเค้ก (Cake) บนผิวหน้าของแผ่นเมมเบรนได้

ข้อดีของเทคโนโลยีเมมเบรน ไม่เพียงแต่สามารถแยกสารละลาย โดยไม่ใช้สารเคมีในกระบวนการแปรรูป ทำให้มีประสิทธิภาพในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนเท่านั้น แต่ยังมีข้อดีอีกหลายอย่าง ดังนี้

  • ไม่ทำให้เกิดของเหลือทิ้ง
  • สามารถแยกผลิตภัณฑ์ตามที่ต้องการได้
  • ใช้พลังงานในการแยกค่อนข้างต่ำ
  • แยกได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนเฟส
  • ติดตั้ง ควบคุม การแยกได้แบบอัตโนมัติ
  • มีขนาดกะทัดรัดไม่เปลืองพื้นที่
  • ไม่มีปฏิกิริยาของสารเคมีเข้ามาเกี่ยวข้อง

ทั้งหมดนี้ คือ สาระน่ารู้เกี่ยวกับ กระบวนการเมมเบรน Membrane Process อย่างที่เราได้กล่าวไปแล้วว่ากระบวนการเมมเบรน ถูกใช้อย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอาหาร การกรองน้ำ โดยมีอยู่ในเครื่องกรองน้ำ และยังสามารถนำไปใช้ประยุกต์ได้หลากหลาย

MITTWATER หวังว่าสาระน่ารู้ต่างๆ เหล่านี้ ทั้งความหมาย กระบวนการเมมเบรน หลักการทำงานของกระบวนการเมมเบรน รวมถึงข้อดีของกระบวนการเมมเบรน จะมีโยชน์ต่อทุกคนที่กำลังศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับกระบวนการเมมเบรน ทำให้มีความรู้ ความเข้าใจมากขึ้น รวมถึงใช้ประโยชน์จากกระบวนการเมมเบรนได้อย่างถูกต้อง นอกจากนี้ในการทำระบบน้ำใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อการผลิตอาหาร และผลิต ก็จะมีการกรองน้ำด้วยกระบวนการเมมเบรนด้วยเช่นกัน

ออกแบบ ติดตั้ง ระบบน้ำอุตสาหกรรม แบบครบวงจร !

การทำระบบน้ำอุตสาหกรรม จำเป็นต้องผ่านกระบวนการเมมเบรน ( Membrane Process ) โดยใช้เครื่องกรองน้ำอุตสาหกรรม เพื่อให้ได้ระบบน้ำที่มีคุณภาพ

————————
ติดต่อ Mittwater ได้ที่นี่
โทร : 095-909-5097 (คุณอดิศักดิ์)
Line : @mitrwater
ติดต่อช่องทางอื่นๆ : www.mittwater.com/contact

LINE-LOGO TEL-LOGO