To pierwszy, „najgrubszy” poziom filtracji membranowej, działający na poziomie mikrometrów.

• Jak to działa i co usuwa? Membrany mikrofiltracyjne mają pory o wielkości od 0.1 do 10 µm. Działają jak absolutny filtr, który skutecznie zatrzymuje wszystkie bakterie, pierwotniaki (jak Giardia i Cryptosporidium), glony, pyłki oraz cząsteczki zawiesin i mętność. Nie usuwają jednak wirusów ani substancji rozpuszczonych.

• Zalety: Niskie ciśnienie robocze (niskie zużycie energii), wysoka wydajność, stosunkowo duża odporność na zapychanie (fouling).

• Ograniczenia: Nie stanowi bariery dla wirusów i związków chemicznych.

• Kiedy warto ją stosować? Jest to doskonała technologia do wstępnego oczyszczania wód powierzchniowych o dużej mętności, jako zabezpieczenie przed skażeniem mikrobiologicznym lub jako filtracja wstępna (prefiltracja) przed bardziej zaawansowanymi membranami, jak ultrafiltracja czy odwrócona osmoza, chroniąc je przed zapchaniem.

Wchodzimy na wyższy poziom precyzji, schodząc do poziomu nanometrów. Ultrafiltracja to jedna z najczęściej stosowanych technik membranowych w uzdatnianiu wody pitnej.

• Jak to działa i co usuwa? Pory membran UF (0.01 do 0.1 µm) są na tyle małe, że oprócz wszystkiego, co zatrzymuje mikrofiltracja, stanowią również skuteczną barierę dla wirusów, a także dla dużych cząsteczek organicznych, jak humusy czy białka.

• Zalety: Kompletne usunięcie zagrożeń mikrobiologicznych (bakterii i wirusów) w jednym kroku, stabilna jakość wody niezależnie od zmian w wodzie surowej.

• Ograniczenia: Wyższe ciśnienie robocze niż w MF, wrażliwość na zapychanie przez drobne cząstki (wymaga starannej prefiltracji).

• Kiedy warto ją stosować? Idealne rozwiązanie do uzdatniania wód powierzchniowych (rzeki, jeziora) w celu produkcji wody pitnej. Często stosowana jako kluczowy element w kontenerowych stacjach uzdatniania wody oraz jako doskonała prefiltracja przed odwróconą osmozą w procesach odsalania.

Nanofiltracja to technologia hybrydowa, która działa już na poziomie pojedynczych cząsteczek. Zaczyna usuwać nie tylko zawiesiny, ale i niektóre substancje rozpuszczone.

• Jak to działa i co usuwa? Pory NF (ok. 0.001 µm) są tak małe, że zatrzymują nie tylko wirusy, ale również większe jony rozpuszczone, zwłaszcza te dwuwartościowe, które odpowiadają za twardość wody (wapń, magnez). Skutecznie usuwa też pestycydy, herbicydy i substancje barwne.

• Zalety: Pozwala na zmiękczanie wody bez użycia chemikaliów, skutecznie usuwa barwę i zanieczyszczenia organiczne, a przy tym przepuszcza część pożądanych minerałów (jony jednowartościowe).

• Ograniczenia: Wymaga znacznie wyższego ciśnienia niż UF, co wiąże się z większym zużyciem energii.

• Kiedy warto ją stosować? Doskonała do uzdatniania wód podziemnych o wysokiej twardości i barwie. Stosowana w przemyśle spożywczym oraz do usuwania specyficznych mikrozanieczyszczeń.

To najdokładniejsza i najbardziej zaawansowana technika membranowa. To już nie jest filtracja, a proces separacji na poziomie jonowym.

• Jak to działa i co usuwa? Membrana odwróconej osmozy nie ma w zasadzie porów. Przepuszcza niemal wyłącznie cząsteczki wody, zatrzymując praktycznie wszystkie rozpuszczone sole (jony), metale ciężkie i inne zanieczyszczenia chemiczne. W wyniku procesu otrzymujemy dwa strumienie: wodę ultraczystą (permeat) i stężony roztwór zanieczyszczeń (koncentrat).

• Zalety: Najwyższy możliwy stopień oczyszczenia wody, pozwala na odsalanie wody morskiej i słonawej (brakicznej).

• Ograniczenia: Bardzo wysokie wymagania co do ciśnienia (najwyższe zużycie energii), konieczność bardzo dokładnej prefiltracji, generowanie odrzutu (koncentratu), demineralizacja wody (co czasem jest wadą).

• Kiedy warto ją stosować? Głównie do odsalania wody morskiej, w przemyśle do produkcji wody ultraczystej (np. w elektronice, farmacji) oraz w sytuacjach, gdy woda jest silnie zasolona lub zanieczyszczona metalami ciężkimi.