فن‌آوری غشائی
سیستم‌های غشایی می‌توانند هم با روش فیلتراسیون با مجرای بسته ، و هم با روش فیلتراسیون با جریان متقاطع انجام شوند.

فیلتراسیون با مجرای بسته
در هنگام اجرای فیلتراسیون با مجرای بسته، تمام آبی که به سطح غشاء داخل می‌شود، در میان ممبرین تحت فشار قرار می‌گیرد. همان‌طوری‌که آب در میان غشاء جریان دارد، مقداری از مواد جامد و عناصر در پشت غشاء باقی می‌مانند. مقدار آن‌ها به اندازه‌ی منافذ غشاء بستگی دارد. در نتیجه، آب برای عبور از غشاء مقاومت بیشتری را تجربه می‌کند. اگر فشار آب ورودی ثابت باشد، شدت نفوذ کم می‌گردد. بعد از گذشت زمان معینی، شدت نفوذ به حدی کم می‌شود که ممبرین نیاز به شستشو پیدا می‌کند.  
دلیل استفاده از روش فیلتراسیون با مجرای بسته، کمتر بودن اتلاف انرژی در آن نسبت به سیستم فیلتراسیون با جریان متقاطع کمتر می‌باشد. زیرا تمام انرژی به آبی وارد می‌شود که به‌طور واقعی از میان ممبرین عبور می‌کند. فشاری که برای عبور آب از میان ممبرین لازم است، فشار انتقالی غشاء یا TMP نامیده می‌شود.
TMP به‌عنوان گرادیان فشار در غشاء و فرآیندهای غشایی، و یا میانگین فشار خوراک منهای فشار آب تصفیه شده، تعریف می‌شود. فشار خوراک اغلب در نقطه‌ی شروع یک مدول غشائی اندازه‌گیری می‌شود. با این حال، این فشار برابر با میانگین فشار خوراک نیست، چرا که جریان عبوری از میان ممبرین دچار افت فشارهای هیدرولیکی نیز می‌شود.
در هنگام تمیز کردن یک غشاء، مواد و ترکیبات به‌طور هیدرولیکی، شیمیایی یا فیزیکی برطرف می‌شوند. وقتی فرآیند شستشو انجام می‌شود، مدول به‌طور موقت از کار می‌افتد. در نتیجه، روش مجرای بسته، یک فرآیند ناپیوسته است.
مدت زمانی که یک مدول فرآیند فیلتراسیون را انجام می‌دهد، زمان فیلتراسیون نامیده می‌شود و مدت زمانی که مدول در حال شستشو است، زمان شستشو نامیده می‌شود. در عمل همیشه سعی بر آن است که زمان فیلتراسیون تا حد امکان طولانی، و زمان شستشو تا حد امکان کوتاه باشد.
هنگامی‌که یک غشاء با استفاده از آب تصفیه شده شستشو می‌شود، نمی‌تواند به‌طور پیوسته آب تولید کند. در نتیجه تولید آب کاهش می‌یابد. فاکتوری که مقدار تولید آب را تعیین می‌کند، مقدار بازیابی نامیده می‌شود.


فیلتراسیون با جریان متقاطع
وقتی فیلتراسیون با جریان متقاطع انجام می‌شود، آب خوراک برگشت داده می‌شود. در هنگام این چرخش، جریان آب خوراک موازی با ممبرین است. تنها بخش کوچکی از آب خوراک برای تولید آب تصفیه شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. بخش بزرگی از آن، از مدول خارج می‌شود. در نتیجه هزینه‌ی مربوط به انرژی در فیلتراسیون با جریان متقاطع زیاد است. سرانجام اینکه، کل جریان مربوط به آب خوراک باید تحت فشار قرار گیرد.
آب خوراک به موازات ممبرین، با ‌سرعت نسبتاً زیادی جریان دارد. هدف از این جریان سریع، کنترل ضخامت کیک(cake)  است. در اثر جریان سریع آب، نیروهای ناشی از جریان نیز زیاد می‌باشند و می‌توانند جامدات معلق را به‌همراه جریان آب خارج کنند. با استفاده از روش جریان متقاطع می‌توان به شدت نفوذ پایداری دست یافت. با این حال، فرآیند شستشوی تأسیسات مربوط به جریان متقاطع باید هر چند وقت یکبار انجام گردد. فرآیند شستشو با استفاده از شستشوی معکوس و سریع و یا شستشوی شیمیایی انجام می‌شود.
سیستم جریان متقاطع برحسب اندازه‌ی منافذ غشاء، برای فرآیندهای اسمز معکوس، نانوفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون مورد استفاده قرار می‌گیرد.



برچسپ: