Нанофильтрация — метод очистки жидкостей, осуществляемый с использованием мембран. Исходный раствор, состоящий из растворителя (воды) и различных примесей (загрязнителей), подается на полупроницаемую мембрану. В результате образуются два потока: то, что было «продавлено» под действием давления через мембрану (очищенный поток), и то, что не «продавилось», — концентрат примесей.
Степень очистки или селективность определяет размер пор мембран: обратноосмотические мембраны (ОО), с самыми мелкими порами, позволяют получить самую чистую воду, задерживая до 99,5 % растворенных веществ (органические вещества, а также самые маленькие молекулы неорганики, например, NaCl). Обратноосмотическая вода по составу сопоставима с дистиллированной. Этот метод требует самого высокого рабочего давления для осуществления разделения, а также наиболее тщательной предочистки: крупные частицы могут забивать поры мембран.
Другой тип мембран — ультрафильтрационные ( УФ) — имеют поры, размером превосходящие обратноосмотические в 1 тыс. раз. Этого не достаточно, чтобы удалить органические и минеральные загрязнители, но вполне подходит для стерилизации — бактерии и вирусы через данный тип мембран не проходят. Ультрафильтрация выигрывает в эксплуатационных расходах — рабочее давление ниже на порядок в сравнении с ОО, требования к предварительной подготовке раствора существенно ниже.
При нанофильтрации (НФ) размер пор, составляющий порядка 10 нм, занимает промежуточную стадию между ОО и УФ. Такие мембраны полностью задерживают крупные органические молекулы (все, что может встретиться в источниках водозабора, включая пестициды), а также «большие» неорганические молекулы и тяжелые металлы. Двухвалентные ионы, такие как кальций и магний, в значительной степени уйдут в концентрат, а NaCl перейдет в очищенный раствор. В этом и заключается преимущество НФ для питьевой водоподготовки — удаляются все загрязнители, вода существенно смягчается, но не до полного обессоливания:
• вода является физиологически полноценной, т. е. поддерживает водно-солевой баланс организма;