- انتقال جرم زیاد و راندمان بالا و افت فشار کم.
-دوست دار محیط زیست]۲۲[.
۱-۷-۴ انواع غشاها
برای غشاها سه نوع تقسیم بندی وجود دارد :

الف) بر اساس جنس غشا ب) بر اساس ساختار غشا ج) بر اساس عملکرد غشا
۱-۷-۴-۱ تقسیم بندی بر اساس جنس غشا
غشاهای بیولوژیکی (طبیعی)
غشاهای سنتزی
غشاهای طبیعی غشاهایی هستند که در طبیعت وجود دارند، مانند سلول بدن موجودات زنده.
غشاهای سنتزی به دو دسته تقسیم بندی می­شوند :
آلی (پلیمری)
غیرآلی
غشاهای سنتزی به روش های مصنوعی ساخته می­شوند. این غشاها به دو گروه تقسیم می­شوند : گروه اول غشاهای آلی هستند که معمولاً از پلیمرها ساخته می­شوند (مثل پلی اکریلونیتریل و پلی وینیل الکل ) و به دو گروه تفکیک می­شوند. گروه اول را غشاهای متخلخل و گروه دوم را غشاهای غیرمتخلخل می­نامند]۲۲[.
۱-۷-۴-۲ تقسیم بندی بر اساس ساختار غشا
الف) متقارن
ب) نامتقارج) مرکب
د) متخلخل
ه) متراکم

شکل ۱-۱۰: نمایی از ساختار غشاهای سنتزی]۲۲[
تقسیم بندی دیگر غشاها بر اساس ساختار غشاها صورت می­گیرد.این تقسیم بندی از این جهت دارای اهمیت است که ساختمان غشا، مکانیسم جداسازی و کاربرد غشا را تعیین می­ کند. بر این اساس غشاها به دو گروه متقارن (دارای خلل و فرج ثابت در طول ضخامت خود می­باشند) و غشاهای غیرمتقارن تقسیم بندی می­ کنند .ضخامت این غشاها چه متخلخل و چه غیرمتخلخل در دامنه ۱۰ تا ۲۰۰ میکرومتر قرار دارد. مقاومت انتقال جرم در اثر ضخامت کل غشا به وجود می ­آید، هر چه ضخامت کمتر باشد نرخ نفوذ­پذیری بیشتر می­ شود. غشاهای نامتقارن دو لایه دارند:
یکی فوقانی است که ضخامتی در حدود ۱/۰ میکرومتر دارد که پوسته نام دارد و این لایه بر روی لایه­ای دیگر به ضخامت پنجاه تا صد وپنجاه میکرومتر که لایه تحتانی خوانده می­ شود و مقاومت مکانیکی غشا را تامین می کند، نصب می­گردد.این نوع غشاها از یک محلول پلیمری یکنواخت به روش جدایش فازی تولید می شود که در ادامه به طور مفصل شرح داده خواهد شد ]۲۴[.
شکل۱-۱۱: طرحی از تقسیم بندی غشاها بر اساس ساختار ]۲۷[
۱-۷-۴-۳ تقسیم بندی غشاها از لحاظ عملکرد
می توان غشاها را از نظر عملکرد نیز به دو دسته تقسیم بندی کرد که عبارتند از :
غشاهای آب دوست و غشاهای آب گریز.
الف)غشاهای آب دوست:
پلیمرهایی که قابلیت جذب بسیار بالای آب را دارند، پلیمرهای هیدروفیلیک نامیده می‌شوند که این خاصیت هیدروفیلیکی به گروه‌های موجود در زنجیر پلیمر بر می­گردد که قادرند بر مولکولهای آب اثر بگذارند، آب در غشاهایی که با این پلیمرها ساخته شده اند بهتر نفوذ می­ کند و این غشاها بهترین کاندید برای مصارف آب زدایی می‌باشند. پلیمرهای یونی، پلی وینیل الکل، پلی اکریلید اسید و پلی وینیل پیرولیدین و پلی‌اکریلونیتریل نمونه‌هایی از آن می‌باشند. غشاهای هیدروفیلیک قابلیت بسیار زیادی برای متورم شدن دارند. متورم شدن پلیمرها باعث کاهش گزینش پذیری آنها نسبت به حالت خاص می­گردد و در غشاهای متورم قابلیت نفوذ به حلالیت ترکیبات آلی افزایش می­یابد.
ب)غشاهای آب گریز :
پلیمرهایی که دافع آب می­باشند هیدروفوبیک نامیده می­شوند که پلی اتیلن، پلی‌پروپیلن، و پلی تترافلئورواتیلن نمونه هایی از آن می­باشند. نکته مثبت این غشاها این است که پلیمرهای هیدروفوبیک مقاومت حرارتی و شیمیایی بالایی دارند و به این دلیل به عنوان یک ماده پایه انتخاب می­شوند و سعی می­ شود که خاصیت جداسازی آن به وسیله اصلاحات شیمیایی بالا برود ]۲۲[.
۱-۷-۵ انواع فرآیندهای جداسازی غشایی
میکروفیلتراسیون
یکی دیگر از فرآیندهای فیلتراسیون غشایی می­باشد که نیروی محرکه آن اختلاف فشار است. این روش برای جداسازی ذرات۲ الی ۲۰ میکرون به کار می­رود. در این روش معمولا مواد معلق کلوئیدی جدا می­ شود و مواد حل شده و ذرات ماکرو مولکول عبور می­ کند.از این روش برای جداسازی باکتریها نیز استفاده می­گردد.
اولترافیلتراسیون
از این نوع غشا برای جداسازی ماکرومولکول هایی با اندازه بین ۲۰ تا ۱۰۰۰ انگستروم به کار می­رود در این روش کلوئیدها، پروتئین ها، مواد میکروبی بیماری زا و مولکول های آلی بزرگ که وزن مولکولی آن بین ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ (گرم بر مول) است، جداسازی می­شوند .همچنین از این فرایند در عملیات تصفیه، تغلیظ و تفکیک می­توان استفاده کرد.
نانوفیلتراسیون
نانوفیلتراسیون یکی دیگراز روش های جداسازی با نیروی محرکه فشاری می­باشد.در این روش آب و موادی با وزن مولکولی بین ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ (گرم بر مول( اجازه عبور از غشا را خواهند داشت. این فرایند که نام دیگر آن اسمزمعکوس کم فشار می­باشد امکان تولید آب نانوفیلتر شده را در مقیاس انبوه فراهم می­ کند.آب تصفیه شده به وسیله نانوفیلتراسیون به اندازه آب معدنی تصفیه شده ارزش دارد .این فرآیندکه قابلیت حذف سختی آب (یونهای کلسیم ومنیزیم) را دارد به غشاهای نرم سازی نیز معروف هستند. با بهره گرفتن از نانوفیلتر، مواد معدنی لازم برای سلامت انسان در آب باقی مانده و مواد سمی و مضر، از آن حذف می­ شود.لایه فعال این غشاها اغلب به طور منفی باردار شده و ساختاری با میانگین منافذ دو نانومتر را دارا می‌باشد. در این فرایند دو مکانیسم موجود می­باشد. علاوه بر مکانیسم حذف فیزیکی بر مبنای دفع اندازه ذرات بر مبنای قطر بسیار ریز حفرات غشا (درحد نانومتر( مکانیسم دیگری غالب بوده که دفع الکتروستاتیک نامیده می‌شود که نمکها بر مبنای دفع الکتروستاتیکی )بار مشابه بر روی سطح غشا( دفع می­گردند. این غشاها که در اوائل ۱۹۸۰ به صورت تجاری درآمده به طوری که امروزه با بهره گرفتن از نانوفیلترها می­توان به ازای هر متر مربع فیلتر ۳۷۵ لیتر آب را با سرعت۴ تا ۶ لیتر بر دقیقه تولید کند . در ادامه به کاربردهای این فرایند اشاره می­گردد :
- صنایع غذایی )نمک زدایی از محلول پنیر ومحلول شکر –خالص سازی اسیدهای آلی).
- صنایع نساجی )جداسازی اسیدهای آمینه- بازیابی رنگینه ها از پساب- بازیابی و استفاده مجدد از یون‌های کروم).
- صنایع شیمیایی )بازیابی محلول سفیدگری-حذف گاز دی اکسیدکربن در فرایند گازی- بازیابی قلیا در فرایند تولید سلولز و ویسکوز).
- صنایع الکترونیک )جداسازی فلزات سنگین از محلول اسیدها- حذف سولفات های فلزی از
پساب).
-تولید آب آشامیدنی )حذف سختی آب- حذف مواد آلی- حذف فلزات سنگین –تصفیه
آبهای شور).
- صنایع کشاورزی )حذف فسفات سولفات نیترات و فلوراید-حذف سلنیوم از آب زه کشی (
- تصفیه پساب های صنعتی
اسمزمعکوس
اسمز پدیده ای است که به طور طبیعی در فرآیندهای بیولوژیکی رخ می­دهد. به طور مثال دیواره سلول، در بدن انسان مواد مغذی را از خود عبور داده و مواد زائد را دفع می­ کند. اما در اسمز معکوس عبور مواد برخلاف پدیده اسمز بوده به طوری که جریان از سمت غلیظ‌تر به سمت رقیق­تر در حرکت می­باشد. فرایند اسمز معکوس(RO ( آب خالص موجود در محلول شور فشرده شده، در حین عبور از غشا از مواد جامد معلق، نمک ها و املاح جدا می­گردد. هیچ نوع تغییر فاز و انرژی حرارتی برای این روش مورد نیاز نمی ­باشد و اکثر انرژی مورد نیاز برای این فرایند به منظور فشرده سازی محلول آب شور مورد استفاده قرار می­­­گیرد. غشاهای فرایند RO عموماً به صورت غشاهای مسطح چند لایه ای ساخته می شوند. در این فرایند آب با فشار از یک سری غشا نیمه تراوا عبور داده می­ شود و در نتیجه مولکول های کوچکتر )آب بدون املاح( از منافذ غشا عبور می­ کنند در حالی که مولکول های بزرگتر قادر به عبور از غشا نیستند و طی جریانی جانبی از کنار غشا عبور و دفع می­گردند. در زیر نمایی از فرایند اسمز معکوس نشان داده شده است.
شکل ۱-۱۲: نمایی از فرایند اسمز­معکوس ]۲۶[