Като решаваща конфигурация в мембранното разделяне, тръбните ултрафилтрационни мембрани, с техния уникален структурен дизайн и предимства на флуидния канал, демонстрират отлична адаптивност и стабилност при работа с високо-суспендирани твърди вещества, висок-вискозитет и лесно замърсени храни. Техният основен принцип е да използват мембранен слой с размери на порите, вариращи от нанометри до микрометри под налягане, за да пресяват и задържат макромолекули, колоиди, суспендирани частици и микроорганизми в разтвора, като по този начин се постига избистряне, концентрация и фракциониране на фуража.
Основната структура на тръбната ултрафилтрационна мембрана се състои от пореста поддържаща тръба и полимерна разделителна мембрана, покрита върху нейната вътрешна или външна стена. Общите материали включват полисулфон, полиетерсулфон, полипропилен и керамика. Захранването тече с висока скорост по начин на кръстосан-поток вътре или извън тръбата. Под налягане разтворителят и малките -молекулни разтворени вещества проникват през стената на мембраната в страната на пермеата, докато задържаните твърди частици и полимери се изхвърлят с концентрата. Благодарение на просторния канал на потока и високата скорост на захранване, тръбните ултрафилтрационни мембрани ефективно потискат концентрационната поляризация и замърсяването на мембраната, което ги прави особено подходящи за сложни системи, съдържащи масло, флокуланти, високо съдържание на твърди вещества или висок вискозитет.
В сравнение с традиционните ултрафилтрационни мембрани със спирални-навити или кухи влакна, тръбните ултрафилтрационни мембрани предлагат значителни предимства по отношение на силни способности против обрастване и лекота на почистване и поддръжка. Широкият канал за поток намалява риска от запушване с частици и дори ако се появи замърсяване, потокът може бързо да бъде възстановен чрез физическо изплакване или химическо почистване, удължавайки живота на мембраната. Освен това, тръбната структура има относително по-ниски изисквания за предварителна обработка на фуража и може да работи стабилно при условия с големи колебания в концентрацията на суспендирани твърди вещества.
В приложения, тръбните ултрафилтрационни мембрани се използват широко за избистряне и концентрация в хранително-вкусовата промишленост, като например за сокове, млечни продукти и растителни екстракти; при пречистване на отпадъчни води и повторно използване на регенерирана вода, за дълбоко пречистване на биохимични отпадъчни води или промишлени отпадъчни води; в биофармацевтичната област, за избистряне на ферментационни бульони, концентрация и разделяне на протеини; и в химическата и минната промишленост, за възстановяване на пигменти, багрила, катализатори и концентрация на суспензия.
С напредъка в технологията на материалите и оптимизирането на модулния дизайн, тръбните ултрафилтрационни мембрани се разширяват към по-висока производителност, по-силна устойчивост на корозия и устойчивост на по-висока температура. Тяхната позиция в предизвикателните задачи за разделяне става все по-стабилна, което ги прави една от ключовите технологии, поддържащи чисто индустриално производство и ефективно използване на ресурсите.
