Home › Filtertechnieken› Nanofiltration
Nanofiltration (NF) — tussen ultrafiltratie en omgekeerde osmose
Kort antwoord
Nanofiltratie (NF) heeft een poriemaat van 0,001-0,01 micron en verwijdert hardheidsionen (Ca/Mg), pesticiden en kleurstoffen, maar laat monovalente ionen zoals natrium en kalium grotendeels door. NF heeft een hogere doorvoer en produceert minder afvalwater dan omgekeerde osmose, en wordt gebruikt voor onthardering zonder zout en bij drinkwaterbedrijven.
Wat is nanofiltratie?
Nanofiltratie (NF) is een membraanfiltratieprocede dat valt tussen ultrafiltratie (UF) en omgekeerde osmose (RO) in de hierarchie van membraantechnieken. De poriemaat van NF-membranen ligt op 0,001 tot 0,01 micrometer (1 tot 10 nanometer), wat correspondeert met een molecuulgewichtgrens (MWCO) van 200 tot 2000 dalton.
De selectiviteit van NF-membranen is gebaseerd op twee mechanismen: grootte-uitsluiting (deeltjes groter dan de poriemaat worden tegengehouden) en ladingsinteractie (het membraanoppervlak heeft een negatieve lading die multivalente negatieve ionen zoals sulfaat en fosfaat afstoot, terwijl monovalente ionen als chloor en natrium makkelijker doorlaten).
Wat NF verwijdert en wat het doorlaat
NF verwijdert WEL
- Hardheidsionen Ca2+ en Mg2+ (60-90%)
- Sulfaat SO42- (95%+)
- Pesticiden en herbiciden (85-99%)
- Kleurstoffen en humuszuren (humics)
- Bacterien en protozoa (100%)
- Virussen (99%+)
- Grotere organische moleculen boven MWCO
- Microplastics
NF laat DOOR (gedeeltelijk)
- Natrium Na+ (50-70% doorlaat)
- Kalium K+ (50-70% doorlaat)
- Chloor Cl- (50-70% doorlaat)
- Nitraat NO3- (30-60% doorlaat)
- Kortketenige PFAS (20-50% doorlaat)
- Boor (onvolledig tegengehouden)
Nanofiltratie voor onthardering zonder zout
Een van de meest interessante toepassingen van NF is wateronthardering zonder het gebruik van regeneratiezout. Traditionele ionenwisselaars (waterontharders) vervangen calcium en magnesium door natrium en moeten periodiek worden geregenereerd met zoutoplossing. NF verwijdert hardheidsionen fysiek via het membraan, zonder dat natrium wordt toegevoegd aan het product.
Resultaat: NF-permeaat is zachter water (hardheidsreductie 60-90%) maar behoudt een gezond gehalte aan mineralen en een neutrale smaak. Dit in tegenstelling tot RO-water dat vrijwel mineraalvrij is. Voor mensen die zachter drinkwater willen zonder volledig gedestilleerde smaak is NF aantrekkelijker dan RO.
Thuis zijn NF-systemen voor onthardering minder gebruikelijk dan in de industrie, deels omdat de aanschafkosten vergelijkbaar zijn met RO-systemen terwijl RO een breder filterspectrum biedt. Op de markt zijn compacte NF-systemen beschikbaar voor EUR 400-1000.
Nanofiltratie bij drinkwaterbedrijven
Meerdere Nederlandse drinkwaterbedrijven passen nanofiltratie toe als behandelingsstap, met name voor grondwater dat hoge concentraties humuszuren (bruinkleuring), pesticiden of hardheidsionen bevat. NF verwijdert deze stoffen effectief met minder energieverbruik dan RO dankzij de lagere benodigde druk.
In de waterbereiding wordt NF doorgaans gecombineerd met ozonisatie, zandfiltratie en UV-desinfectie om tot drinkwaterkwaliteit te komen. De grotere doorlaat van monovalente ionen (natrium, kalium) is in dit context een voordeel: het water behoudt een goede mineralenbalans en een aangenamer smaakprofiel dan volledig gedemineraliseerd RO-water.
Vergelijking NF vs UF vs RO
| Eigenschap | Ultrafiltratie (UF) | Nanofiltratie (NF) | Omgekeerde osmose (RO) |
|---|---|---|---|
| Poriemaat | 0,01-0,1 micron | 0,001-0,01 micron | 0,0001 micron |
| Hardheid (Ca/Mg) | 0% | 60-90% | 90-97% |
| Natrium/kalium | Volledig doorlaat | 50-70% doorlaat | 5-10% doorlaat |
| Pesticiden | <10% | 85-99% | 95-99% |
| PFAS | <10% | 50-80% | 95-99% |
| Nitraat | 0% | 30-60% | 85-95% |
| Benodigde druk | <1 bar | 3-10 bar | 5-15 bar |
| Afvalwater | <5% | 15-30% | 40-75% |
| Kosten systeem | EUR 100-400 | EUR 400-1000 | EUR 300-900 |
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen nanofiltratie en omgekeerde osmose?
Nanofiltratie (NF) heeft een iets grotere poriemaat (0,001-0,01 micron) dan omgekeerde osmose (RO, 0,0001 micron). NF houdt multivalente ionen (Ca2+, Mg2+, sulfaat) grotendeels tegen maar laat monovalente ionen (Na+, Cl-, K+) voor een aanzienlijk deel door. Resultaat: NF verzacht water en verwijdert pesticiden, maar het productwater bevat nog natrium en kalium. RO verwijdert vrijwel alle opgeloste stoffen (95-99%), inclusief natrium. NF heeft hogere doorvoersnelheid en produceert minder afvalwater dan RO.
Verwijdert nanofiltration ook PFAS?
Nanofiltratie verwijdert PFAS gedeeltelijk: 50-80% voor langketenige PFAS (PFOS, PFOA) en minder effectief voor kortketenige varianten (PFBS, PFHxS). Dit is meer dan ultrafiltratie (minder dan 10%) maar minder betrouwbaar dan omgekeerde osmose (95-99%). Voor drinkwater waarbij PFAS een zorg is, is RO de veiligste keuze.
Kan een nanofilter worden gebruikt als waterontharder?
Ja, nanofiltratie verwijdert 60-90% van de hardheidsionen (Ca2+, Mg2+), wat neerkomt op significante verzachting. In de waterbereiding wordt NF gebruikt voor ontharding zonder zout, als alternatief voor ionenwisseling. Thuis zijn NF-systemen voor onthardering minder gangbaar dan RO omdat de aanschafkosten vergelijkbaar zijn terwijl RO breder filtert. NF heeft als voordeel dat het mineraalbalans in het water beter behoudt dan RO.
Hoe wordt nanofiltratie gebruikt bij drinkwaterbedrijven?
Drinkwaterbedrijven gebruiken NF als behandelingsstap voor de verwijdering van kleurstoffen (humuszuren), pesticiden en hardheidsionen uit grond- en oppervlaktewater. NF is hiervoor energiezuiniger dan RO door de lagere benodigde druk (3-10 bar vs 5-15 bar bij RO). In combinatie met UV-desinfectie levert NF drinkwaterkwaliteit zonder de volledige demineralisatie die RO geeft.
Wat is de benodigde druk voor een nanofilter thuis?
NF-systemen vereisen een werkdruk van 3-10 bar. Normaal leidingwater in Nederland heeft een druk van 3-6 bar, wat voor veel NF-systemen voldoende is zonder boosterpomp. Bij lagere druk of bij gebruik van bepaalde NF-membranen kan een boosterpomp nodig zijn (kosten: EUR 50-150 extra). Dit verschilt van RO dat vaker een boosterpomp nodig heeft vanwege de hogere weerstand van het dichtere membraan.
Verwante paginas
Gerelateerde onderwerpen
PFAS verwijdering met nanofiltratie
Hoe nanofiltratie PFAS, pesticiden en moleculen onder 1 nm tegenhoudt zonder volledige demineralisatie.
PFAS-filters vergelijken
RO, nanofiltration, actief kool en pitcher: verwijderingspercentages per PFAS-soort vergeleken.
NSF 58: keurmerk membraanfilters
Wat NSF 58 betekent voor membraanfiltratie inclusief nanofiltratie en RO.
PFAS waterfilter gids
Complete gids: welk filtertype kiest u voor PFAS-verwijdering thuis?
Welk waterfilter past bij jouw situatie?
Watertype, verbruik en wensen bepalen welk systeem het meest geschikt is. Onze vergelijking helpt je kiezen.
Bekijk filtersoorten vergelijking