NO314344B1

NO314344B1 - Filter eller filterelement for modifisert elektro-dialyse (MED) formål

Info

Publication number: NO314344B1
Application number: NO20003436A
Authority: NO
Inventors: Bernt Thorstensen
Original assignee: Bernt Thorstensen
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2003-03-10
Also published as: AU2001284542A1; EP1311338A1; ES2360035T3; US7214301B2; EP1311338B1; NO20003436L; WO2002002214A1; DE60143946D1; ATE496684T1; US20040238448A1; CA2413790A1; CA2413790C; NO20003436D0

Description

Oppfinnelsen angår et filter eller filterelement egnet for Modifisert Elektro-Dialyse formål, spesielt for rensing av væske med hensyn på urenheter i form av ioner eller komplekser av tungmetaller eller edelmetaller, samt en fremgangsmåte til fremstilling av et slikt filter eller filterelement. Oppfinnelsen angår videre en anvendelse av et slikt filter eller filterelement.

Bakgrunn

Tungmetaller representerer et problematisk avfall fra mange typer industrier og forekommer ofte i uakseptable konsentrasjoner. Giftigheten av mange av disse elementene er meget høy og spredningen i miljøet er stor.

Tungmetaller representerer et spesielt miljøproblem siden disse elementene ikke kan destrueres, men må isoleres eller reduseres til sin opprinnelige elementære natur.

Historisk sett har tungmetall-inneholdende utslipp stort sett blitt kjemisk behandlet og samlet opp som en hydroksid- eller sulfid-slam som er blitt deponert. Slike "end-of-pipe" løsninger krever mye vann og store mengder kjemikalier, og skaper derfor nye miljøproblemer. Store kilder til slike deponier er mineralopparbeidende industri og metallbearbeidende (galvanisering, plettering, belegging) industri.

Slike deponier representerer i stadig større grad et samfunnsmessig problem, og myndigheter i de fleste industrialiserte land har innført begrensninger og lovreguleringer av slike utslipp. Således harde europeiske land, med EU i spissen, innført nye utslippskrav for tungmetaller t industrielle avløpsvann. Disse såkalte PARCOM reglene -med tilsvarende i USA- vil i fremtiden bli retningsgivende for industrielle tungmetallutslipp.

På grunn av stadig økende kostnader med å deponere slam fra industrielle prosesser, er interessen økende fra industriens side til å finne løsninger som kan gi mulighet for å føre tilbake de forskjellige tungmetallene i prosessen igjen og dermed bidra til en resirkulering av disse. På denne måten kan mengden av deponert materiale reduseres og kostnader kan tilsvarende reduseres.

Tilsvarende er det med utvinning av edelmetaller. På grunn av den økonomiske verdien på disse metallene er det ønskelig å kunne utvinne også de siste restene som måtte finnes i prosess- og skyllevann.

Den samme metoden er også i lengre tid brukt til rensing av vann som skal brukes til prosess vann med ekstreme krav til renhet og mangel på ioner av alle slag (f.eks.: til haivlederindustri, farmasøytisk industri, andre medisinske anvendelser, etc).

For industrielle avløpsvann er fortsatt "end-of-pipe" løsninger dominerende. Disse løsningene har følgende ulemper:

høyt vannforbruk

forbruk av store mengder k jemikalier,

tap av kostbart metall og andre kjemiske substanser,

produksjon av store mengder miljøgiftig slam,

kostbar transport og deponering av slammet.

Andre metoder for å rense metallione-holdig avløpsvann er: inndamping, revers osmose (RO), elektrodialyse (ED), ionebytting (IE) og elektrolyse. Dette er etablerte metoder for rensing av metall ioner fra avløpsvann, men ingen av dem vil alene kunne møte PARCOM reglene.

Modifisert Elektrodialyse (MED) er en kombinasjon av ED og IE. Metoden benytter i prinsippet utstyret fra elektrodialyse, med alternerende arrangement av kation og anion membraner. Dette er ytterligere belyst i beskrivelsens spesielle del under henvisning til fig. 1.

MED er en ny metode for kontinuerlig rensing av metall ioner fra avløpsvann, som vil kunne møte PARCOM reglene.

Den samme metoden anvendes også til rensing av vann som skal brukes til prosessvann med ekstreme krav til renhet og fravær av ioner av alle slag (f.eks.: til halvlederindustri, farmasøytisk industri, andre medisinske anvendelser, etc). Dette er prosesser som i litteraturen er blitt kalt EDI (Elektra Delonisasjon) eller CEDI (kontinuerlig EDI).

Historisk sett er EDI/CEDI konseptet relativt gammelt. De første rapportene og patentene går tilbake til midten av 50-årene, da metoden ble utviklet for å kunne rense avløpsvann for radio-aktive elementer. De første patentene er registrert på P. Kollsman (USP nr. 2,815,320), R.G. Pearson (USP nr. 2,794,777), T.R.E. Kressman (USP nr. 2,923,674), og EJ. Parsi (USP nr. 3,149,061).

I 70-årene ble EDI/CEDI-prosessen gjenoppdaget med det formålet produsere høy-rent vann samt å rense drikkevann. I midten av 80-årene nådde de første kommersielle CDI enheter markedet, anført av Millipore, se US Patent USP No 4,632,745.

Dagens CEDI anlegg bruker enten mixed-bed ionebyttere eller single-bed ionebyttere omgitt av en kombinasjon av anion- og/eller kation-membraner, se for eksempel WO 95/29005. Også bruk av bipolare membraner er rapportert, se US Patent nr. 4,871,431 og US Patent nr. 4,969,983.

Felles for alle konsepter er at de aktive cellene er bygd opp av flere selvstendige komponenter som er en blanding av organiske og uorganiske elementer med varierende styrke, sliteegenskaper og stabilitet, se for eksempel WO 95/29005. Viktige parametere for en slik cellekonstruksjon, foruten elektrisk motstand som bør være lav, er mekanisk, termisk og kjemisk stabilitet som bør være høy. Likeledes er konstruksjonen av rommene som væskene (både den rene og den forurensede) skal passere viktig og det benyttes ofte support og/eller avstandsstykker for å holde snevre geometriske spesifikasjoner samt å gi en ønsket strømningsvei. Dette er beskrevet i flere patenter, både når det gjelder systemløsninger, se f.eks.: WO 97/25147, EP 853,972, og USP nr. 5,681,438, og når det gjelder avstandsstykker eller spacere, se f.eks.: EP 645,176 og USP nr. 4,804.451.

JP 1-47403 beskriver en ionebytter-membran. Denne membranen er bare én funksjonell del av et MED-filter, ikke et komplett MED-filter i en uniform struktur.

JP 3-232521 gjelder (standard) elektrodialyse membraner. Slike membraner utgjør bare én funksjonell del av et MED-filter.

JP 4-13564 omhandler elektrodialyse membraner med samme formål som patentet over, påført ionebytter-membraner i tynne sjikt på minst én side. Slike membraner utgjør som nevnt bare én funksjonell del av et MED-filter.

Publikasjonen WO 96/10453 gjelder kation membraner for bruk i aggressive miljøer, oppbygd som en lagdelt kompositt av flere sjikt forskjellige materialer. Denne membranen er bare én funksjonell del av et MED-filter, og det har ikke en uniform struktur.

US patent nr. 5,087,345 beskriver et kation membran for bruk i aggressive miljøer, oppbygd som en lagdelt kompositt av flere sjikt forskjellige materialer. Denne membranen er bare én funksjonell del av et MED-fiiter, og det har ikke en uniform struktur.

NO patentsøknad nr. 2000 0437 beskriver en kompositt_(sammensatt struktur), hvilket fremgår allerede av patentkrav 1. For øvrig er det i tilknytning til omtale av mulige anvendelser av membranene ifølge denne publikasjon, intet som tyder på at de er beregnet for eller egnet til MED-formål.

Formål

Det er således et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et filter eller et filterelement som er egnet til å rense væsker for ioner eller komplekser av tungmetaller eller edelmetaller og som er mekanisk sterkt, og termisk og kjemisk stabilt.

Det er videre et formål å tilveiebringe et filter eller et filterelement hvor strømningsveien for

væsken som skal renses, er tilstrekkelig åpen (permeabel).

Det er et ytterligere formål å tilveiebringe en fremgangsmåte for å fremstille et filter eller filterelement av ovennevnte type hvor produksjonskostnadene er innenfor akseptable og konkurransedyktige rammer.

Oppfinnelsen

De ovenfor angitte formål er tilfredsstilt gjennom filteret eller filterelementet ifølge oppfinnelsen, som angår et nytt, filter-element til MED-systemer (inkludert EDI/CEDI), som en erstatning for hele diluat-, konsentrat- eller elektroderommet, inneholdende en kombinasjon av ionebytter, beholder, support, avstandsstykker og anion/kation membraner. Filteret eller filterelementet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av krav 1. Ytterligere og foretrukne trekk ved filteret fremgår av kravene 2-7.

Oppfinnelsen angår videre en fremgangsmåte til fremstilling av et filter eller filterelement som angitt i krav 8. Ytterligere og foretrukne trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremgår av kravene 9-14.

Endelig angår oppfinnelsen anvendelse av et slikt filter som angitt i patentkrav 15.

Keramiske produkter fremstilles i dag ved først å lage en deig eller pasta bestående av: 40-60% keramisk pulver, 2-10% bindemiddel, 2-10% mykningsmiddel, 1-2% dispergeringsmiddel og 40-60% løsningsmiddel. Denne deigen kan formes plastisk til produkter "grønn-kropper" (Grønn-kropper" er definert som "umodne" gjenstander, i den forstand at de ikke er ferdig prosesserte. I det etterfølgende betegner "grønn" en tilstand som ikke er ferdig) enten kontinuerlig ved tape-casting, ekstrudering, eller kalandrering, eller stykkvis ved støping eller pressing, fortrinnsvis slik at geometrien og utseendet blir nøyaktig definert. Deretter sintres de "grønne" komponentene ved høy temperatur. Under denne sintreprosessen brennes alle bestanddelene unntatt det keramiske materialet bort, og komponenten fremstår som et rent keramisk produkt.

Filterelementer som fremstilles på denne måten kan ha en vilkårlig geometri, alt fra en høyt symmetrisk som sirkelformet, via elliptiske, rektangulære, trapesformede, og til høyst irregulære, frie former. 1 det følgende er oppfinnelsen beskrevet nærmere, blant annet i form av utførelseseksempler, under henvisning til de vedlagte figurer, hvor: Figur 1 viser et typisk oppsett for en Modifisert Elektro-Dialyse (MED) i henhold til kjent teknologi,

Figur 2 viser et gjennomskåret filterelement ifølge oppfinnelsen,

Figur 3 viser et gjennomskåret filter ifølge oppfinnelsen, omfattende et filterelement som vist på fig. 2, samt tynne anion-/kation-membransjikt (hvis nødvendig inkludert: tynne, keramiske, porøse membransjikt med ioneselektive grupper) på to av filterelementets overflater, og

Figur 4 viser et gjennomskåret filter med en type indre dreneringskanaler.

Figur 1 viser et oppsett for Modifisert Elektro-Dialyse (MED), som er en teknologi som i hovedsak benytter det prinsipielle oppsettet fra Elektro-Dialyse (ED), der de alternerende kation og anion membranene danner beholdere eller rom for de forskjellige væskestrømmene. På figur 1 er dette antydet med bokstavene C for konsentrat-, D for diluat- (fortynnet eller renset væske) og E for elektrode-rommene, videre angir 1 fødestrøm (eller diluat) inn, 2 diluatstrøm ut, 3 konsentrat inn, 4 konsentrat ut, mens 5 og 6 er elektrodene. Væsken som skal renses (diluat), 1, sendes inn i diluatrommene D. Mens denne væsken passerer diluatrommene D vil det elektriske feltet 8 føre de ladete anionene og kationene i hver sin retning ut av diluatrommene gjennom anion- og kation-membranene respektivt. Anion-membranen vil hindre kationer å bevege seg fra konsentrat-rommene og over til diluatrommene og tilsvarende vil kation-membranen hindre anioner i å bevege seg fra konsentratrommene og tilbake til diluatrommene. Dette er virkemåten til ED uten bruk av ionebyttere. Ved meget lave nivåer av forurensninger (ioner) vil virkemåten og effektiviteten til ED sterkt reduseres. Dette skyldes den lave ledningsevnen ved lavt ioneinnhold. For å kompensere dette er det i MED introdusert ionebyttere i diluatrommene D, alternativt også i konsentratrommene C. Ionebyttermassen vil ekstrahere/adsorbere metallionene. Dette vil øke ladningsbærertettheten inne i diluat- og konsentratrommene, og så lenge de adsorberte ionene er tilstrekkelig mobile vil det elektriske feltet da fortsatt effektivt kunne lede de ladete metallionene ut av diluatrommene og ut gjennom anion/kation-membranene til konsentratrommene. Uten ionebytteren ville utbyttet av prosessen reduseres og kostnadene og energiforbruket økes. Figur 2 viser prinsippskisse av et gjennomskåret keramisk filterelement ifølge oppfinnelsen, som består av en kjerne (k) som utgjør et filterelement i form av et substrat i et porøst, keramisk, ikke-ledende materiale med store porer. Det er foretrukket at disse porene er minst 1 um store for å ha tilstrekkelig god stor gjennomstrømning for væsken som skal renses. A representerer fødestrømmen (f.eks. diluat), og B, og B2 strømmen av kationer og anioner som drives ut av diluat-rommet ved hjelp av det elektriske feltet, e. Dette filterelementet utgjør strukturen i diluat-, konsentrat-, respektivt elektrode-rommene og garanterer for de mekaniske og kjemiske egenskapene. Dette filterelementet har prinsipielt de samme funksjonelle egenskapene som ionebytter-massen i konvensjonelle anlegg. Dette oppnås ved at funksjonelle molekyl-grupper forankres på hele den interne flaten av filterelementet. Dette filterelementet vil imidlertid på den viste formen ikke være væsketett mot "sideflatene", og derfor bare unntaksvis kunne benyttes på denne form som et komplett filter.

Typiske tykkelser av filterelementet ifølge oppfinnelsen vil være fra l mm til 10 mm, avhengig av de mekaniske og funksjonelle krav til elementet. Porestrørrelsen vil normalt være større enn 1 fim.

For å "tette" en eller flere av de ytre flatene i filterelementet vist på fig. 2, kan det påføres en kation-, anion-, eller bipolar membran som beskrevet nærmere nedenfor. I slike tilfelle kan det også være ønskelig å redusere porestørrelsen i det ytterste sjiktet på én eller flere sider. Dette kan oppnås ved å påføre de aktuelle sider lag med finere, porøse, keramiske membransjikt inntil ønsket porestørrelse er oppnådd. Påføringsmetodene for disse membransj iktene kan være: tape-casting, spraying, slikkerstøping, silketrykking, gel-støping, eller sol-gel belegging med en pasta inneholdende et ikke-ledende, keramisk materiale. Etter tørking, sintres de påførte belegg ved høy temperatur, slik at beleggene fremstår som rene keramiske sjikt.

De utvalgte, funksjonelle (f.eks.: ione-selektive) molekylgruppene forankres deretter på hele den totale, interne flaten av filterelementet (med eller uten påførte sjikt). Valget av funksjonelle grupper er avhengig av det eller de elementene som ønskes renset ut fra væskestrømmen. To vanlig brukte grupper er sulfonat- og ammonium-komplekser, men tilgangen på kommersielle grupper og komplekser av organisk og uorganisk natur er stort, og alle kan i prinsippet brukes. Avhengig av de aktuelle molekylgruppenes egen struktur og oppbygging, kan disse forankres enten direkte på den interne flaten av filterelementet med kjemiske, fysiske, eller fysiokjemiske metoder, eller indirekte vha av koplingsreagenser. Disse koplingsreagensene er organiske eller uorganiske molekylgrupper, og inneholder fortrinnsvis silisium, titan, fosfor, bor, svovel eller nitrogen, og kan f.eks. være silaner, titanater, fosfater eller annet. Formålet med koplingsreagenset er å skape en god og stabil binding til den indre overflaten av det keramiske filterelementet. I spesielle tilfelle kan også stråling, f.eks. UV-, Røntgen-, y- eller partikkel-stråling, benyttes for å oppnå en god binding.

Når materialet er alumina (Al,03) er dette materialet kjennetegnet ved at overflaten er dekket med OH-grupper:

-Al-OH.

Noen ganger kan en overflate-aktivering av keramen være nødvendig. Formålet med denne er å generere maksimalt med OH-grupper på overflaten.

Hvis koplingsreagenset er et silan (R^-Si-R^,) vil den ene (R,,,) gruppen i silanet reagere med én eller flere OH-grupper på aluminaoverflaten til f.eks. H,^,, og gi følgende prinsipielle binding mot alumina:

Den andre silan-gruppen (R|2)) kan så brukes som et reagens mot en ønsket funksjonell gruppe, f.eks. iminodiacetic acid (IDA), hvor X er et reaksjonsprodukt:

Denne forankringen av funksjonelle grupper på hele den indre flaten av filterelementet lar seg utføre med en tilfredsstillende tetthet av funksjonelle grupper (av størrelsesorden 1 meq/ml) sammenliknet med de fleste konvensjonelle ionebyttermasser. Metoden for påføring kan enten være deponering fra gassfase eller væskefase, eller en faststoff reaksjon.

Figur 3 viser prinsippskisse av et gjennomskåret keramisk filter ifølge oppfinnelsen, som består av en kjerne (k) som utgjør et filterelement i form av et substrat av et porøst, keramisk materiale med grove porer påført tynne sjikt langs kjernens yttersider med porøse, keramiske membraner 1, med fine porer. På den indre flaten av filteret eller filterelementet er festet funksjonelle, kjemiske grupper. I det ytre sjiktet, I, er inkorporert anion-, kation- og/eller bipolare-membraner. Dette kan enten gjøres vha en metode for forankring av enkelt grupper, som beskrevet over, alternativt vha en metode for forankring av monomere grupper som deretter kan polymeriseres. I spesielle tilfeller kan stråling, f. eks. UV-, Røntgen-, y- eller partikkel-stråling, benyttes for denne reaksjonen. Med en passende porestørrelse i den ytterste, keramiske membranen, vil disse påførte gruppene kunne tette igjen porene i det ytterste sjiktet av filterelementet og fremstå som tette kation-, anion- eller bipolare membraner. Det er foretrukket at porene i det keramiske sjiktet I er mindre enn 1 um, for at eventuelle kation/ anion-selektive grupper eller bipolare grupper ikke i for stor grad skal penetrere inn i sjiktet og dermed ikke danner en tett membran. Slik vil den foreliggende oppfinnelsen med ett funksjonelt filter erstatte hele diluat-, konsentrat-, eller elektroderommet i et konvensjonelt MED system.

Filterelementet k og sjiktene 1 kan i prinsippet fremstilles av alle typer keramiske materialer. Det er imidlertid foretrukket ut fra tilgjengelig, pris og øvrige egenskaper å benytte keramer som

Al,03l TiO,, ZrO,, SiO,, eller kombinasjoner, blandinger eller faser avledet av disse.

Figur 4 viser prinsippskisse av et gjennomskåret filter med én type indre dreneringskanaler. Introduksjon av forskjellige typer dreneringskanaler kan bedre gjennomstrømningen gjennom filterelementet, og dermed redusere strømningsmotstanden for væske som passerer gjennom filterelementet. Dette kan enten gjøres rent mekanisk, eller også ved hjelp av tilsats eller innlegg i stopen under fremstillingen. Bruk av slike dreneringskanaler representerer således i mange sammenhenger en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen. Hvis anvendelsen krever det, kan dreneringskanalene gjøres så store at de deler filteret i to eller flere fysisk adskilte deler.

Mens oppfinnelsen er eksemplifisert gjennom henvisning til de vedlagte tegninger, skal det forstås at oppfinnelsen kan modifiseres i forhold til de viste utførelsesformer på mange forskjellige måter uten at oppfinnelsestanken fravikes, og at oppfinnelsen kun er begrenset av patentkravene.

For eksempel er det vist bare sjikt I på to sider av filterelementet, mens det for enkelte bruksområder godt kan tenkes at det er hensiktsmessig å ha slike sjikt på tre eller fire sider, eller at det for enkelte bruksområder er tilstrekkelig med sjikt på kun en side.

Videre kan det tenkes bruksområder der slike sjikt ikke er nødvendige, i hvilke tilfeller filterelementet k utgjør et komplett filter.

De fleste praktiske filtersystemer vil være bygget opp av flere slike enkeltfiltre stablet ved siden av hverandre, som indikert på fig. 1. Det foreliggende filteret kan da enten kun erstatte diluat-rommet, eller både diluat- og konsentrat-rommene, eventuelt også elektrode-rommene. Det vil da som regel være hensiktsmessig at filtrene plasseres i en holder eller kassett av en eller annen type, for at væskebanene inn i og ut av filtrene skal være lukket og lekkasjefrie, samt for å hindre at filteret eller filterelementene blir utsatt for uønsket ytre påvirkning.

Det er også mulig å benytte filterenheter med form som avviker fra den viste, med enkle rektangulære sideflater, selv om dette for de fleste formål er den mest praktiske form, ved siden av den sirkulær formen, både produksjonsmessig og bruksmessig.

En opplagt anvendelse av filteret eller filterelementet ifølge oppfinnelsen er til rensing av vann, så som avløpsvann eller prosessvann, for ioner eller komplekser av tungmetaller og edelmetaller.

Fordelen med det keramiske filteret eller filterelementet ifølge oppfinnelsen er:

i) at det gir et veldefinert diluat-/konsentrat-/elektrode-rom med geometrisk stabile egenskaper, som ikke vil bli forandret eller omstrukturert ved mekaniske, elektriske eller

kjemiske påvirkninger,

ii) at det kan ha en høy tetthet av funksjonelle grupper i kjernen av filteret,

iii) at det fungerer som en understøttelse for de ytre kation-, anion- og/eller bipolar-membranene,

iv) at det gir en god heft mellom kjernen og de ytre kation-, anion- og/eller bipolar-membranene, og

v) at variasjonsmulighetene og kombinasjonsmulighetene er store.

Claims

1. Filter eller filterelement egnet for Modifisert Elektro-Dialyse (MED) formål, hvilket filteret eller filterelementet har en hovedsakelig uniform struktur bestående av et porøst, keramisk materiale med funksjonelle, fortrinnsvis ioneselektive grupper fordelt over keramens indre, porøse flate, karakterisert ved at nevnte struktur utgjør et fullstendig MED-rom/ -kammer.

2. Filter som angitt i krav 1, karakterisert ved at én eller flere av filterets ytre overflater er helt eller delvis dekket av kation/ anion selektive eller bipolare membraner.

3. Filterelement som angitt i krav 1, karakterisert ved at filterelementet er dekket av tynne sjikt av porøse, keramiske membraner med porestørrelse mindre enn 1 um.

4. Filterelement som angitt i krav 1, karakterisert ved at det består av keramisk materialet valgt fra gruppen bestående av oksid-keramer som A1203, Ti02, Zr02, Si02. eller kombinasjoner, blandinger eller faser avledet av disse.

5. Filterelement som angitt i krav 1, karakterisert ved at det keramiske materialet avviker fra en uniform struktur ved at det på visse steder og i ønsket orientering er anordnet dreneringskanaler.

6. Filterelement som angitt i krav 1, karakterisert ved at det keramiske materialet har porer med størrelse større enn 1 (im.

7. Filterelement som angitt i krav 1, karakterisert ved at det keramiske materialet har en tykkelse større enn 1 mm.

8. Fremgangsmåte for fremstilling av filter eller filterelement egnet for Modifisert Elektro-Dialyse (MED) formål som angitt i krav 1, karakterisert ved at filteret eller filterelementet fremstilles kontinuerlig ved tape-casting, ekstrudering, valsing eller kalandrering, eller stykkvis ved støping eller pressing, av en pasta inneholdende et ikke-ledende, keramisk materiale, at materialet deretter sintres og til slutt påføres funksjonelle, fortrinnsvis ioneselektive grupper for ett eller flere spesifikke ioner eller grupper av ioner på den indre, porøse flaten av det keramiske materialet.

9. Fremgangsmåte for fremstilling av filter eller filterelementet som angitt i krav 8, karakterisert ved at filterelementet påføres tynne sjikt av porøse, keramiske membraner ved hjelp av tape-casting, spraying, slikkerstøping, silketrykking, gel-støping, eller sol-gel belegging med en pasta inneholdende et ikke-ledende, keramisk materiale, at filterelementet deretter sintres og til slutt påføres funksjonelle, fortrinnsvis ioneselektive grupper for ett eller flere spesifikke ioner eller grupper av ioner på den indre, porøse flaten av de tynne, påførte membransj iktene.

10. Fremgangsmåte for fremstilling av filter eller filterelementet som angitt i krav 8 eller 9, karakterisert ved at én eller flere av filterets ytre overflater helt eller delvis påføres tynne, sammenhengende sjikt av kationiske, anioniske og/eller bipolare membraner ved hjelp av tape-casting, spraying, slikkerstøping, silketrykking, gel-støping, eller sol-gel belegging.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 8 eller 9, karakterisert ved at nevnte pasta av ikke-ledende keramisk materiale, omfatter oksid-keramer valgt fra gruppen bestående av kombinasjoner, blandinger eller faser avledet av A1203, Ti02, Zr02, Si02.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 8 eller 9, karakterisert ved at det benyttes koplingsreagenser eller bestråling for å forankre de funksjonelle, fortrinnsvis ioneselektive gruppene til den indre flaten av det keramiske materialet.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at det benyttes koplingsreagenser eller bestråling for å forankre de tynne, sammenhengende sjikt av kationiske, anioniske og/etler bipolare membraner til den ytre overflaten av det keramiske filterelementet.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 12 eller 13, karakterisert ved at koplingsreagensene er organiske eller uorganiske molekylgrupper inneholdende silisium, titanium, fosfor, bor, svovel eller nitrogen.

15. Anvendelse av filter eller filterelement egnet for Modifisert Elektro-Dialyse (MED) formål, hvilket filter eller filterelement har en hovedsakelig uniform struktur bestående av et porøst, keramisk materiale med funksjonelle, fortrinnsvis ioneselektive grupper fordelt over keramens indre, porøse flate, idet nevnte struktur utgjør et fullstendig MED-rom/ -kammer, til rensing av vann, fortrinnsvis avløpsvann og/ eller prosessvann, for ioner eller komplekser av tungmetaller og edelmetaller.