1. Грануляваны фільтруючы матэрыял: асноўная сіла эканамічнай-фільтрацыі
Грануляваны фільтруючы матэрыял з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным тыпам фільтруючага асяроддзя, які ў асноўным ачышчае вадкасці шляхам фізічнай адсорбцыі і перахопу. Агульныя тыпы ўключаюць:
1). Кварцавы пясок: памер часціц 0,5-1,2 мм, устойлівасць да моцных кіслот і шчолачаў, нізкі кошт, часта выкарыстоўваецца для папярэдняй ачысткі пітной вады і ачысткі сцёкавых вод (гл. "Кіраўніцтва па тэхналогіі прамысловай ачысткі вады").
2). Актываваны вугаль: падзяляецца на вугаль і шкарлупіну какосавага арэха, з сітаватасцю да 500-1500 м²/г (крыніца даных: Агенцтва па ахове навакольнага асяроддзя ЗША EPA), можа адсарбаваць арганічныя рэчывы і цяжкія металы, прыдатны для ачысткі вады і ачысткі паветра.
3). Антрацыт: нізкая шчыльнасць (1,4-1,6 г/см³), у спалучэнні з кварцавым пяском для павышэння эфектыўнасці фільтрацыі, у асноўным выкарыстоўваецца ў двухслаёвых фільтруючых ёмістасцях.
Недахопам грануляванага фільтруючага асяроддзя з'яўляецца тое, што ён лёгка ўшчыльняецца і мае патрэбу ў рэгулярнай зваротнай прамыванні, тэрмін службы якога складае каля 3-5 гадоў.
2. Фільтруючы матэрыял валакна: выбар эфектыўнай і тонкай фільтрацыі
Фільтруючы матэрыял валакна выраблены з гнуткага матэрыялу з высокай дакладнасцю фільтрацыі. Рэпрэзентатыўныя тыпы:
1). Поліпрапіленавае валакно: устойлівае да карозіі-, можа быць зроблена ў баваўняны фільтруючы элемент з ПП, памер пор 1-10 мкм, выкарыстоўваецца для папярэдняй фільтрацыі бытавых ачышчальнікаў вады.
2). Шкловалакно: устойлівае да высокіх тэмператур (менш або роўна 280 градусам), часта выкарыстоўваецца ў ачыстцы прамысловых сцёкавых газаў, такіх як сістэма ачысткі серы на электрастанцыях.
3). Керамічнае валакно: у спалучэнні з характарыстыкамі часціц і валокнаў, моцная ўдаратрываласць, падыходзіць для фільтрацыі вадкасці з высокай глейкасцю ў хімічнай прамысловасці.
Недахопам валаконнага фільтруючага матэрыялу з'яўляецца нізкая трываласць, лёгка ламаецца пасля працяглага-выкарыстання і патрабуе рэгулярнай замены.
3. Мембранны фільтруючы матэрыял і новыя матэрыялы: прымяненне перадавых тэхналогій
1). Матэрыял мембраннага фільтра:
- Мікрафільтрацыйная мембрана (0,1-10 мкм): выдаляе бактэрыі і завісі, напрыклад, канчатковая фільтрацыя бытавых ачышчальнікаў вады.
- Ультрафільтрацыйная мембрана (0,01-0,1 мкм): можа перахопліваць вірусы і шырока выкарыстоўваецца ў медыцынскім дыялізе (гл. "Кіраўніцтва па ўжыванні тэхналогіі раздзялення мембран").
2). Porous ceramic filter media: High temperature resistant (>1000 градусаў), устойлівы да карозіі, але высокі кошт, у асноўным выкарыстоўваецца для высокатэмпературнай ачысткі газу ў металургічнай прамысловасці.
3). Новыя кампазітныя фільтруючыя матэрыялы: напрыклад, мадыфікаваныя графенам фільтруючыя матэрыялы, адсарбцыйная здольнасць павялічваецца больш чым у 3 разы (даследаванне "Nature Materials" 2022), але яны яшчэ не камерцыялізаваны ў вялікіх маштабах.
4. Як правільна выбраць фільтруючы матэрыял?
Комплексная ацэнка, заснаваная на задачах фільтрацыі (напрыклад, выдаленне мутнасці, стэрылізацыя, абескаляроўванне), уласцівасцях вадкасці (значэнне рН, тэмпература) і бюджэту выдаткаў. Напрыклад:
- Камбінацыя "кварцавы пясок + актываваны вугаль" звычайна выкарыстоўваецца ў водных раслінах;
- Звышчыстая вада ў электроннай прамысловасці павінна спалучацца з мембранным фільтрам;
- Керамічны фільтруючы матэрыял з'яўляецца пераважным для высокатэмпературнай ачысткі дымавых газаў.
У будучыні, па меры ўдасканалення стандартаў аховы навакольнага асяроддзя, высока-эфектыўныя і-кампазітныя фільтруючыя матэрыялы стануць у цэнтры ўвагі даследаванняў і распрацовак.