На этом простом примере я продемонстрировал ряд проблем, возникающих при механическом способе фильтрации:
– необходимость уменьшить ячейки сетки или поры фильтрующего материала, чтобы фильтрация была качественной;
– необходимость создать в малом объеме фильтра большую рабочую поверхность, чтобы фильтр мог пропустить побольше жидкости (то есть имел большой ресурс);
– зависимость скорости фильтрации от плотности фильтрующего материала и давления воды;
– неизбежное засорение фильтра (исчерпание его ресурса);
– необходимость уловить момент засорения фильтра и либо заменить фильтр новым, либо очистить (регенерировать) его.
Наконец, последняя неприятность: представим, что, складывая марлю, мы можем добиться таких показателей фильтра, что через него не проходят частицы размером в несколько ангстрем – то есть молекулы, атомы, ионы. Казалось бы, прекрасно – мы задержим взвесь, бактерии, вирусы, всю органику и пресловутые ионы тяжелых металлов! А что мы получим на выходе? Может быть, ничего, если молекулы воды тоже не пройдут через наш фильтр, а в лучшем случае – «акву дистиллята», без необходимых нам макро– и микроэлементов! Ведь ионы натрия, магния, калия, кальция, хлора и все остальное, что делает воду питьевой водой, имеют такие же размеры, как ионы тяжелых металлов. В общем, несложно сделать фильтр, который бы все задерживал, но сконструировать такой, который бы задерживал ненужное, а нужное пропускал, – вот проблема!
Но давайте не будем торопиться с ее решением, а закончим с механической фильтрацией. Вам уже ясно, что это фильтрация через сито или сетку, то есть через инертную среду с определенным размером отверстий или пор, не пропускающих более крупные, чем эти отверстия, частицы. В качестве фильтрующего материала используется, конечно, не марля, а полипропиленовое волокно – в виде блока-картриджа, который подлежит замене по истечении его ресурса.
В зависимости от того, частицы какого размера могут быть задержаны, механическую фильтрацию делят на:
– ультрафильтрацию (задерживается 95 % частиц размером 0,2–0,5 мкм);
– два класса микрофильтрации (задерживается 95 % частиц размерами 0,5–5 и 5—15 мкм);
– два класса макрофильтрации (задерживается 95 % частиц размерами 15–50 и более 50 мкм).
Следовательно, механический фильтр способен, в принципе, задерживать крупные и мелкие частицы взвеси, бактерии и, с некоторой вероятностью успеха, вирусы и крупные органические молекулы. Что касается газов, металлов, хлорорганики и так далее, то они ему не по плечу; борьба с ними – не его задача.
