فیلتراسیون چیست ؟
فیلتراسیون یا تصفیه‌ی فیزیکی، یک فرایند جداسازی است که در آن جامدات معلق، ذرات ریز و آلودگی‌های محلول در مایع یا گاز از طریق یک واسطه‌ای جدا می‌شوند. این فرایند از طریق عبور مخلوط خام از یک ماده فیلتر کننده یا ممبران صورت می‌گیرد که به اندازه‌ی کافی ناهموار است تا ذرات بزرگتر را به صورت متناوب نگه دارد و از طریق آنها عبور دهد.فیلتراسیون به عنوان یک فرایند موثر در تصفیه و پاکسازی مایعات، هوا و گازها استفاده می‌شود. مثال‌هایی از فیلتراسیون شامل پاکسازی آب شهری، تصفیه هوا در سیستم‌های تهویه مطبوع، استفاده از فیلترها در صنایع مختلف مانند صنعت غذا، داروسازی و صنایع شیمیایی است.فرایند فیلتراسیون ممکن است با استفاده از فیلترهای مختلفی از جمله فیلترهای خاکستری، فیلترهای کربن فعال، فیلترهای ممبرانی و فیلترهای شنی انجام شود. هر نوع فیلتر با توجه به نوع آلودگی و مایع یا گاز مورد استفاده، انتخاب می‌شود.با استفاده از فیلتراسیون، ذرات جامد، مواد آلی، میکروب‌ها و سایر آلودگی‌ها از مایعات و گازها جدا می‌شوند، به طوری که مایع یا گاز خروجی تمیزتر و با کیفیت به دست می‌آید.
انواع فیلتراسیون
انواع فیلتراسیون بسیار متنوع هستند و بسته به نوع فیلتر و ماده‌ای که استفاده می‌شود، می‌توانند شامل موارد زیر باشند:
1. فیلتراسیون خاکستری: این نوع فیلتراسیون از فیلترهای با دانه‌بندی متغیر و متنوعی استفاده می‌کند که عمدتاً از جنس پلی‌پروپیلن یا نایلون ساخته شده‌اند. این فیلترها جامدات بزرگتر را جدا می‌کنند و در برخی موارد می‌توانند از جریان مایعات نفوذ کنند.
2. فیلتراسیون کربن فعال: در این نوع فیلتراسیون، فیلترهای کربن فعال برای خنثی کردن مواد آلی، بو، طعم و رنگ موجود در مایعات استفاده می‌شوند. فیلترهای کربن فعال دارای سطح داخلی پرچینی هستند که مواد آلی را به خود جذب می‌کنند.
3. فیلتراسیون ممبرانی: در این نوع فیلتراسیون از ممبران‌ها برای جداسازی ذرات و آلودگی‌ها استفاده می‌شود. ممبران‌ها معمولاً از پلیمرها یا سلولزی ساخته می‌شوند و به اندازه‌ی کافی ناهموار هستند تا ذرات بزرگتر را جدا کنند و به طور همزمان مایع یا گاز را عبور دهند.
4. فیلتراسیون شنی: در این نوع فیلتراسیون، ذرات و جامدات معلق در مایع را با استفاده از لایه‌های شن و ماسه جدا می‌کنند. لایه‌های شن و ماسه با دانه‌بندی متغیر قرار می‌گیرند تا ذرات بزرگتر را نگه دارند و مایع را از طریق آنها عبور دهند.
فیلتراسیون غشایی
فیلتراسیون غشایی یا فیلتراسیون با استفاده از غشا، یک روش جداسازی است که در آن از غشاهای ناهموار برای جداسازی ذرات و آلودگی‌ها از محلول یا سیال استفاده می‌شود. این نوع فیلتراسیون بر اساس اندازه و خاصیت ذرات موجود در محلول عمل می‌کند.غشاها معمولاً از مواد مصنوعی یا طبیعی مانند پلیمرها، سلولز، پلی‌کربنات و سایر مواد تشکیل شده‌اند. دسته‌بندی غشاها بر اساس اندازه و نوع منافذ آنها صورت می‌گیرد و شامل ممبران‌های میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون می‌شود.در فیلتراسیون غشایی، سیال آلوده از طریق غشا عبور می‌کند و ذرات بزرگتر از منافذ غشا را به خود می‌گیرد. به عنوان مثال، در ممبران‌های میکروفیلتراسیون، ذرات با اندازه بزرگتر از حد تراشهای غشا جدا می‌شوند. در مقابل، در ممبران‌های اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون، ذرات با اندازه کوچکتر نیز جدا می‌شوند و این نوع فیلتراسیون به عنوان روشی بسیار مؤثر در حذف مواد آلی، میکروب‌ها، ویروس‌ها و نانوذرات استفاده می‌شود.فیلتراسیون غشایی در صنایع مختلفی از جمله آب و فاضلاب، صنعت غذا، داروسازی، الکترونیک و صنایع شیمیایی استفاده می‌شود.
