CN101687128A - 原纤化纳米纤维的用途和从流体中除去可溶物、胶体颗粒和不溶颗粒 - Google Patents

原纤化纳米纤维的用途和从流体中除去可溶物、胶体颗粒和不溶颗粒 Download PDF

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Abstract

用于从包括铅的流体中除去可溶物、胶体颗粒和不溶颗粒的过滤器，其使用用于从所述流体中过滤可溶物质的第一过滤介质、邻近第一过滤介质且与所述第一过滤介质流体连通的用于从所述流体中过滤可溶物质的第二过滤介质，其中第一过滤介质与第二过滤介质在它们的界面处产生物理的不溶颗粒阻挡层以捕获不溶颗粒，当不溶颗粒保留在所述界面上时，随着时间的过去其变得可溶于所述流体中且随后由第二过滤介质除去。所述过滤介质的至少一种可为原纤化纳米纤维，其负载有粉末状离子交换树脂的微细介质。可将第三过滤介质置于第一过滤介质与第二过滤介质之间以加强捕获和溶解所述物理不溶颗粒。

Description

原纤化纳米纤维的用途和从流体中除去可溶物、胶体颗粒和不溶颗粒
技术领域
本发明涉及用于除去流体中的可溶物和胶体颗粒、不溶颗粒的过滤器。具体地说，本发明涉及从流体中除去可溶的铅和不溶铅，且更具体地讲涉及使用原纤化纳米纤维作为过滤介质之一从高pH流体中除去可溶的铅和不溶铅。
背景技术
某些水处理应用的特征为需要除去溶解的物质和悬浮的物质或胶体物质。虽然铅已在许多消费产品中使用，但目前已知铅是一种如果吸入或摄取将损害人体健康的有毒金属。重要的铅暴露源包括：环境空气、土壤和灰尘(家内和家外)、食物(其可被空气中或食物容器中的铅污染)和水(源于铅锤的腐蚀)。材料如离子交换树脂和反渗透膜有效减少或充分除去溶解的离子物质。处于高pH的微粒铅主要作为胶体碳酸铅存在。如果过滤介质提供有还可适应压差的足够细的网孔，则可将这些胶体微粒固体物理除去。
已发展并颁布了调节饮用水中所允许的污染物的量的标准。例如，一个这样的标准为NSF/ANSI 53，题为“饮用水处理装置-健康影响(DRINKING WATER TREATMENT UNITS-HEALTH EFFECT)”。这是用于建立对于用以减少公用或非公用水供应中的具体健康相关污染物的使用点和进入点饮用水处理系统的材料、设计、构造和性能的最低要求的NSF国际标准和美国国家标准。该标准以及其它相关标准和协议控制饮用水中包括铅在内的污染物的量，控制用于除去那些污染物的测试协议以提供针对用以除去或减少这类污染物的滤水器的功效的基准。
例如，按照NSF要求，关于总铅量的流入挑战为0.15mg/L或150ppb，其中30％或50ppb为总微粒铅，且20％的总微粒铅或10ppb为大小在0.1微米和1.2微米之间的铅粉。最大流出铅浓度为0.010mg/L。总铅要求适用于铅pH 6.5和铅pH 8.5的减少测试。铅微粒和铅粉值仅与铅pH 8.5测试最相关。用于本发明的说明书的过滤器能够满足对于减少饮用水中的铅的NSF或其它类似标准挑战要求。
多年来，已利用纤维如纤维素作为助滤剂来改善流动并降低跨越床或预涂层的表面的压差。纤维显著改善胶体物质的去除，尤其是与带电荷的物质如离子交换树脂结合使用时。1980年2月26日颁予Halbfoster的题为“带电助滤物质和离子交换床(CHARGED FILTER AIDMATERIAL AND ION EXCHANGE BED)”的美国专利号4,190,532首次描述组合带电荷的离子交换树脂和带电荷的助滤剂如处理过的纤维素纤维的协同效应。该专利中所体现的发明目前广泛用于商业应用中，如处理发电厂中的高品质冷凝水。
2005年3月29日颁予Koslow的题为“纳米纤维过滤介质(NANOFIBERFILTER MEDIA)”的更新近的专利，美国专利号6,872,311，描述了纳米纤维作为加强过滤介质的用途。该专利指出，称为原纤维化的物理过程强化了标准过滤介质例如纤维素纤维的性能。此外，该专利还指出，在加入纳米纤维的情况下制造改善了的空气过滤介质的方法。出于过滤目的，该方法也已与活性碳组合而商业化。
有许多独立机构例如NSF国际性组织、UL和WQA(仅举几个例子)评估且证实了过滤装置从饮用水中除去铅的性能。一般来说，其批准印章出现在装置和产品包装上。源于这些机构的新测试标准要求除去高pH流体中的铅。
发明描述
鉴于现有技术的问题和不足，因此，本发明的目标在于提供用于从流体中除去可溶物、胶体颗粒和不溶颗粒的过滤器。
本发明的另一目标在于提供用于除去高pH流体环境中的可溶物、胶体物质和不溶物质的过滤器。
本发明的又一目标在于提供使用原纤化纳米纤维作为过滤介质之一来除去高pH流体环境中的可溶物、胶体物质和不溶物质的过滤器。
本发明的另一目标在于提供用于从经处理达到饮用水规格的流体中除去可溶的铅、胶体铅和不溶铅的过滤器。
本发明的另一目标在于提供过滤器，其具有以褶片形式形成的原纤化纳米纤维的过滤介质，用于从高pH流体中除去可溶的铅、胶体铅和不溶铅。
本发明的其它目标和优势在某种程度上将是显然的且在某种程度上将自本说明书显而易见。
对于本领域的技术人员将显而易见的上述和其它目标在本发明中实现，一方面，本发明涉及用于从流体中除去可溶物质、胶体物质和不溶物质的过滤器，所述过滤器包括：容器，用于接收进入的流体且用于固定过滤介质并向所述流体中引入过滤介质；第一过滤介质，用于从所述流体中过滤可溶物质；第二过滤介质，其与所述第一过滤介质相邻且与之流体连通，用于从所述流体中过滤所述可溶物质；其中所述第一过滤介质与所述第二过滤介质在它们的界面处产生所述胶体物质的物理阻挡层以捕获所述胶体颗粒；所述胶体颗粒保留在所述界面处，直至其变得可溶解于所述流体中，穿过所述界面且由所述第二过滤介质除去。
所述可溶物质和胶体物质可包括铅、有机污染物或无机污染物。所述过滤介质可包含原纤化纳米纤维作为所述过滤介质之一。所述过滤介质可包括离子交换珠粒、粉末、树脂、吸附剂、沸石或碳。
可使用位于所述界面处的第三过滤介质来捕获所述胶体颗粒和不溶颗粒。
第二方面，本发明涉及用于从高pH流体中除去可溶的铅、不溶铅和胶体铅颗粒的过滤器，所述过滤器包含：容器，用于接收进入的流体且用于固定过滤介质并向所述流体引入过滤介质；第一过滤介质，包括离子交换珠粒、树脂或粉末，用于从所述流体中过滤可溶的铅；第二过滤介质，其与包括原纤化纳米纤维的所述第一过滤介质相邻且与之流体连通，用于从所述流体中过滤可溶的铅；其中所述第一过滤介质与所述第二过滤介质在它们的界面处产生物理胶体铅阻挡层以捕获所述胶体铅颗粒；所述胶体铅颗粒保留在所述界面上，直至其变得可被所述流体溶解并吸收，因此穿过所述界面且由所述第二过滤介质从所述流体中除去。
第三方面，本发明涉及用于从高pH流体中除去可溶的铅和微粒铅的方法，所述方法包括：在流体流动路径中引入第一过滤介质，其中所述流体含有可溶的铅和微粒铅；由所述第一过滤介质从所述流体中除去可溶的铅；在界面区域捕获微粒铅颗粒，而在所述流体流动路径中引入第二过滤介质，且保持所述微粒铅颗粒被捕获直至其可溶解于所述流体中；和由所述第二过滤介质从所述流体中除去可溶的铅。
第四方面，本发明涉及使用原纤化纳米纤维作为用于去除颗粒的过滤介质的方法，包括：提供许多原纤化纳米纤维；使所述原纤化纳米纤维负载细分的介质；使所述原纤化纳米纤维形成褶片；和将至少一个所述褶片装入滤筒中。
第五方面，本发明涉及使用原纤化纳米纤维作为用于去除颗粒的过滤介质的方法，包括：提供许多原纤化纳米纤维；使所述原纤化纳米纤维负载细分的介质；利用所述负载了的纳米纤维作为所述过滤介质的预涂过滤层。
第六方面，本发明涉及使用原纤化纳米纤维作为用于去除由核电厂工艺产生的废物颗粒的过滤介质的方法，包括：提供许多原纤化纳米纤维；使所述原纤化纳米纤维负载细分的介质；使所述原纤化纳米纤维形成褶片；将至少一个所述褶片装入滤筒中以从所述核电厂的废物或其它物流中除去胶体过渡金属物质；使所述滤筒与来自所述核电厂的工艺废物接触。
附图简述
认为本发明的特征是新颖的且本发明的要素特征以附加权利要求书中的细节阐述。附图仅用于说明目的且并未按比例绘制。然而，本发明本身，关于组织和操作方法，可参考如下结合附图的详细说明来更好地理解，其中：
图1A为用于从流体中除去可溶物和不溶胶体物质的双重褶介质过滤器的剖面图。
图1B为图1的过滤介质的透视图，其描绘在界面介质处的过滤区域，其中胶体铅颗粒因直接流过过滤介质而被截留。
图2为图1的过滤介质的剖面图，描绘用于从流体中除去可溶物质和胶体物质的三个过滤区域。
图3为用于从流体中除去可溶物质和胶体物质的三重过滤介质的剖面图。
图4描绘在两(2)升流体之后对于10个过滤系统和2个控制单元测量的铅微粒值的表。
图5描绘在四(4)升流体之后对于所述10个过滤系统和2个控制单元测量的铅微粒值的表。
图6描绘平均总微粒铅减少效率对平均流动孔径的曲线。
图7描绘流出物总微粒浓度对平均流动孔径的曲线。
实施本发明的模式
在描述本发明的优选的实施方案中，在本文中将提及附图的图1-7，其中相同数字是指本发明的相同特征。
如本申请中所用，“纳米纤维”是指直径小于四十(40)微米且优选小于10微米的纤维芯。原纤维化是指用以产生附着于主纤维或纤维芯上的、直径优选小于一(1)微米的纳米纤维细卷须的物理过程。
原纤化纳米纤维在某些水处理应用中提供以前未曾预料到的益处。可将标准纤维类型例如纤维素和丙烯酸类用作纳米纤维原纤维化工艺的原料。在纳米纤维原纤维化工艺中，所用的纤维芯优选长度为约3.5mm，虽然对于一些应用来说，将优选较小的长度，且随后使其原纤维化以提供从所述核心伸出的许多细卷须。
可使用原纤化纳米纤维来制造或进一步加工成其它有用形式，如片或褶膜。所述片进而可被层化、缠绕或制造成流道(flow-through)形式。可利用所述褶膜来单独或与其它材料组合制造或进一步构造成筒式过滤器。
在与当前用于水处理应用的其它材料组合使用时，所述原纤化纳米纤维提供重要的性能优势。原纤化纤维的独特结构允许比可用当前技术所实现的高得多的这些水处理物质的负载量。所负载的物质可为带电荷的物质或中性物质。这些物质的实例包括但不限于合成的有机和无机离子交换剂、沸石、碳、吸附剂和金属氧化物例如二氧化钛、金属氢氧化物和其它助滤剂。
可将所述原纤化纳米纤维的褶片装入小型滤筒例如在玻璃瓶、使用点(POU)容器或进入点(POE)容器中所用的滤筒中。这些实施方案适用于饮用水和工艺水的应用。原纤化纳米纤维构造允许更好地过滤，尤其对于胶体颗粒来说，而不牺牲水力性质或使用寿命。这类用途的主要实例是处理可饮水以除去胶体铅，此为用现有技术的商业化技术困难或者甚至不能实现的方法。应注意到，虽然本文描述了铅污染物的去除，但本发明并不限于任何特定的污染物，且可用于以可溶物或胶体状态存在的其它污染物，以及用于非胶体颗粒。铅污染物去除作为一个说明性实例来论述。
对于去除胶体铅的要求在某种程度上由最新进展的NSF铅协议规定，其要求除去低pH的处理过的挑战性水(challenge water)以及高pH的处理过的挑战性水中的铅。虽然NSF/ANSI协议是工业中对于饮用水中的污染物去除的官方(governing)程序，但它并不是唯一程序，且本发明可经调整以适应可与NSF/ANSI标准不同或或多或少更严格的其它污染物去除协议。
在官方的NSF测试中，在处理过的挑战性水中引入约100份每十亿份(ppb)的可溶的铅。该铅颗粒大小为约0.1至1.2微米。一般来说，约1微米或以下的颗粒将保留在悬浮液中。在优选的实施方案中，如图1所示，引入包含两种过滤介质12、14的过滤器10。出于说明性的目的展示了打褶的过滤器，然而，本发明并不限于其它过滤介质形状或形式。使用重力流模型作为说明性实例，虽然本发明并非如此限制，满足NSF要求的处理过的挑战性水流入第一过滤介质14中，该第一过滤介质14主要为能够从处理过的挑战性水中除去可溶的铅的合适材料。当NSF处理过的挑战性水穿过在第一介质14与第二介质12之间的界面介质18时，在该两种过滤介质之间的界线阻止微粒铅20的前进且禁止微粒铅20穿过到达第二介质12。微粒或胶体铅20被截留在界面18处。微粒或胶体铅20的倾向是经吸收最终转变到可溶溶液中。因此，所述处理过的挑战性水通过溶解胶体铅直到所有截留在界面介质18处的微粒铅20都吸收到所述处理过的挑战性水中而变得可溶解铅。优选过滤介质14为非物理过滤介质，因为其并非主要用以阻止物理(胶体)铅颗粒。该过滤介质可由浸渍纸形成，不过可使用其它形式的过滤介质，只要所述过滤介质主要为可溶物过滤介质即可。
如图1A的透视图所描绘，在界面介质18处，形成过滤区域22，在那里不溶铅颗粒和胶体铅颗粒由于直接流过过滤介质12而被截留。在该过滤区域22中，存在可溶的铅与胶体铅的组合。因为胶体铅被吸收到流道的挑战性水中，所以其穿过界面介质18，而过滤介质12除去可溶的铅。
以此方式，如在图2中所描绘，双过滤介质过滤器30的三维剖面图形成一个三区域过滤器。在引入被处理的挑战性水的第一过滤区域32中，将含有固定助滤剂例如碳、离子交换珠粒、原纤化纳米纤维及其它适于执行过滤的介质的浸渍纸的可溶铅过滤介质提供给该被处理的挑战性水以除去尽可能多的可溶的铅。在过滤区域34中，铅颗粒截留在介于第一过滤介质31与第二过滤介质36之间的界面处。为阻止铅的物理组分，在该两个过滤介质之间的界面是必需的。一旦被截留，物理铅颗粒将留在过滤区域34内的界面处，直到其变得可溶并溶解到流动的被处理的挑战性水中。当先前捕获的物理铅颗粒被完全吸收到流动的被处理的挑战性水中时，第二过滤介质36，其有效形成第三过滤区域，起到除去剩余可溶的铅的作用。
在另一实施方案中，如在图3中所描绘，三维剖面图显示插入过滤区域34当前存在处的过滤介质38。过滤介质38的表面替代第二过滤介质36的表面。过滤介质38因此将充当新的界面且将有一个延伸到过滤介质38上方的过滤区域。过滤介质38可由聚合物处理过的过滤介质等形成，以促进更有效地截留物理铅颗粒并强化铅颗粒被吸收到流动的被处理的挑战性水。
一般来说，包括可溶的铅的低pH的被处理的挑战性水可具有通过某一过滤介质例如离子交换珠粒成功除去的可溶的铅。相比之下，离子交换珠粒、树脂或粉末在从高pH的被处理的挑战性水中除去可溶的铅方面并非同样有效。然而，新的NSF测试协议规定在高pH(6.5pH和8.5pH)的被处理的挑战性水中的容许的铅微粒含量。本发明的高pH铅过滤器将成功地从高pH的被处理的挑战性水中除去可溶的铅，而现有技术的其它过滤介质不能履行严格的NSF标准。离子交换珠粒、树脂或粉末的第一过滤介质与浸渍纸、原纤化纳米纤维等的第二过滤介质的结合(它们形成产生用于在过滤介质界面处阻止铅的物理组分的中间过滤区域，以便最后吸收到流体中且随后由第二过滤介质除去)，将按照NSF协议成功地从高pH溶液中除去可溶的铅和不溶铅。
原纤化纳米纤维的褶片提供流体和气体过滤应用的益处，包括形成如上文所讨论的三区域过滤器的至少一种介质。
微粒铅减少测试
测试十(10)个系统的铅减少情况。过滤器具有由纳米纤维制成的具有0.26微米到2.6微米的不同平均流动孔径的滤纸。铅溶液根据NSF的pH 8.5铅标准物。通过重力流动引入四(4)升溶液，收集流出物且根据NSF协议测量铅浓度。
在所有十个系统中，溶液的总可溶的铅部分不受影响。微粒部分受影响，且颗粒减少效率随平均流动孔径减小而增加。本发明过滤器的平均流动孔径优选将为约1.2微米或以下。NSF协议允许铅的最大流出浓度为十(10)份每十亿份(ppb)。具有1.2微米平均流动孔径的过滤器呈现出微粒铅在6ppb和10ppb之间的总流出物。
结果表明，使用本发明的过滤器设计，当使用具有低于1.2微米的平均流动孔径的过滤器时，总铅微粒减少到低于10ppb。该减少率随孔径减小而增加。
图4描绘在两(2)升流体之后对于10个过滤器系统和2个控制单元测量的铅微粒值的表。图5描绘在四(4)升流体之后关于同一值的表。如所示，铅微粒减少率随平均流动孔径减小而增加。此外，减少效率随着更多水穿过过滤器而增加，这也将是随着铅微粒被阻止在过滤介质表面上有效总孔径减小的结果。
图6描绘平均总微粒铅减少效率对平均流动孔径的曲线。正如所料，减少效率随孔径增加而降低。图7描绘流出物总微粒浓度对平均流动孔径的曲线。随着孔径增加，流出物中的总微粒浓度增加。如由测试数据所证明，当平均流动孔径为约1.2微米或以下时，总流出物铅浓度降至低于10ppb。已显示约0.5至0.7微米的孔径为有效的，且将充分满足并超过NSF标准。这保证了流入物的几乎100％的可溶部分能用铅吸附介质、离子交换介质等除去。另外，可将铅吸附剂或离子交换介质直接引到纸本身，这将通过将流入物中微粒部分中的一些转化为可溶的铅以便随后由过滤介质除去而进一步增加总微粒铅减少率。
过滤介质，其包括所述原纤化纳米纤维介质，还可用粉末状离子交换树脂、吸附剂、碳等的微细介质“负载”。在本文中，“负载”可指在纳米纤维表面上的絮凝(包括电学相互作用、物理吸附)等。在每一种情况中，原纤化纳米纤维都提供显著更大的表面积和更紧密的孔径。后一组合提供更好的过滤，尤其是对于小颗粒例如胶体来说，而对压差没有典型的不利影响。
含有纤维、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和/或其它吸附剂例如碳、沸石等的常规絮凝产物的性能会受到水力特性和操作能力的限制。原纤化纳米纤维替换标准短切纤维由于更低的压差和更高的操作能力而对于离子交换树脂更好地负载在纤维上提供了增强的效用。
在吸收性负载到原纤化纳米纤维上的情况下，离子交换树脂、阴离子交换树脂、吸附剂或所加的助滤剂的量增加到用标准絮凝或吸收所容许的量以上。更大的负载量进而提供更高的能力和更好的污染物去除。此外，增加的负载容量有利于以一个或两个步骤而不是现有技术的常用三步法来生产絮凝型产物。
原纤化纳米纤维的优良过滤特性提供大大改善的从水溶液中去除胶体颗粒。使用原纤化纳米纤维作为本发明过滤器的过滤介质之一，帮助将胶体铅颗粒截留在界面处并随着可溶的铅流过过滤介质而除去可溶的铅。在该过滤介质的另一实施方案中，原纤化纳米纤维可并入片或褶膜中。
在另一实施方案中，可使用原纤化纳米纤维来从核电厂中的废物或其它物流中除去胶体过渡金属物质。胶体型式的钴、铁、铯、锑、镍、铜等(它们可为放射性的且通常证明在所谓的“放射性废物”处理中非常麻烦)可在流出之前用操作中的的过滤介质中加入的原纤化纳米纤维除去。该过滤方法中所用的原纤化纤维还可具有添加的离子交换性质或负载有先前描述的其它吸附剂。
虽然已结合具体优选的实施方案专门描述了本发明，但是根据上述描述，很多替代、改进和变化对于本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，所附权利要求书将打算包含属于本发明的真实范围和精神的任何此类替代、改进和变化。
因此，已经描述了本发明，其权利要求如下：

Claims (27)

1.用于从流体中除去可溶物质、胶体物质和不溶物质的过滤器，其包含：
容器，用于接收进入的流体且用于固定过滤介质并向所述流体中引入过滤介质；
第一过滤介质，用于从所述流体中过滤可溶物质；
第二过滤介质，其与所述第一过滤介质相邻且与之流体连通，用于从所述流体中过滤所述可溶物质；
其中所述第一过滤介质与所述第二过滤介质在它们的界面处产生所述胶体物质的物理阻挡层以捕获所述胶体颗粒；
所述胶体颗粒保留在所述界面处，直至其变得可溶解于所述流体中，穿过所述界面且由所述第二过滤介质除去。
2.权利要求1的过滤器，其中所述可溶物质和胶体物质包括铅、有机污染物或无机污染物。
3.权利要求1的过滤器，其包括把原纤化纳米纤维作为所述过滤介质之一。
4.权利要求3的过滤器，其中所述原纤化纳米纤维包括纤维素或丙烯酸类组合物。
5.权利要求3的过滤器，其中所述原纤化纳米纤维构成至少一个过滤材料的褶片。
6.权利要求1的过滤器，其包括把离子交换珠粒、粉末、树脂、吸附剂、沸石或碳作为所述过滤介质之一。
7.权利要求1的过滤器，其包括位于所述界面上的用于捕获所述胶体颗粒的第三过滤介质。
8.权利要求7的过滤器，其中所述第三过滤介质包括基于聚合物处理过的过滤材料。
9.权利要求7的过滤器，其中所述第三过滤介质包括原纤化纳米纤维。
10.权利要求9的过滤器，其中所述原纤化纳米纤维负载有粉末状离子交换树脂、金属氧化物或金属氢氧化物的微细介质。
11.权利要求10的过滤器，其中负载了的原纤化纳米纤维包括絮凝。
12.权利要求11的过滤器，其中所述絮凝包括电学相互作用或物理吸附。
13.用于从高pH流体中除去可溶的铅、不溶铅颗粒和胶体铅颗粒的过滤器，其包含：
容器，用于接收进入的流体且用于固定过滤介质并向所述流体引入过滤介质；
第一过滤介质，包括离子交换珠粒、树脂或粉末，用于从所述流体中过滤可溶的铅；
第二过滤介质，其与包括原纤化纳米纤维的所述第一过滤介质相邻且与之流体连通，用于从所述流体中过滤可溶的铅；
其中所述第一过滤介质与所述第二过滤介质在它们的界面处产生物理胶体铅阻挡层以捕获所述胶体铅颗粒；
所述胶体铅颗粒保留在所述界面上，直至其变得可被所述流体溶解并吸收，因此穿过所述界面且由所述第二过滤介质从所述流体中除去。
14.权利要求13的过滤器，其包括位于所述界面上用于捕获所述胶体铅颗粒的第三过滤介质。
15.权利要求14的过滤器，其中所述第三过滤介质包括基于聚合物处理过的过滤材料。
16.权利要求14的过滤器，其中所述第三过滤介质包括原纤化纳米纤维。
17.用于从高pH流体中除去可溶的铅和微粒铅的方法，包括：
在流体流动路径中引入第一过滤介质，其中所述流体含有可溶的铅和微粒铅；
由所述第一过滤介质从所述流体中除去可溶的铅；
在将第二过滤介质引入所述流体流动路径中之处的界面区域捕获微粒铅颗粒，且保持所述微粒铅颗粒被捕获直至其可溶解于所述流体中；和
由所述第二过滤介质从所述流体中除去可溶的铅。
18.权利要求17的方法，其包括在位于所述第一过滤介质与所述第二过滤介质之间且与所述第一过滤介质和所述第二过滤介质相邻的第三过滤介质处捕获微粒铅颗粒。
19.使用原纤化纳米纤维作为用于去除颗粒的过滤介质的方法，包括：
提供许多原纤化纳米纤维；
使所述原纤化纳米纤维负载细分的介质；
使所述原纤化纳米纤维形成褶片；和
将至少一个所述褶片装入滤筒中。
20.权利要求19的方法，其包括向所述原纤化纳米纤维提供离子交换树脂。
21.权利要求19的方法，其中所述原纤化纤维包括纤维素或丙烯酸类纳米纤维。
22.权利要求19的方法，其中所述负载步骤包括所述原纤化纳米纤维的絮凝。
23.使用原纤化纳米纤维作为用于去除颗粒的过滤介质的方法，包括：
提供许多原纤化纳米纤维；
使所述原纤化纳米纤维负载细分的介质；
利用所述负载了的纳米纤维作为所述过滤介质的预涂过滤层。
24.使用原纤化纳米纤维作为用于去除由核电厂工艺产生的废物颗粒的过滤介质的方法，包括：
提供许多原纤化纳米纤维；
使所述原纤化纳米纤维负载细分的介质；
使所述原纤化纳米纤维形成褶片；
将至少一个所述褶片装入滤筒中以从所述核电厂的废物或其它物流中除去胶体过渡金属物质；
使所述滤筒与来自所述核电厂的工艺废物接触。
25.权利要求24的方法，其中所述过滤介质包括碳。
26.权利要求24的方法，其中所述过滤介质包括离子交换树脂。
27.权利要求26的方法，其包括直接向所述原纤化纳米纤维提供离子交换树脂。
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