Ինչպե՞ս է առաջանում ֆիլտրի նյութը:

1. Ավազ և մանրախիճ, քվարց ավազի զտիչ միջավայր
1). Միաշերտ ֆիլտրի կրիչ 1829 թվականին Լոնդոնում, Անգլիա, Չելսի ջրամատակարարման ընկերությունը կառուցեց առաջին դանդաղ զտիչ բաքը իրական արտադրության համար: Դանդաղ ֆիլտրի բաքի շահագործման ընթացքում ջրի մեջ կասեցված կեղտերը շարունակում են կուտակվել ֆիլտրի թաղանթում՝ մեծացնելով ֆիլտրման դիմադրությունը և աստիճանաբար նվազեցնելով ֆիլտրման արագությունը: Ուստի 2-ից 3 ամիս աշխատելուց հետո այն պետք է վերականգնվի և նորից գործարկվի։ 1885 թվականին ամերիկացիները հայտնագործեցին արագ ֆիլտրի բաքը և 1909 թվականին կառուցեցին առաջին արագ ֆիլտրի բաքը, որը բարելավեց դանդաղ ֆիլտրի տանկի թերությունները և զգալիորեն մեծացրեց ֆիլտրման արագությունը: Այս պահին ֆիլտրումը միաշերտ է, իսկ զտիչ միջավայրը ավազն ու մանրախիճն են, քվարցային ավազը և այլն։

2). Բազմ-ֆիլտրի մեդիա ֆիլտրման տեխնոլոգիայի շարունակական բարելավմամբ, տեղական և արտասահմանյան հետազոտողները հաջորդաբար առաջարկել են բազմաշերտ ֆիլտրով մեդիա ֆիլտրում: Հավելվածներում ամենից հաճախ օգտագործվող բազմաշերտ ֆիլտրերի մեդիան են կրկնակի-շերտային զտիչները և եռաշերտ-զտիչները: 1940 թվականին Միացյալ Նահանգներն առաջին անգամ մշակեցին երկշերտ ֆիլտրի տանկ։ Այս ֆիլտրը վերին շերտում օգտագործում է թեթև ֆիլտրի նյութ՝ ցածր խտությամբ և մեծ մասնիկների չափով, իսկ ստորին շերտում՝ բարձր խտությամբ և փոքր մասնիկների չափսերով ծանր ֆիլտրի նյութ: Գործողության տվյալները ցույց են տալիս, որ երկշերտ ֆիլտրի նյութի աղտոտման հզորությունը երկու անգամ գերազանցում է ավանդական միաշերտ ֆիլտրի նյութին, իսկ ֆիլտրման արագությունը ավելացել է ավելի քան 0,5 անգամ: Եռաշերտ ֆիլտրի նյութերի տեխնոլոգիայի վերաբերյալ հետազոտությունը սկսվել է 1960-ական թվականներին՝ որպես զտիչ նյութեր սովորաբար օգտագործելով ածուխ, ավազ և նռնաքար: Այս ֆիլտրի բաքի ֆիլտրման արագությունը սկզբնական զտման ժամանակ կարող է լինել 3 անգամ ավելի քան մեկ-միաշերտ ֆիլտրի բաքի և 2 անգամ ավելի քան ածուխի-ավազի երկշերտ-զտման բաքի:

Վերջին տարիներին հայրենական հետազոտողները նույնպես կատարել են համապատասխան բարելավումներ ֆիլտրի նյութում, և սովորական մեկը ակտիվացված ածխածնի և քվարց ավազի համադրությունն է: Ժանգ Շենգը և այլք Ցինհուայի համալսարանից ուսումնասիրել են բարձր-ջրիմուռներով ջրի աղբյուրի ջրի մաքրումը ակտիվացված ածխածնի-քվարցային ավազի երկշերտ-խորը անկողնային ֆիլտրով: Արդյունքները ցույց են տվել, որ ակտիվացված ածխածնի-քվարց ավազի կրկնակի-խորը շերտով ֆիլտրը ինտեգրված ֆլոտացիոն ֆիլտրմամբ ունեցել է ջրիմուռների հեռացման ընդհանուր արագություն 95,1%, քլորոֆիլի հեռացման արագություն՝ 92,2%, ելքի պղտորության հեռացման արագություն՝ 54,3%, թթվածնի հեռացման 63% և թթվածնի սպառման 6 արագություն։ 86.4%.

3). Ֆիլտրի միատարր միջավայր Այս ֆիլտրի կրիչով ձևավորված ֆիլտրի շերտը յուրաքանչյուր հատվածում վերևից ներքև ունի մեծ, միջին և փոքր մասնիկների չափսեր, և դրանց համապատասխան քանակները հավասար են կամ մոտ են: Զտիչ միջավայրի դատարկ հարաբերակցությունը ֆիլտրի մահճակալի վերին և ստորին ուղղություններում նույնն է, այնպես որ ֆիլտրի մահճակալի ջրի հոսքի վիճակը նույնպես նույնն է: Միատարր ֆիլտրային կրիչները կարող են ավելի լավ հաղթահարել մակերևույթի խցանումը, և բլոկները ներթափանցում են խորը ֆիլտրի հունի մեջ՝ հասնելու ավելի շատ ջուր զտելու և ջրի լավ որակի:

2. Կերամիկական հատիկավոր զտիչ միջավայր
Կերամզիտի հայտնաբերումը կարելի է հետևել 1885 թվականին, բայց այն իրականում մշակվել է SJHayde-ի կողմից 1918 թվականին: Իմ երկիրը սկսեց ուսումնասիրել կերամզիտի արտադրությունն ու կիրառումը 1950-ականների սկզբին: Ceramsite-ը պատրաստված է արդյունաբերական թափոնների մնացորդներից, թափոններից կամ դեն նետված հանքային հումքից և ցածրորակ թերթաքարերից: Կերամզիտի ներսում միկրոծակոտիները ծակոտկեն են, ինչը ստիպում է կերամզիտին ունենալ փոքր զանգվածային խտության, բարձր ամրության և քիմիական կոռոզիոն դիմադրության բնութագրեր: Կերամզիտի ֆիլտրի նյութի հատուկ մակերեսը 6-ից 8 անգամ գերազանցում է քվարց ավազի ֆիլտրի նյութը, իսկ ծակոտկենությունը 1,7-ից 2,2 անգամ գերազանցում է քվարցային ավազին:

Վերջին տարիներին կերամզիտը լայնորեն օգտագործվում է որպես կեղտաջրերի կենսաբանական մաքրման լցոն, կեղտաջրերի մաքրման լավ էֆեկտով, և ամոնիակային ազոտի հեռացման արագությունը կարող է հասնել ավելի քան 90%: Կատոն և այլք: օգտագործված ծակոտկեն կերամիկական լցոնիչներ սննդամթերքի կեղտաջրերը մաքրելու համար: Երբ հիդրավլիկ պահպանման ժամանակը 30,17 ժամ էր, COD-ի հեռացման միջին արագությունը գերազանցեց 87% -ը: Ներկայումս տեղական և օտարերկրյա հետազոտողները մշակել են նոր կերամզիտի զտիչ նյութեր, ինչպիսիք են ֆերմենտային կերամզիտը, գնդաձև թեթև կերամզիտը և նանո-ձևափոխված կերամզիտը` հիմնված սովորական կերամզիտի վրա: Ֆերմենտային կերամզիտը հիմնականում օգտագործում է ֆերմենտների կատալիտիկ ազդեցությունը բուժման էֆեկտը բարձրացնելու համար. գնդաձև թեթև կերամզիտը ունի կոպիտ մակերեսի, չափավոր խտության, բարձր ամրության և շփման դիմադրության առավելությունները. նանո-մոդիֆիկացված կերամսիտը օգտագործում է նանոտեխնոլոգիա ֆիլտրի նյութը փոփոխելու համար: Ֆիլտրի նյութի մակերեսը ունի նանոմասնիկներ, ինչը նրան դարձնում է ավելի ուժեղ մշակման հնարավորություն:

3. Փոփոխված ֆիլտրի նյութ
Հաշվի առնելով սովորաբար օգտագործվող զտիչ նյութերի սահմանափակ հատուկ մակերեսը, ինչպիսիք են քվարց ավազը, կերամզիտը և անտրացիտը, մակերեսի բացասական լիցքը չեզոք պայմաններում կամ ոչ տնտեսական, հետազոտողները մշակել են փոփոխված զտիչ նյութեր, որոնք դարձել են լայնածավալ հետազոտությունների թեժ թեմա: Փոփոխված ֆիլտրի նյութը ֆիզիկական և քիմիական ռեակցիաների միջոցով կրող ֆիլտրի նյութի մակերևույթի վրա փոփոխիչի շերտ է ծածկում, դրանով իսկ փոխելով սկզբնական ֆիլտրի նյութի մասնիկների մակերեսի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները, ինչը կարող է բարելավել ֆիլտրի նյութի կարողությունը՝ ընդհատելու աղտոտումը և դրա կլանման կարողությունը որոշակի հատուկ նյութերի համար և բարելավել արտահոսող ջրի որակը: Պրակտիկան ցույց է տվել, որ փոփոխված ֆիլտրի նյութերը կարող են մեծացնել ֆիլտրի նյութի հատուկ մակերեսը և բարձրացնել դրա կլանման հզորությունը, այնպես որ մակերևույթի ծածկույթով առաջացած ուժեղացված կլանման և օքսիդացման մաքրման գործառույթները կարող են լիովին օգտագործվել ջրի տարբեր օրգանական նյութերի, բակտերիաների և ջրիմուռների հետ շփման գործընթացում: Փոփոխված ֆիլտրային միջավայրը կարող է ոչ միայն կլանել մակրոմոլեկուլները և կոլոիդ օրգանական նյութերը, այլև կլանել և օքսիդացնել մեծ քանակությամբ ծանր մետաղների իոններ և ջրում փոքր մոլեկուլային լուծվող օրգանական նյութեր՝ դրանով իսկ հասնելով ջրի որակի համապարփակ բարելավման նպատակին:

1). Կեղտաջրերի մաքրման համար Փոփոխված ֆիլտրային միջավայրը Xiangyang-ը օգտագործում է մոդիֆիկացված մոնտմորիլլոնիտ և սեպիոլիտ ջրի մեջ օրգանական աղտոտիչները կլանելու համար: Պարզվել է, որ երբ ջուրը պարունակում է որոշ անցումային մետաղներ, ինչպիսիք են երկաթը, քրոմը, մանգանը, պղինձը և պլատինը, անցումային մետաղների դատարկ ուղեծրերը ձգում են օրգանական նյութի որոշ ատոմների կամ ֆունկցիոնալ խմբերի էլեկտրոնների միայնակ զույգերը, ինչը փոխում է օրգանական նյութի կառուցվածքը, ինչը շատ հեշտ է դարձնում որոշ նյութերի քիմիական կապերը ամբողջությամբ խախտելը: օրգանական նյութերի քայքայումը. Պրոֆեսոր Գաո Նայյունը կավահող ծածկույթ օգտագործեց քվարց ավազը փոփոխելու համար օրգանական նյութերն ու պղտորությունը հեռացնելու համար և պարզեց, որ արտահոսքի TOC և CODMn ցուցանիշները ցույց են տալիս, որ ծածկույթն ավելի լավն է, քան չծածկված ավազը: Այս ոլորտում օտարերկրյա հետազոտությունները սկսվել են ավելի վաղ։ 1989 թվականին Ջիբան Կ. Պարզվել է, որ դրա մակերեսը աճել է մոտ 40 անգամ, ինչը կարող է արդյունավետորեն հեռացնել կադմիումը, քրոմը և ցիանիդը կադմիումի և քրոմապատման կեղտաջրերից: 1996 թվականին Արուն Ջոշին և ուրիշներ Հնդկական տեխնոլոգիական ինստիտուտից օգտագործել են երկաթի օքսիդով պատված ավազ՝ երկաթի նիտրատով պատված 0,49 մմ միջին երկրաչափական չափսով քվարցային ավազի մակերևույթի վրա՝ որպես զտիչ նյութ՝ պատրաստելու էժան{16}}կենցաղային մկնդեղի հեռացման սարք՝ եռավալենտ և հնգավալենտ մկնդեղը գետնից հեռացնելու համար։

2). Ջրի մաքրման համար փոփոխված ֆիլտրային միջավայրեր Երբ կոյուղաջրերի մաքրման համար փոփոխված ֆիլտրային միջավայրերի հետազոտությունն ավելի ու ավելի ծավալուն է դառնում, սկսվել է նաև ջրի մաքրման հետազոտությունը: Չժոու Յուեքսին և մյուսները պարզել են, որ մակերեսային ձևափոխված քվարց ավազը կարող է արդյունավետորեն հեռացնել ջրում լուծվող ֆոսֆատները, և ծանր մետաղների իոնների հեռացման արագությունը, ինչպիսիք են Cr3+ և Cu2+-ը, գերազանցում է 90%-ը; Maeda-ն և մյուսները Ճապոնիայում պատեցին երկաթի հիդրօքսիդը մարջան քարի վրա՝ ձեռք բերելու համար երկաթի-մարջան քարերի զտիչ նյութ, որը կարող է արդյունավետորեն կլանել ջրի մեջ հնգավալենտ մկնդեղի երկաթի-մարջան քարի մակերեսը; 1990-ականների սկզբին պրոֆեսոր Բենջամինը և նրա հետազոտական ​​խմբի անդամները սկսեցին օգտագործել փոփոխված զտիչ նյութեր ջրի մաքրման մեջ. Ստենկամպը և մյուսները օգտագործել են երկաթով-պատված ձևափոխված քվարց ավազով ֆիլտրի նյութեր ֆիլտրման փորձարկումների համար՝ դրական լիցքավորված երկաթի միացությունների մասնիկները և բացասական լիցքավորված էմուլսիայի մասնիկները հեռացնելու համար: Արդյունքները ցույց են տվել, որ փոփոխված ֆիլտրի նյութը գրեթե բոլոր փորձարկումներում գերազանցում է սկզբնական քվարցային ավազին: Փոփոխված ֆիլտրի նյութը ունի ուժեղ էլեկտրաստատիկ կլանման ունակության բնութագրեր, կարճ հասունության ժամկետ և կարող է նվազեցնել կոագուլանտի քանակը. Եժի Լու Կասիկը և այլք: ծածկված ավազը երկաթի հիդրօքսիդով և ալյումինի հիդրօքսիդով՝ ֆիլտրի նյութը փոփոխելու համար՝ ջրի մեջ միկրոօրգանիզմները հեռացնելու համար: Արդյունքները ցույց են տվել, որ Escherichia coli-ի, խոլերայի բակտերիաների, պոլիոմիելիտի վիրուս 1-ի և Escherichia coli ֆագի MS-2-ի հեռացման արագությունը ջրում եղել է 99%-ից բարձր: