1. ఇసుక మరియు కంకర, క్వార్ట్జ్ ఇసుక ఫిల్టర్ మీడియా
1) సింగిల్-లేయర్ ఫిల్టర్ మీడియా 1829లో, ఇంగ్లండ్లోని లండన్లోని చెల్సియా వాటర్ సప్లై కంపెనీ వాస్తవ ఉత్పత్తి కోసం మొదటి స్లో ఫిల్టర్ ట్యాంక్ను నిర్మించింది. నెమ్మదిగా వడపోత ట్యాంక్ యొక్క ఆపరేషన్ సమయంలో, నీటిలో సస్పెండ్ చేయబడిన మలినాలను వడపోత పొరలో కూడబెట్టడం కొనసాగుతుంది, వడపోత నిరోధకతను పెంచుతుంది మరియు క్రమంగా వడపోత రేటును తగ్గిస్తుంది. అందువల్ల, 2 నుండి 3 నెలల ఆపరేషన్ తర్వాత, అది పునరుత్పత్తి చేయబడాలి మరియు మళ్లీ ఆపరేషన్లో ఉంచాలి. 1885లో, అమెరికన్లు వేగవంతమైన ఫిల్టర్ ట్యాంక్ను కనుగొన్నారు మరియు 1909లో మొట్టమొదటి వేగవంతమైన ఫిల్టర్ ట్యాంక్ను నిర్మించారు, ఇది స్లో ఫిల్టర్ ట్యాంక్ యొక్క లోపాలను మెరుగుపరిచింది మరియు వడపోత వేగాన్ని బాగా పెంచింది. ఈ సమయంలో, వడపోత అనేది ఒకే-పొర వడపోత, మరియు ఫిల్టర్ మీడియా ఇసుక మరియు కంకర, క్వార్ట్జ్ ఇసుక మొదలైనవి.
2) బహుళ-లేయర్ ఫిల్టర్ మీడియా వడపోత సాంకేతికత యొక్క నిరంతర అభివృద్ధితో, దేశీయ మరియు విదేశీ పరిశోధకులు బహుళ-లేయర్ ఫిల్టర్ మీడియా ఫిల్ట్రేషన్ను వరుసగా ప్రతిపాదించారు. అప్లికేషన్లలో సాధారణంగా ఉపయోగించే బహుళ-లేయర్ ఫిల్టర్ మీడియా డబుల్-లేయర్ ఫిల్టర్ మీడియా మరియు ట్రిపుల్-లేయర్ ఫిల్టర్ మీడియా. 1940లో, యునైటెడ్ స్టేట్స్ మొదటిసారిగా డబుల్-లేయర్ ఫిల్టర్ ట్యాంక్ను అభివృద్ధి చేసింది. ఈ ఫిల్టర్ పై పొరలో తక్కువ సాంద్రత మరియు పెద్ద కణ పరిమాణంతో తేలికపాటి ఫిల్టర్ మెటీరియల్ను మరియు దిగువ పొరలో అధిక సాంద్రత మరియు చిన్న కణ పరిమాణంతో భారీ ఫిల్టర్ మెటీరియల్ని ఉపయోగిస్తుంది. డబుల్-లేయర్ ఫిల్టర్ మెటీరియల్ యొక్క కాలుష్య నిలుపుదల సామర్థ్యం సాంప్రదాయ సింగిల్-లేయర్ ఫిల్టర్ మెటీరియల్ కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ మరియు ఫిల్ట్రేషన్ రేటు 0.5 రెట్లు ఎక్కువ పెరిగిందని ఆపరేషన్ డేటా చూపిస్తుంది. మూడు-లేయర్ ఫిల్టర్ మెటీరియల్ టెక్నాలజీపై పరిశోధన 1960లలో ప్రారంభమైంది, సాధారణంగా బొగ్గు, ఇసుక మరియు గోమేదికం వడపోత పదార్థాలుగా ఉపయోగించబడింది. ప్రారంభ వడపోత సమయంలో ఈ ఫిల్టర్ ట్యాంక్ వడపోత రేటు సింగిల్-లేయర్ రాపిడ్ ఫిల్టర్ ట్యాంక్ కంటే 3 రెట్లు మరియు బొగ్గు-ఇసుక డబుల్-లేయర్ ఫిల్టర్ ట్యాంక్ కంటే 2 రెట్లు ఎక్కువ.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, దేశీయ పరిశోధకులు కూడా ఫిల్టర్ మెటీరియల్లో సంబంధిత మెరుగుదలలు చేసారు మరియు సాధారణమైనది యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ మరియు క్వార్ట్జ్ ఇసుక కలయిక. సింఘువా విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన జాంగ్ షెంగ్ మరియు ఇతరులు యాక్టివేటెడ్ కార్బన్-క్వార్ట్జ్ ఇసుక డబుల్-పొర డీప్ బెడ్ ఫిల్టర్ ద్వారా అధిక-ఆల్గే వాటర్ సోర్స్ వాటర్ చికిత్సను అధ్యయనం చేశారు. సమీకృత ఫ్లోటేషన్ ఫిల్ట్రేషన్తో యాక్టివేట్ చేయబడిన కార్బన్-క్వార్ట్జ్ ఇసుక డబుల్{6}}లేయర్ డీప్ బెడ్ ఫిల్టర్ మొత్తం ఆల్గే రిమూవల్ రేట్ 95.1%, క్లోరోఫిల్ రిమూవల్ రేట్ 92.2%, అవుట్లెట్ టర్బిడిటీ రిమూవల్ రేట్ 54.3%, ఆక్సిజన్ రిమూవల్ రేట్ 54.3%, 3 ఆక్సిజన్ రిమూవల్ రేట్ 6 అని ఫలితాలు చూపించాయి. 86.4%.
3) సజాతీయ వడపోత మాధ్యమం ఈ ఫిల్టర్ మీడియా ద్వారా ఏర్పడిన ఫిల్టర్ బెడ్ పై నుండి క్రిందికి ప్రతి విభాగంలో పెద్ద, మధ్యస్థ మరియు చిన్న కణ పరిమాణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు వాటి సంబంధిత పరిమాణాలు సమానంగా లేదా దగ్గరగా ఉంటాయి. ఫిల్టర్ బెడ్ ఎగువ మరియు దిగువ దిశలలో ఫిల్టర్ మీడియా యొక్క శూన్య నిష్పత్తి ఒకే విధంగా ఉంటుంది, తద్వారా ఫిల్టర్ బెడ్ నీటి ప్రవాహ స్థితి కూడా ఒకే విధంగా ఉంటుంది. సజాతీయ వడపోత మాధ్యమం ఉపరితల అడ్డంకిని మెరుగ్గా అధిగమించగలదు మరియు ఎక్కువ నీరు మరియు మంచి నీటి నాణ్యతను ఫిల్టర్ చేసే ప్రభావాన్ని సాధించడానికి ఫ్లాక్స్ ఫిల్టర్ బెడ్లోకి లోతుగా చొచ్చుకుపోతాయి.
2. సిరామిక్ గ్రాన్యూల్ ఫిల్టర్ మీడియా
సెరామ్సైట్ యొక్క ఆవిష్కరణను 1885లో గుర్తించవచ్చు, అయితే ఇది వాస్తవానికి 1918లో SJHayde చే అభివృద్ధి చేయబడింది. 1950ల ప్రారంభంలో నా దేశం సెరామ్సైట్ ఉత్పత్తి మరియు అనువర్తనాన్ని అధ్యయనం చేయడం ప్రారంభించింది. సిరామ్సైట్ పారిశ్రామిక వ్యర్థాల అవశేషాలు, వ్యర్థాలు లేదా విస్మరించిన ఖనిజ ముడి పదార్థాలు మరియు నాసిరకం షేల్తో తయారు చేయబడింది. సిరామ్సైట్ లోపల ఉండే మైక్రోపోర్లు పోరస్గా ఉంటాయి, దీని వలన సిరామ్సైట్ చిన్న బల్క్ డెన్సిటీ, అధిక బలం మరియు రసాయన తుప్పు నిరోధకత యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. సెరామ్సైట్ ఫిల్టర్ మెటీరియల్ యొక్క నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం క్వార్ట్జ్ ఇసుక ఫిల్టర్ మెటీరియల్ కంటే 6 నుండి 8 రెట్లు ఉంటుంది మరియు క్వార్ట్జ్ ఇసుక కంటే సచ్ఛిద్రత 1.7 నుండి 2.2 రెట్లు ఉంటుంది.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, మంచి మురుగునీటి శుద్ధి ప్రభావంతో, మురుగునీటికి జీవసంబంధమైన శుద్ధి పూరకంగా సెరామ్సైట్ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది మరియు అమ్మోనియా నత్రజని తొలగింపు రేటు 90% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. కటో మరియు ఇతరులు. ఆహార వ్యర్థ జలాలను శుద్ధి చేయడానికి పోరస్ సిరామిక్ ఫిల్లర్లను ఉపయోగించారు. హైడ్రాలిక్ నిలుపుదల సమయం 30.17h ఉన్నప్పుడు, సగటు COD తొలగింపు రేటు 87% మించిపోయింది. ప్రస్తుతం, దేశీయ మరియు విదేశీ పరిశోధకులు ఎంజైమాటిక్ సిరామ్సైట్, గోళాకార తేలికైన సిరామ్సైట్ మరియు నానో-మాడిఫైడ్ సిరామ్సైట్ వంటి కొత్త సెరామ్సైట్ ఫిల్టర్ మెటీరియల్లను సంప్రదాయ సిరామ్సైట్ ఆధారంగా అభివృద్ధి చేశారు. ఎంజైమాటిక్ సెరామ్సైట్ ప్రధానంగా చికిత్స ప్రభావాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఎంజైమ్ల ఉత్ప్రేరక ప్రభావాన్ని ఉపయోగిస్తుంది; గోళాకార తేలికైన సెరామ్సైట్ కఠినమైన ఉపరితలం, మితమైన సాంద్రత, అధిక బలం మరియు ఘర్షణ నిరోధకత యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది; నానో-సవరించిన సెరామ్సైట్ ఫిల్టర్ మెటీరియల్ని సవరించడానికి నానోటెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తుంది. వడపోత పదార్థం యొక్క ఉపరితలం నానోపార్టికల్స్ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది బలమైన చికిత్స సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
3. సవరించిన వడపోత పదార్థం
క్వార్ట్జ్ ఇసుక, సెరామ్సైట్ మరియు ఆంత్రాసైట్ వంటి సాధారణంగా ఉపయోగించే ఫిల్టర్ మెటీరియల్ల పరిమిత నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం, తటస్థ పరిస్థితులలో లేదా ఆర్థికంగా ఉపరితలంపై ప్రతికూల చార్జ్ని పరిగణనలోకి తీసుకుని, పరిశోధకులు సవరించిన ఫిల్టర్ మెటీరియల్లను అభివృద్ధి చేశారు, ఇవి విస్తృతమైన పరిశోధనలకు హాట్ టాపిక్గా మారాయి. భౌతిక మరియు రసాయన ప్రతిచర్యల ద్వారా క్యారియర్ ఫిల్టర్ మెటీరియల్ ఉపరితలంపై మాడిఫైయర్ పొరను పూయడం సవరించిన ఫిల్టర్ మెటీరియల్, తద్వారా అసలు ఫిల్టర్ మెటీరియల్ కణాల ఉపరితలం యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను మార్చడం, ఇది కాలుష్యాన్ని అడ్డగించే ఫిల్టర్ మెటీరియల్ సామర్థ్యాన్ని మరియు కొన్ని ప్రత్యేక పదార్థాల కోసం దాని శోషణ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు ప్రసరించే నీటి నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది. సవరించిన వడపోత పదార్థాలు వడపోత పదార్థం యొక్క నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యాన్ని పెంచుతాయి మరియు దాని శోషణ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతాయి, తద్వారా ఉపరితల పూత ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే మెరుగైన శోషణ మరియు ఆక్సీకరణ శుద్దీకరణ విధులు నీటిలోని వివిధ సేంద్రీయ పదార్థాలు, బ్యాక్టీరియా మరియు ఆల్గేలతో సంపర్క ప్రక్రియలో పూర్తిగా ఉపయోగించబడతాయి. సవరించిన వడపోత మాధ్యమం స్థూల కణాలను మరియు ఘర్షణ సేంద్రియ పదార్థాన్ని శోషించడమే కాకుండా, నీటిలో భారీ లోహ అయాన్లు మరియు చిన్న పరమాణు కరిగే సేంద్రీయ పదార్థాలను పెద్ద మొత్తంలో శోషించగలదు మరియు ఆక్సీకరణం చేస్తుంది, తద్వారా నీటి నాణ్యతను సమగ్రంగా మెరుగుపరిచే ఉద్దేశ్యాన్ని సాధిస్తుంది.
1) మురుగునీటి శుద్ధి కోసం సవరించిన ఫిల్టర్ మీడియా Xiangyang నీటిలో సేంద్రీయ కాలుష్య కారకాలను శోషించడానికి సవరించిన మోంట్మోరిల్లోనైట్ మరియు సెపియోలైట్లను ఉపయోగిస్తుంది. నీటిలో ఇనుము, క్రోమియం, మాంగనీస్, రాగి మరియు ప్లాటినం వంటి కొన్ని పరివర్తన లోహాలు ఉన్నప్పుడు, పరివర్తన లోహాల ఖాళీ కక్ష్యలు సేంద్రీయ పదార్థంలోని కొన్ని పరమాణువులు లేదా క్రియాత్మక సమూహాల యొక్క ఒంటరి జతల ఎలక్ట్రాన్లను ఆకర్షిస్తాయని కనుగొనబడింది, ఇది సేంద్రీయ పదార్థం యొక్క నిర్మాణాన్ని మారుస్తుంది, కొన్ని సేంద్రీయ పదార్థాల రసాయన బంధాలను పూర్తిగా విచ్ఛిన్నం చేయడం చాలా సులభం- సేంద్రీయ పదార్థం. ప్రొఫెసర్ గావో నైయున్ సేంద్రియ పదార్థం మరియు టర్బిడిటీని తొలగించడానికి క్వార్ట్జ్ ఇసుకను సవరించడానికి అల్యూమినా కోటింగ్ని ఉపయోగించారు మరియు ప్రసరించే నీటిలో ఉన్న TOC మరియు CODMn సూచికలు పూత పూయని ఇసుక కంటే మెరుగ్గా ఉన్నాయని కనుగొన్నారు. ఈ ప్రాంతంలో విదేశీ పరిశోధనలు ముందుగానే ప్రారంభమయ్యాయి. 1989లో, జిబాన్ కె.సత్పతి జల్లెడ పట్టిన క్వార్ట్జ్ ఇసుక ఉపరితలంపై ఐరన్ నైట్రేట్తో సగటు రేఖాగణిత పరిమాణం 0.7మి.మీ. దాని ఉపరితల వైశాల్యం దాదాపు 40 రెట్లు పెరిగినట్లు కనుగొనబడింది, ఇది కాడ్మియం మరియు క్రోమియం లేపన మురుగునీటి నుండి కాడ్మియం, క్రోమియం మరియు సైనైడ్లను సమర్థవంతంగా తొలగించగలదు. 1996లో, ఇండియన్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీకి చెందిన అరుణ్ జోషి మరియు ఇతరులు ఐరన్ ఆక్సైడ్ పూతతో కూడిన ఇసుకను క్వార్ట్జ్ ఇసుక ఉపరితలంపై పూత పూసిన ఐరన్ నైట్రేట్ను సగటు రేఖాగణిత పరిమాణం 0.49మిమీతో ఫిల్టర్ మెటీరియల్గా ఉపయోగించారు.
2) నీటి శుద్ధి కోసం సవరించిన ఫిల్టర్ మీడియా మురుగునీటి శుద్ధి కోసం సవరించిన ఫిల్టర్ మీడియాపై పరిశోధన మరింత విస్తృతం అవుతున్నప్పుడు, నీటి శుద్ధిపై పరిశోధన కూడా ప్రారంభమైంది. Zhou Yuexi మరియు ఇతరులు ఉపరితల మార్పు చేసిన క్వార్ట్జ్ ఇసుక నీటిలో కరిగే ఫాస్ఫేట్లను సమర్థవంతంగా తొలగించగలదని మరియు Cr3+ మరియు Cu2+ వంటి హెవీ మెటల్ అయాన్ల తొలగింపు రేటు 90% కంటే ఎక్కువగా ఉందని కనుగొన్నారు; జపాన్లోని మైడా మరియు ఇతరులు ఇనుము-పగడపు రాయి ఫిల్టర్ మెటీరియల్ను పొందేందుకు పగడపు రాయిపై ఫెర్రిక్ హైడ్రాక్సైడ్ను పూత పూస్తారు, ఇది నీటిలోని పెంటావాలెంట్ ఆర్సెనిక్ను ఇనుము-పగడపు రాయి యొక్క ఉపరితలంపై ప్రభావవంతంగా శోషించగలదు; 1990ల ప్రారంభంలో, ప్రొఫెసర్ బెంజమిన్ మరియు అతని పరిశోధనా బృందం సభ్యులు నీటి చికిత్సలో సవరించిన వడపోత పదార్థాలను ఉపయోగించడం ప్రారంభించారు; స్టెన్క్యాంప్ మరియు ఇతరులు ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన ఇనుప సమ్మేళనం కణాలు మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ఎమల్షన్ కణాలను తొలగించడానికి వడపోత పరీక్షల కోసం ఇనుము-పూతతో సవరించిన క్వార్ట్జ్ ఇసుక ఫిల్టర్ పదార్థాలను ఉపయోగించారు. దాదాపు అన్ని పరీక్షల్లో ఒరిజినల్ క్వార్ట్జ్ ఇసుక కంటే సవరించిన ఫిల్టర్ మెటీరియల్ మెరుగైనదని ఫలితాలు చూపించాయి. సవరించిన వడపోత పదార్థం బలమైన ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ శోషణ సామర్థ్యం, తక్కువ పరిపక్వత కాలం యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు గడ్డకట్టే మొత్తాన్ని తగ్గిస్తుంది; జెర్జి లు కాసిక్ మరియు ఇతరులు. నీటిలోని సూక్ష్మజీవులను తొలగించడానికి వడపోత పదార్థాన్ని సవరించడానికి ఐరన్ హైడ్రాక్సైడ్ మరియు అల్యూమినియం హైడ్రాక్సైడ్తో కప్పబడిన ఇసుక. నీటిలో ఎస్చెరిచియా కోలి, కలరా బ్యాక్టీరియా, పోలియో వైరస్ 1 మరియు ఎస్చెరిచియా కోలి ఫేజ్ MS-2 యొక్క తొలగింపు రేట్లు అన్నీ 99% కంటే ఎక్కువగా ఉన్నాయని ఫలితాలు చూపించాయి.