1. Sand og grus, kvarts sandfiltermedier
1). Single - Layer Filter Media I 1829 bygde Chelsea Water Supply Company i London, England, den første langsomme filtertanken for faktisk produksjon. Under driften av den langsomme filtertanken fortsetter de suspenderte urenheter i vannet å samle seg i filtermembranen, noe som øker filtreringsmotstanden og reduserer gradvis filtreringshastigheten. Derfor, etter 2 til 3 måneders drift, må den regenereres og settes tilbake i drift. I 1885 oppfant amerikanere den raske filtertanken og bygde den første raske filtertanken i 1909, noe som forbedret feilene i den langsomme filtertanken og økte filtreringshastigheten kraftig. På dette tidspunktet er filtreringen enkelt - lagfiltrering, og filtermediet er sand og grus, kvartssand, etc.
2). Multi - Lagfiltermedia Med kontinuerlig forbedring av filtreringsteknologi har innenlandske og utenlandske forskere suksessivt foreslått Multi - Layer Filter Media Filtration. De mest brukte multi - lagfiltermediene i applikasjoner er doble - lag filter media og trippel - lag filtermedia. I 1940 utviklet USA først en dobbel - lag filtertank. Dette filteret bruker et lysfiltermateriale med lav tetthet og stor partikkelstørrelse i det øvre laget, og et tungt filtermateriale med høy tetthet og liten partikkelstørrelse i det nedre laget. Operasjonsdata viser at forurensningskapasiteten til dobbelt - lagfiltermateriale er dobbelt så stor som det tradisjonelle enkelt - lagfiltermaterialet, og filtreringshastigheten økes med mer enn 0,5 ganger. Forskningen på tre - Lag -filtermaterialteknologi begynte på 1960 -tallet, vanligvis ved bruk av kull, sand og granat som filtermaterialer. Filtreringshastigheten til denne filtertanken under den innledende filtreringen kan være 3 ganger den for en enkelt - lag hurtig filtertank og 2 ganger den for en kull - sand dobbel - lag filtertank.
De siste årene har innenlandske forskere også gjort tilsvarende forbedringer i filtermaterialet, og en vanlig er en kombinasjon av aktivert karbon og kvartssand. Zhang Sheng og andre fra Tsinghua University studerte behandlingen av høy - alge vannkildevann ved aktivert karbon - kvarts sand dobbelt - lag dypt sengfilter. Resultatene viste at det aktiverte karbonet - kvarts sand dobbelt - lag dypt sengfilter med integrert flotasjonsfiltrering hadde en total fjerningshastighet på alge på 95,1%, en klor på 54%, en fjerning av 92,2%, en outlet turbiditet. av 86.4%.
3). Homogene filtermedier Filterbedet dannet av dette filtermediet har store, middels og små partikkelstørrelser i hver seksjon fra topp til bunn, og deres respektive mengder er like eller nært. Valgforholdet til filtermediet i øvre og nedre retning av filterbedet er det samme, slik at strømningstilstanden til filterbedevannet også er den samme. Homogene filtermedier kan bedre overvinne overflateblokkering, og flokkene trenger dypt inn i filterbedet for å oppnå effekten av å filtrere ut mer vann og god vannkvalitet.
2. Keramisk granulatfiltermedium
Oppdagelsen av Ceramsite kan spores tilbake til 1885, men det ble faktisk utviklet av Sjhayde i 1918. Mitt land begynte å studere produksjonen og anvendelsen av Ceramsite på begynnelsen av 1950 -tallet. Ceramsite er laget av industrielt avfallsrester, avfall eller kasserte mineralraver og dårligere skifer. Mikroporene inne i Ceramsite er porøse, noe som gjør at Ceramsite har egenskapene til liten bulk -tetthet, høy styrke og kjemisk korrosjonsmotstand. Det spesifikke overflatearealet til Ceramsite -filtermateriale er 6 til 8 ganger for kvarts sandfiltermateriale, og porøsiteten er 1,7 til 2,2 ganger den for kvartssand.
De siste årene har Ceramsite blitt mye brukt som et biologisk behandlingsfyllstoff for avløpsvann, med god renseeffekt, og ammoniakknitrogenfjerningshastigheten kan nå mer enn 90%. Kato et al. brukte porøse keramiske fyllstoffer for å behandle matavløpsvann. Når den hydrauliske retensjonstiden var 30,17 timer, oversteg den gjennomsnittlige COD -fjerningsgraden 87%. For tiden har innenlandske og utenlandske forskere utviklet nye Ceramsite -filtermaterialer som enzymatisk ceramsite, sfærisk lett Ceramsite og Nano - modifisert Ceramsite basert på konvensjonell Ceramsite. Enzymatisk ceramsite bruker hovedsakelig den katalytiske effekten av enzymer for å forbedre behandlingseffekten; Sfærisk lett ceramsite har fordelene med grov overflate, moderat tetthet, høy styrke og friksjonsmotstand; Nano - Modified Ceramsite bruker nanoteknologi for å endre filtermaterialet. Overflaten på filtermaterialet har nanopartikler, noe som gjør at det har sterkere behandlingskapasitet.
3. Modifisert filtermateriale
Tatt i betraktning det begrensede spesifikke overflatearealet til ofte brukte filtermaterialer som kvartssand, keramsite og antracitt, har den negative ladningen på overflaten under nøytrale forhold eller uøkonomiske, forskere utviklet modifiserte filtermaterialer, som har blitt et hett tema for omfattende forskning. Modifisert filtermateriale er å belegge et lag med modifikator på overflaten av bærerfiltermaterialet gjennom fysiske og kjemiske reaksjoner, og dermed endre de fysiske og kjemiske egenskapene til overflaten til de originale filtermaterialpartiklene, som kan forbedre filtermaterialets evne til å avskjære forurensning og dens adsorpsjonskapasitet for visse spesielle stoffer, og forbedre strømningskvaliteten. Praksis har vist at modifiserte filtermaterialer kan øke det spesifikke overflatearealet til filtermaterialet og forbedre adsorpsjonskapasiteten, slik at den forbedrede adsorpsjonen og oksidasjonsrensingsfunksjonene genereres av overflatebelegget kan brukes fullt ut i kontaktprosessen med forskjellige organiske stoffer, bakterier og alger i vannet. Modifiserte filtermedier kan ikke bare adsorbere makromolekyler og kolloidalt organisk materiale, men også adsorbere og oksidere en stor mengde tungmetallioner og små molekylære oppløselige organiske stoffer i vann, og dermed oppnå formålet med å forbedre vannkvaliteten omfattende.
1). Modifiserte filtermedier for avløpsbehandling Xiangyang bruker modifiserte montmorillonitt og sepiolitt for å adsorbere organiske miljøgifter i vann. Det er funnet at når vannet inneholder noen overgangsmetaller som jern, krom, mangan, kobber og platina, tiltrekker de tomme banene til overgangsmetallene de ensomme parene av elektroner i noen atomer eller funksjonelle grupper i det organiske materialet, som endrer strukturen, noe som gjør det veldig enkelt å bryte de kjemiske bindingene {3 {3 {3 { derved nedbryter dermed det organiske stoffet. Professor Gao Naiyun brukte aluminiumoksydbelegg for å endre kvartssand for å fjerne organisk materiale og turbiditet, og fant at TOC- og CODMN -indikatorene i avløpet viste at belegget var bedre enn den ikke -belagte sanden. Utenlandsk forskning på dette området startet tidligere. I 1989 belagte Jiban K.Satpathy overflaten av siktet kvartssand med en gjennomsnittlig geometrisk størrelse på 0,7 mm med jernnitrat. Det ble funnet at overflatearealet økte med nesten 40 ganger, noe som effektivt kunne fjerne kadmium, krom og cyanid fra kadmium og kromplatering av avløpsvann. I 1996 brukte Arun Joshi og andre fra Indian Institute of Technology jernoksydbelagt sand med jernnitrat belagt på overflaten av kvartssand med en gjennomsnittlig geometrisk størrelse på 0,49 mm som filtermateriale for å lage en lav - kostnad, enkel husholdningsarsen.
2). Modifiserte filtermedier for vannbehandling Når forskningen på modifiserte filtermedier for avløpsbehandling blir mer og mer omfattende, har forskningen på vannbehandling også begynt. Zhou Yuexi og andre fant at overflatemodifisert kvartssand effektivt kan fjerne oppløselige fosfater i vann, og fjerningshastigheten til tungmetallioner som Cr 3+ og Cu 2+ er over 90%; Maeda og andre i Japan belagt jernhydroksid på korallstein for å oppnå jern - korallsteinsfiltermateriale, som effektivt kan adsorbere pentavalent arsen i vann til overflaten av jern - korallstein; På begynnelsen av 1990 -tallet begynte professor Benjamin og hans forskerteammedlemmer å bruke modifiserte filtermaterialer i vannbehandling; Stenkamp og andre brukte jern - belagt modifiserte kvarts sandfiltermaterialer for filtreringstester for å fjerne positivt ladede jernforbindelsespartikler og negativt ladede emulsjonspartikler. Resultatene viste at det modifiserte filtermaterialet var overlegen den opprinnelige kvartssanden i nesten alle tester. Det modifiserte filtermaterialet har egenskapene til sterk elektrostatisk adsorpsjonsevne, kort modenhetsperiode, og kan redusere mengden koagulant; Jerzy Lu Kasik et al. Dekket sand med jernhydroksyd og aluminiumhydroksyd for å modifisere filtermaterialet for å fjerne mikroorganismer i vannet. Resultatene viste at fjerningshastigheten til Escherichia coli, kolera-bakterier, polio-virus 1 og Escherichia coli fag MS-2 i vannet alle var over 99%.