1. Media filtri me rërë dhe zhavorr, rërë kuarci
1). Media filtri me një-shtresë Në vitin 1829, Chelsea Water Supply Company në Londër, Angli, ndërtoi rezervuarin e parë të ngadaltë të filtrit për prodhimin aktual. Gjatë funksionimit të rezervuarit të filtrit të ngadaltë, papastërtitë e pezulluara në ujë vazhdojnë të grumbullohen në membranën e filtrit, duke rritur rezistencën e filtrimit dhe duke ulur gradualisht shkallën e filtrimit. Prandaj, pas 2 deri në 3 muaj funksionim, ai duhet të rigjenerohet dhe të vihet sërish në funksion. Në 1885, amerikanët shpikën rezervuarin e filtrit të shpejtë dhe ndërtuan rezervuarin e parë të filtrit të shpejtë në 1909, i cili përmirësoi defektet e rezervuarit të ngadaltë të filtrit dhe rriti shumë shpejtësinë e filtrimit. Në këtë kohë, filtrimi është filtrim me një-një shtresë, dhe media filtri janë rëra dhe zhavorri, rëra kuarci, etj.
2). Media filtri me shumë-shtresa Me përmirësimin e vazhdueshëm të teknologjisë së filtrimit, kërkuesit vendas dhe të huaj kanë propozuar në mënyrë të njëpasnjëshme filtrimin e mediave me filtra me shumë-shtresa. Mediat me filtra me shumë{5}}shtresa më të përdorura në aplikacione janë media me filtra me dy-shtresa dhe media me filtra me tre shtresa-. Në vitin 1940, Shtetet e Bashkuara zhvilluan për herë të parë një rezervuar filtri me dy shtresa. Ky filtër përdor një material filtri të lehtë me densitet të ulët dhe madhësi të madhe të grimcave në shtresën e sipërme dhe një material filtri të rëndë me densitet të lartë dhe madhësi të vogël të grimcave në shtresën e poshtme. Të dhënat e funksionimit tregojnë se kapaciteti mbajtës i ndotjes i materialit të filtrit me dy-shtresa është dyfishi i materialit tradicional të filtrit me një-shtresa, dhe shkalla e filtrimit është rritur me më shumë se 0,5 herë. Hulumtimi mbi teknologjinë e materialit të filtrit me tre shtresa filloi në vitet 1960, zakonisht duke përdorur qymyr, rërë dhe granatë si materiale filtri. Shpejtësia e filtrimit të këtij rezervuari të filtrit gjatë filtrimit fillestar mund të jetë 3 herë më e madhe se ajo e një rezervuari filtri me një-një shtresë të shpejtë dhe 2 herë më i lartë i një rezervuari filtri me dy shtresa me qymyr-rërë-.
Vitet e fundit, studiuesit vendas kanë bërë gjithashtu përmirësime përkatëse në materialin e filtrit, dhe një e zakonshme është një kombinim i karbonit të aktivizuar dhe rërës kuarci. Zhang Sheng dhe të tjerë nga Universiteti Tsinghua studiuan trajtimin e-ujit të burimit të ujit me alga të larta nga karboni i aktivizuar-rërë kuarci me dy shtresa-filtri me shtrat të thellë. Rezultatet treguan se filtri me shtrat të thellë me dy shtresa me karbon të aktivizuar-rërë kuarci- me filtrim të integruar të flotacionit kishte një shkallë totale të heqjes së algave prej 95.1%, një shkallë të largimit të klorofilit prej 92.2%, një shkallë të largimit të turbullirës së daljes prej 54.3%, një shkallë heqjeje 6% të konsumit të oksigjenit. 86.4%.
3). Mjete filtri homogjene Shtrati i filtrit i formuar nga kjo media filtri ka përmasa të mëdha, mesatare dhe të vogla të grimcave në secilin seksion nga lart poshtë, dhe sasitë e tyre përkatëse janë të barabarta ose afër. Raporti i zbrazëtisë së medias së filtrit në drejtimet e sipërme dhe të poshtme të shtratit të filtrit është i njëjtë, kështu që gjendja e rrjedhjes së ujit të shtratit të filtrit është gjithashtu e njëjtë. Mediat homogjene të filtrit mund të kapërcejnë më mirë bllokimin sipërfaqësor dhe floku depërton thellë në shtratin e filtrit për të arritur efektin e filtrimit të më shumë ujit dhe cilësisë së mirë të ujit.
2. Media filtri me granula qeramike
Zbulimi i ceramsitit mund të gjurmohet në vitin 1885, por në fakt ai u zhvillua nga SJHayde në 1918. Vendi im filloi të studionte prodhimin dhe aplikimin e ceramsitit në fillim të viteve 1950. Ceramsite është bërë nga mbetjet e mbeturinave industriale, mbetjet ose lëndët e para minerale të hedhura dhe argjilore inferiore. Mikroporet brenda ceramsitit janë poroze, gjë që e bën qeramzitin të ketë karakteristikat e densitetit të vogël të masës, forcës së lartë dhe rezistencës ndaj korrozionit kimik. Sipërfaqja specifike e materialit të filtrit të ceramsitit është 6 deri në 8 herë më e madhe se materiali i filtrit me rërë kuarci, dhe poroziteti është 1.7 deri në 2.2 herë më i madh se ai i rërës kuarci.
Vitet e fundit, ceramsite është përdorur gjerësisht si një mbushës për trajtimin biologjik të ujërave të zeza, me efekt të mirë të trajtimit të ujërave të zeza dhe shkalla e largimit të azotit të amoniakut mund të arrijë më shumë se 90%. Kato etj. përdorur mbushës poroz qeramike për trajtimin e ujërave të zeza të ushqimit. Kur koha e mbajtjes hidraulike ishte 30.17 orë, shkalla mesatare e heqjes së COD tejkaloi 87%. Aktualisht, studiues vendas dhe të huaj kanë zhvilluar materiale të reja filtri të ceramsitit, të tilla si ceramsite enzimatike, ceramsite me peshë sferike të lehtë dhe nano-ceramsite të modifikuar bazuar në ceramsite konvencionale. Ceramsite enzimatike kryesisht përdor efektin katalitik të enzimave për të rritur efektin e trajtimit; qeramiti sferik i lehtë ka avantazhet e sipërfaqes së ashpër, densitetit të moderuar, forcës së lartë dhe rezistencës ndaj fërkimit; nano-ceramsite i modifikuar përdor nanoteknologji për të modifikuar materialin e filtrit. Sipërfaqja e materialit të filtrit ka nanogrimca, gjë që e bën atë të ketë kapacitet më të fortë trajtimi.
3. Material filtri i modifikuar
Duke marrë parasysh sipërfaqen specifike të kufizuar të materialeve filtri të përdorura zakonisht si rëra kuarci, qeramiti dhe antraciti, ngarkesa negative në sipërfaqe në kushte neutrale ose joekonomike, studiuesit kanë zhvilluar materiale filtri të modifikuar, të cilat janë bërë një temë e nxehtë për kërkime të gjera. Materiali i modifikuar i filtrit është që të vesh një shtresë modifikuesi në sipërfaqen e materialit të filtrit bartës përmes reaksioneve fizike dhe kimike, duke ndryshuar kështu vetitë fizike dhe kimike të sipërfaqes së grimcave të materialit filtrues origjinal, gjë që mund të përmirësojë aftësinë e materialit filtrues për të kapur ndotjen dhe kapacitetin e tij të absorbimit për disa substanca të veçanta dhe për të përmirësuar cilësinë e ujit të rrjedhshëm. Praktika ka treguar se materialet e modifikuara të filtrit mund të rrisin sipërfaqen specifike të materialit të filtrit dhe të rrisin kapacitetin e tij absorbues, në mënyrë që funksionet e përmirësuara të absorbimit dhe pastrimit të oksidimit të krijuara nga veshja sipërfaqësore të mund të përdoren plotësisht në procesin e kontaktit me lëndë të ndryshme organike, baktere dhe alga në ujë. Mediat e modifikuara të filtrit jo vetëm që mund të thithin makromolekulat dhe lëndën organike koloidale, por gjithashtu thithin dhe oksidojnë një sasi të madhe të joneve të metaleve të rënda dhe lëndëve organike të tretshme molekulare të vogla në ujë, duke arritur kështu qëllimin e përmirësimit gjithëpërfshirës të cilësisë së ujit.
1). Media filtri i modifikuar për trajtimin e ujërave të zeza Xiangyang përdor montmorillonitin dhe sepiolitin e modifikuar për të absorbuar ndotësit organikë në ujë. Është konstatuar se kur uji përmban disa metale kalimtare si hekur, krom, mangan, bakër dhe platin, orbitat e zbrazëta të metaleve në tranzicion tërheqin çiftet e vetme të elektroneve të disa atomeve ose grupeve funksionale në lëndën organike, gjë që ndryshon strukturën e lëndës organike, duke e bërë shumë të lehtë thyerjen e lidhjeve kimike të disa lëndëve organike{3}} duke e zbërthyer plotësisht lëndën organike. Profesori Gao Naiyun përdori shtresën e aluminit për të modifikuar rërën kuarci për të hequr lëndën organike dhe turbullirën, dhe zbuloi se treguesit TOC dhe CODMn në rrjedhën e rrjedhës treguan se veshja ishte më e mirë se rëra e pa veshur. Hulumtimet e huaja në këtë fushë kanë filluar më herët. Në vitin 1989, Jiban K.Satpathy e veshi sipërfaqen e rërës kuarci të situr me një madhësi mesatare gjeometrike prej 0.7 mm me nitrat hekuri. U zbulua se sipërfaqja e saj u rrit me gati 40 herë, gjë që mund të largonte në mënyrë efektive kadmiumin, kromin dhe cianidin nga kadmiumi dhe ujërat e zeza të kromit. Në vitin 1996, Arun Joshi dhe të tjerë nga Instituti Indian i Teknologjisë përdorën rërë të veshur me oksid hekuri me nitrat hekuri të veshur në sipërfaqen e rërës kuarci me një madhësi mesatare gjeometrike prej 0,49 mm si material filtri për të bërë një pajisje me kosto të ulët dhe të thjeshtë për heqjen e arsenikut shtëpiake për të hequr arsenikun trevalent dhe pesëvalent nga toka.
2). Mjetet e modifikuara të filtrit për trajtimin e ujit Kur kërkimi për mediat filtri të modifikuar për trajtimin e ujërave të zeza po bëhet gjithnjë e më i gjerë, ka filluar edhe hulumtimi për trajtimin e ujit. Zhou Yuexi dhe të tjerët zbuluan se rëra kuarci e modifikuar sipërfaqësore mund të heqë në mënyrë efektive fosfatet e tretshme në ujë dhe shkalla e largimit të joneve të metaleve të rënda si Cr3+ dhe Cu{4}} është mbi 90%; Maeda dhe të tjerët në Japoni mbuluan hidroksidin e hekurit në gurin e koralit për të përftuar hekur-material filtri prej guri koral, i cili mund të thithë në mënyrë efektive arsenikun pesëvalent në ujë në sipërfaqen e hekurit-gur koral; në fillim të viteve 1990, profesor Benjamin dhe anëtarët e ekipit të tij kërkimor filluan të përdorin materiale filtri të modifikuar në trajtimin e ujit; Stenkamp dhe të tjerët përdorën materiale filtri me rërë kuarci të modifikuar të veshur me hekur-për testet e filtrimit për të hequr grimcat e përbërjes së hekurit të ngarkuar pozitivisht dhe grimcat e emulsionit të ngarkuar negativisht. Rezultatet treguan se materiali i modifikuar i filtrit ishte superior ndaj rërës origjinale të kuarcit në pothuajse të gjitha testet. Materiali i modifikuar i filtrit ka karakteristikat e aftësisë së fortë të përthithjes elektrostatike, periudhës së shkurtër të maturimit dhe mund të zvogëlojë sasinë e koagulantit; Jerzy Lu Kasik etj. rërë e mbuluar me hidroksid hekuri dhe hidroksid alumini për të modifikuar materialin e filtrit për të hequr mikroorganizmat në ujë. Rezultatet treguan se shkalla e largimit të Escherichia coli, baktereve të kolerës, virusit të poliomielitit 1 dhe fagut Escherichia coli MS-2 në ujë ishin të gjitha mbi 99%.