Керамический фильтр для воды
Керамические фильтры для воды ( CWF ) — это недорогой и эффективный тип фильтров для воды , в которых используется небольшой размер пор керамического материала для фильтрации грязи, мусора и бактерий из воды. Это делает их идеальными для использования в развивающихся странах . [ 1 ] а портативные керамические фильтры обычно используются в походах . [ 2 ]
Способ действия
[ редактировать ]Подобно другим методам фильтрации воды, фильтр удаляет частицы, размер которых превышает размер пор фильтрующего материала. [ 3 ] Обычно удаляются бактерии, простейшие и микробные цисты. Однако фильтры обычно неэффективны против вирусов, поскольку они достаточно малы, чтобы пройти на «чистую» сторону фильтра. Керамические фильтры для воды (CWF) можно обрабатывать серебром в такой форме, которая не вымывается. Серебро помогает убить или вывести из строя бактерии и предотвратить рост плесени и водорослей в корпусе фильтра.
не удаляет химические загрязнения Керамическая фильтрация сама по себе . Однако некоторые производители (особенно керамических свечных фильтров) включают в керамический фильтрующий картридж высокоэффективный сердечник из активированного угля, который уменьшает количество органических и металлических загрязнений. Активный уголь поглощает такие соединения, как хлор . Фильтры с активированным углем необходимо периодически заменять, поскольку угольные фильтры засоряются посторонними материалами.
Двумя наиболее распространенными типами керамических фильтров для воды являются фильтры горшечного типа и свечного типа. Системы керамических фильтров состоят из пористого керамического фильтра, который прикрепляется к пластиковому или керамическому резервуару или устанавливается поверх него. Загрязненную воду сливают в верхнюю емкость. Он проходит через фильтр(ы) в расположенный ниже резервуар. Нижняя розетка обычно снабжена краном.
Загрязнения размером больше мелких отверстий керамической конструкции останутся в верхней половине устройства. Фильтр(ы) можно очистить, очистив их мягкой щеткой и промыв чистой водой. Также можно использовать горячую воду и мыло.
При стационарном использовании керамические свечи имеют механические, эксплуатационные и технологические преимущества перед простыми вставками и горшками. Фильтрующие свечи позволяют использовать прочные металлические и пластиковые емкости, что снижает вероятность возникновения санитарно-гигиенических нарушений. Поскольку площадь их фильтра не зависит от размера соединительного соединения, утечка меньше, чем у сменных фильтров другой геометрии, и можно использовать более дорогие и качественные прокладки. Поскольку они защищены верхней розеткой, а не образуют ее, вероятность их повреждения при обычном использовании меньше. Их легче дезинфицировать, поскольку гигиеническая сторона находится внутри свечи. Несанитарная часть находится снаружи, где ее легко чистить. Они подходят для большего количества типов сосудов и применений, чем простые горшки, и прикрепляются к простому отверстию в сосуде. Их также можно заменить, не заменяя всю верхнюю емкость, а в емкостях большего размера можно просто использовать больше фильтрующих свечей, что позволяет стандартизировать производство фильтров. Если обнаруживается, что фильтр в контейнере для нескольких фильтров сломан, отверстие фильтра можно заткнуть и продолжить использование с меньшим количеством фильтров и более длительным временем дозаправки, пока не будет получена замена. Кроме того, стандартизация фильтров позволяет экономично держать под рукой один или несколько фильтров.
Существуют также портативные керамические фильтры, такие как MSR Miniworks, которые работают за счет ручной откачки, и линейные керамические фильтры, которые фильтруют питьевую воду, поступающую через бытовую водопроводную систему. Очистка этих фильтров аналогична очистке глиняного горшка, но также возможна очистка обратным потоком, при которой чистая вода прогоняется через фильтр назад, выталкивая любые загрязнения из керамических пор.
Основными рисками для успеха всех форм керамической фильтрации являются микротрещины и перекрестное загрязнение. Если устройство уронить или иным образом неправильно использовать, хрупкая природа керамических материалов может привести к появлению мелких, едва видимых трещин, пропускающих через фильтр более крупные загрязнения. Ведутся работы по изменению соотношения глины и опилок в процессе производства, чтобы улучшить хрупкость и вязкость разрушения этих глиняных керамических материалов для фильтров для воды. [ 4 ] Если «чистая» водная сторона керамической мембраны соприкасается с грязной водой, руками, тряпками и т. д., фильтрация будет неэффективной. Если такой контакт произошел, чистую сторону фильтра следует тщательно простерилизовать перед повторным использованием.
Развитие и расширение
[ редактировать ]
Генри Доултон изобрел современную форму фильтра для санитарной воды с керамической свечой в 1827 году. В 1835 году королева Виктория поручила ему изготовить такое устройство для своего личного использования. К 1846 году компания Doulton Ceramics получила широкое признание как ведущий производитель эффективных профилактических устройств для очистки инфицированной воды. В 1887 году Доултон был посвящен в рыцари, отчасти за работу с фильтрами для воды. Исследования Луи Пастера , посвященные бактериям, также предоставили убедительную причину эффекта фильтров. Первоначальная компания Doulton по производству фильтров для воды продолжает существовать, хотя ее несколько раз продавали и переименовывали. «Doulton» в настоящее время (2013 г.) является зарегистрированной торговой маркой Fairey Ceramics. [ 5 ]
Несколько университетов, включая Массачусетский технологический институт; Университеты Колорадо; Принстонский университет; Университет Висконсина-Милуоки; Университет штата Огайо; Университеты Тулейна, Западная Вирджиния, Северная Каролина в США; Делфтский университет, Стратклайд в Европе, USAID, ЮНИСЕФ, Университет Саморано в Гондурасе, Университет Рафаэля Ландивара в Гватемале, Университет Земли, Институт гидравлических ресурсов, Красный Крест, «Инженеры без границ», Организация Объединенных Наций, страны Африки, такие как Нигерия, Гана, Буркина-Фасо, Кения и т. д., а также страны Азии, такие как Непал, Бангладеш, Камбоджа, Шри-Ланка, Индия, Вьетнам, Уганда и т. д., а также НПО поддерживают расширение использования керамических фильтров в инициативах по развитию питьевой воды; чаще всего в виде фильтров из глиняных горшков. [ 6 ]
Фернандо Масариегос из Гватемалы отвечал за разработку технологии керамических фильтров в 1981 году, будучи директором по исследованиям воды в Центральноамериканском научно-исследовательском институте в Гватемале. Он был директором по исследованиям и разработкам в Ecofiltro в Антигуа, Гватемала. Рон Ривера учился у Фернандо Мазариегоса из Гватемалы и был ключевым сторонником и новатором в этой области в составе группы, которая пронесла керамический фильтр в форме усеченного конуса через международные границы и помогла развивающимся странам обеспечить дешевую питьевую воду высокого качества. Рон Ривера также работал с организацией Potters for Peace по всему миру на благо и на благо глиняных мастеров в развивающихся странах, чтобы поддержать их бизнес. [ 7 ]
Последние разработки произошли в Индии: такие НПО , как Enactus IIT Madras, Rupayan Sansthan, Sehgal Foundation, поддерживают расширение и использование местных керамических фильтров для воды в форме усеченной пирамиды под названием Matikalp для инициатив по развитию питьевой воды в Тамилнаде, Раджастане, Бихаре и других штатах. [ 8 ] [ 9 ]
В Африке организация Uganda Spouts of Water работает в сотрудничестве с местными сообществами и партнерами над производством и распространением керамических фильтров для воды (Purifaaya), изготовленных из местных материалов.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Исследования очистителей воды в керамических горшках» . Гончары без границ . Проверено 26 августа 2018 г.
- ^ Никки Зальцман (2018). «10 лучших туристических фильтров для воды 2018 года» . Наркоманы приключений . Проверено 26 августа 2018 г.
- ^ «Керамическая фильтрация» . Центры по контролю и профилактике заболеваний . 2011.
- ^ Физические свойства керамической посуды из пористой глины , А.К. Плаппалли, И. Якуб, Л.К. Браун, В.О. Собойеджо и АБО Собойеджо. Дж. Инж. Матер. Технол. 2011, 133(3), 031004, по состоянию на 25 мая 2011 г.
- ^ «История керамического фильтра Doulton» . purewatergazette.net . Архивировано из оригинала 14 января 2013 г. Проверено 8 марта 2013 г.
- ^ Плаппалли, Ананд Кришнан (2010). Теоретическое и эмпирическое моделирование текучести, прочности, выщелачивания и микроструктурных характеристик V-образных пористых керамических фильтров для воды (Диссертация). Университет штата Огайо.
- ^ Плаппалли, А., Чен, Х., Айинде, В., Алайанде, С., Усоро, А. Фридман, К.С. Дэйр, Э., Огуньяле, Т., Якуб, И., Лефтвич, М., Малатеста, К., Ривера, Р., Браун, Л., Собоеджо, А., Собойехо, В. 2011. Полевое исследование использования глиняных керамических фильтров для воды и их влияния на общее состояние здоровья в Нигерии. Журнал поведения в отношении здоровья и общественного здравоохранения 1 (1): 1-14.
- ^ «G-фильтр: технология для индивидуального гончара (с английскими субтитрами)» . Ютуб . Архивировано из оригинала 19 декабря 2021 г.
- ^ С. Гупта, Р. Сатанкар, А. Каурвар, У. Аравинд, М. Шариф, А. Плаппалли, 2018, Бытовое производство керамических фильтров для воды в Западном Раджастане, Индия, Международный журнал служебного обучения в инженерии, гуманитарной инженерии и Социальное предпринимательство, 13 (1), 53–66, Университет штата Пенсильвания.