Малозатратные фильтрующие материалы для очистки хозяйственно-питьевой воды

Фетрат Н. ^a*, Ростайе А. Р. ^a, Кала С. ^b

^a Бамийский университет, г. Бамиан, 1601, Афганистан

^b Андхрский университет, г. Вишакапатнам, штат Андхра-Прадеш, 530003, Индия

https://doi.org/10.29258/CAJWR/2024-R1.v10-2/79-94.eng

E-mail: fetrat.azizi123@gmail.com

Ростайе А.Р. : ah.rrostayee@gmail.com, Кала С.: kalagadepalli97@gmail.com

18 ноября, 2024

Аннотация

В статье приводятся результаты исследования, направленного на анализ ряда малозатратных фильтрующих материалов с точки зрения их эффективности при фильтрации воды из открытых скважинных источников в контексте мероприятий по обеспечению доступа населения к чистой воде в г. Анакапалле, пригороде г. Вишакапатнам, Индия, в предмуссонный период в 2022 году.  Исследованные фильтрующие материалы включали: активированный уголь кокосовой скорлупы, золу рисовой шелухи, модифицированный марганцем песок и оксид графена, а их оценка проводилась по степени влияния на отобранные физико-химические параметры воды.  Исходя из принципов медленной песчаной и гравитационной фильтрации, для целей исследования была построена установка с картриджем, заполненным слоями фильтрующих материалов, и встроенным в нее керамическим фильтром типа «свечка» (цилиндрической формы).  По результатам исследования адсорбция оказалась наиболее эффективным механизмом удаления нежелательных примесей.  Основное внимание рамках исследования уделялось снижению pH, минерализации, жесткости, щелочности воды, а также содержания в ней хлоридов и железа посредством применения различных механизмов фильтрации.  Результаты исследования показали значительное снижение мутности, pH, минерализации и содержания хлоридов, а также незначительное снижение жесткости воды при применении в качестве фильтрующей среды активированного угля кокосовой скорлупы и золы рисовой шелухи.  Кроме этого, применение химически измененного материала – модифицированного марганцем песка – показало значительное снижение концентрации железа, а применение песчаного оксида графена – снижение щелочности во всех исследованных образцах воды.

Доступно на английском

Скачать статью (анг)

Для цитирования:

Fetrat, N., Rostayee, A., Kala, S. (2024). Low-cost filtering materials for domestic water treatment. Central Asian Journal of Water Research,  10(2), 79-94. https://doi.org/10.29258/CAJWR/2024-R1.v10-2/79-94.eng

Список литературы

Abraham, N., Gokul, A., Murali, A., Kr, K. & Thaliyan, M. (2021a).  Removal Of Iron From Groundwater Using Ferric Hydroxide [Fe (OH) 3] Flocs, Rice Husk And Coconut Shell Charcoal: A. International Journal of Research in Engineering and Science (IJRES) 9 (July 2021), pp. 60-67;

Andrijanto, E., Subiyanto, G., Marlina, N., Citra, H. & Lintang, C. (2018). Preparation of graphene oxide sand composites as super adsorbent for water purification application. MATEC Web of Conferences;

Bansal, R.C. & Goyal, M. (2005).  Activated carbon adsorption.  CRC Press;

Barloková, D. & Ilavský, J. (2010).  Removal of iron and manganese from water using filtration by natural materials.  Polish Journal of Environmental Studies 19(6), pp. 1117-1122;

Bharadwaj, N., Mishra, P., Jain, R. & Uchchariya, D. (2016).  Use of Activated Carbon of Coconut Shell (Cocosnucifera) for Reduction of Chloride and Hardness of Water. International Advanced Research Journal in Science, Engineering and Technology 3(8), pp. 85-90;

Bhatnagar, A., Vilar, V.J., Botelho, C.M. & Boaventura, R.A. (2010).  Coconut-based biosorbents for water treatment — a review of the recent literature.  Advances in colloid and interface science 160(1-2), pp. 1-15;

Castro-Muñoz, R., Cruz-Cruz, A., Alfaro-Sommers, Y., Aranda-Jarillo, L.X. & Gontarek-Castro, E. (2022).  Reviewing the recent developments of using graphene-based nanosized materials in membrane separations.  Critical Reviews in Environmental Science and Technology 52(19), pp. 3415-3452;

Cescon, A. & Jiang, J.-Q. (2020).  Filtration process and alternative filter media material in water treatment.  Water 12(12), p. 3377;

El-Harbawi, M. (2010).  Design of a portable dual purposes water filter system.  Journal of Engineering Science and Technology 5(2), pp. 165-175;

Hiremath, M., Angadi, B. & Desai, N.N. (2020).  Design and Fabrication of Indigenous Low Cost Water Filter Using Activated Carbon Prepared from Low Cost Materials.  2020 IEEE Bangalore Humanitarian Technology Conference (B-HTC);

Jia, H., Liu, J., Zhong, S., Zhang, F., Xu, Z., Gong, X. & Lu, C. (2015).  Manganese oxide coated river sand for Mn (II) removal from groundwater.  Journal of Chemical Technology & Biotechnology 90(9), pp. 1727-1734;

Kang, H., Liu, Y., Li, D. & Xu, L. (2022).  Study on the Removal of Iron and Manganese from Groundwater Using Modified Manganese Sand Based on Response Surface Methodology.  Applied Sciences 12(22), p. 11798;

Magesh, N., Krishnakumar, S., Chandrasekar, N. & Soundranayagam, J.P. (2013). Groundwater quality assessment using WQI and GIS techniques, Dindigul district, Tamil Nadu, India.  Arabian Journal of Geosciences 6, pp. 4179-4189;

Mahmood, A. (2018).  Evaluation of raw water quality in Wassit governorate by Canadian water quality index.  MATEC Web of Conferences;

Malhotra, C., Patil, R., Kausley, S. & Ahmad, D. (2013).  Novel uses of rice-husk-ash (a natural silica-carbon matrix) in low-cost water purification applications.  AIP Conference Proceedings;

Mohan, D., Sarswat, A., Ok, Y.S. & Pittman Jr., C.U. (2014).  Organic and inorganic contaminants removal from water with biochar, a renewable, low cost and sustainable adsorbent – a critical review.  Bioresource technology 160, pp. 191-202;

Priyanka Singh, A.J. (2020).  Experimental Examinations on Purification of Water by Rice Husk and Its Ash.  International Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE) 8, pp. 3771-3777;

Sampan Anvekar, A.M., Khan, A., Kalgutkar, H., Shirodkar, V. (2022).  A Review on Portable Water Purifier by Using Low Cost Filteration Materials.  Journal of Xidian University 16(2), pp. 278-280;

Shabiimam, M., Kazi, T., Anas, P. & Shifa, S. (2018).  Treatment of water using various filtration techniques: A review study.  Proc. of the 3rd Int. Conf. on Construction, Real Estate, Infrastructure and Project (CRIP) Management;

Shelton, T.B. (2005).  Interpreting drinking water quality analysis. What do the number mean;

Simonis, J. & Basson, A. (2012).  Manufacturing a low-cost ceramic water filter and filter system for the elimination of common pathogenic bacteria.  Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C 50, pp. 269-276;

Suribabu, C., Sudarsan, J. & Nithiyanantham, S. (2020).  Performance and technical valuation of candle-type ceramic filter for water purification.  International Journal of Energy and Water Resources 4, pp. 37-45.