Filtration MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Filtration - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Explanation:

संकल्पना:

उपयोग किए गए माध्यम के प्रकार के अनुसार फिल्टर को निम्न तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है:

एकल-माध्यम फिल्टर: इन फिल्टर में केवल एक प्रकार का माध्यम होता है और या तो रेत या संदलित एन्थ्रेसाइट कोयले को फिल्टर माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है।

दोहरे-माध्यम फिल्टर: इन फिल्टर में दो तरह के माध्यम होते हैं और आमतौर पर एन्थ्रेसाइट कोयला और रेत फिल्टर माध्यम के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

बहु-माध्यम फिल्टर: इन फिल्टर में तीन प्रकार के माध्यम होते हैं और आमतौर पर संदलित एन्थ्रेसाइट कोयला, रेत और गार्नेट को फिल्टर माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है।

आदर्श फिल्टर वह है जिसमें रोमछिद्रों का आकार नीचे से ऊपर की ओर बढ़ रहा हो। ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि संस्तर के शीर्ष पर अधिकतम छिद्र आयतन उपलब्ध हो और धीरे-धीरे तल पर न्यूनतम तक कम हो जाए। इसके अलावा, माध्यम का एक श्रेणीकरण है जो ऊपर मोटे से नीचे सूक्ष्म तक है।

उपरोक्त दो तथ्यों के आधार पर विभिन्न फिल्टर माध्यम को निम्न प्रकार से व्यवस्थित किया गया है:

दोहरे माध्यम फ़िल्टर के लिए: नीचे से ऊपर तक सही क्रम फ़िल्टर सामग्री रेत और एन्थ्रेसाइट कोयला है।

बहु-माध्यम फिल्टर के लिए: नीचे से ऊपर तक सही क्रम फिल्टर सामग्री गार्नेट, रेत और एन्थ्रेसाइट कोयला है। गार्नेट को सबसे नीचे रखा जाता है क्योंकि यह बहुत सघन होता है।

संप्रत्यय:

रैपिड सैंड फिल्टर के क्षेत्रफल की गणना करने के लिए, उपयोग करें:

\( \text{क्षेत्रफल} = \frac{\text{कुल पानी की मांग (लीटर/घंटा)}}{\text{निस्पंदन दर}} \)

• जनसंख्या = 100,000
• प्रति व्यक्ति मांग = 160 लीटर/दिन
• निस्पंदन दर = 4500 लीटर/घंटा/वर्ग मीटर

कुल प्रति घंटा मांग = \( \frac{100000 \times 160}{24} = 666666.67 \) लीटर/घंटा

क्षेत्रफल = \( \frac{666666.67}{4500} \approx 148.15 \, \text{वर्ग मीटर} \)

व्याख्या:

कथन 1 (S1): असत्य

"सीमित जलभृतों में कुओं से भूजल के निष्कर्षण के लिए अंतःस्रावी दीर्घाएँ प्रदान की जाती हैं।"

• अंतःस्रावी दीर्घाएँ क्षैतिज या ढलान वाली छिद्रित पाइप या नलिकाएँ हैं जो नदी तल या जलोढ़ निक्षेपों के नीचे स्थापित होती हैं ताकि असीमित जलभृतों (उथले जल-वाहक संरचनाओं) से जल एकत्रित किया जा सके।

• इनका उपयोग नहीं किया जाता है सीमित जलभृतों में कुओं से भूजल निकालने के लिए।

• चूँकि यह कथन गलत तरीके से अंतःस्रावी दीर्घाओं को सीमित जलभृतों से जोड़ता है, इसलिए यह असत्य है।

कथन 2 (S2): सत्य

"नलकूपों से निकाले गए भूजल को नदियों के सतही जल की तुलना में कम उपचार की आवश्यकता होती है।"

• नलकूपों से भूजल प्राकृतिक रूप से फ़िल्टर किया जाता है क्योंकि यह मिट्टी और चट्टान की परतों से होकर गुजरता है, जिससे प्रदूषण का स्तर कम हो जाता है।

• सतही जल (नदियों, झीलों आदि से) प्रदूषकों, कार्बनिक पदार्थों और माइक्रोबियल संदूषण के संपर्क में आता है, जिसके उपयोग से पहले व्यापक उपचार की आवश्यकता होती है।

• इसलिए, नलकूप के पानी को सतही जल की तुलना में कम उपचार की आवश्यकता होती है, जिससे यह कथन सत्य हो जाता है।

व्याख्या:

कथन 1 (S1):

"गुरुत्वाकर्षण फिल्टर में, दाब शीर्ष हमेशा धनात्मक होता है।" (सत्य)

• गुरुत्वाकर्षण फिल्टर में, जल गुरुत्वाकर्षण बल के कारण फिल्टर बेड से होकर गुजरता है।

• दाब शीर्ष धनात्मक रहता है क्योंकि जल हमेशा फिल्टर माध्यम से ऊपर होता है, जिससे नीचे की ओर बल बनता है।

कथन 2 (S2):

"अधिकांश प्रकार के निस्पंदन में, कण मुख्य रूप से छानने से हटा दिए जाते हैं।" (असत्य)

• जल उपचार में, निस्पंदन विभिन्न तंत्रों जैसे तलछटीकरण, अधिशोषण, अवरोधन और जैविक क्रिया द्वारा अशुद्धियों को दूर करता है, केवल छानने से नहीं।

• छानना केवल एक निष्कासन तंत्र है, लेकिन अधिकांश निस्पंदन प्रक्रियाओं में प्राथमिक नहीं है।

व्याख्या:

धीमी रेत फिल्टर के लिए

निस्पंदन की दर 100 - 200 lit/hour/sqm है

व्याख्या:

दिया गया डेटा:

गांव जनसंख्या = 200

पानी की मांग की औसत दर = 100 लीटर प्रति व्यक्ति प्रति दिन

औसत निस्यन्दन दर = 100 liter/hour/m2 = 100 x 24 liter/day/m2

अधिकतम मांग का औसत मांग से अनुपात = 1.5

डिजाइन निस्पंदन = 1.5 x गांव जनसंख्या x पानी की मांग की औसत दर

= 1.5 x 200 x 100 = 30000 liter/day/m2

त्वरित रेत फिल्टर का क्षेत्रफल = \(\frac{Design \ discharge}{Average \ filtration \ rate}\)

त्वरित रेत फिल्टर का क्षेत्रफल = \(\frac{30000}{100\ \times 24}\)

त्वरित रेत फिल्टर का क्षेत्रफल= 12.5 m2

अतिरिक्त जानकारीत्वरित रेत फ़िल्टर के लिए

• फिल्टर की संख्या (N) = 1.22 \(\sqrt (\)Q),जहां Q MLD में है
• छिद्रण का कुल अनुप्रस्थ काट क्षेत्र = फिल्टर्ड क्षेत्र का 0.2%
• पार्श्व पर का अनुप्रस्थ काट क्षेत्र छिद्रण के कुल अनुप्रस्थ काट क्षेत्र का 2 या 4 गुना है।

संकल्पना:

निस्यंदन का क्षेत्रफल = क्षमता /भारण दर से निस्यंदक 

निस्यंदकों की संख्या = निस्यंदन का क्षेत्रफल /एक निस्यंदक का क्षेत्रफल

दिया गया है:

संयंत्र की क्षमता = 1m³/s = 3600 × 24 = 86400 m³/day

भारण दर से निस्यंदक  = 120 m³/day/m²

गणना:

निस्यंदन का क्षेत्रफल = 86400/120 = 720 m²

आवश्यक निस्यंदकों की संख्या = 720/(6 × 10) = 12

जब दो निस्यंदक पश्चधावन के लिए सेवा से बाहर हो जाते हैं तो उपलब्ध निस्यंदक की संख्या = 12 - 2 = 10

उपलब्ध निस्यंदन का क्षेत्रफल = 60 × 10 = 600 m²

स्पष्टीकरण:

स्पष्टीकरण:

मंद रेत फ़िल्टर और त्वरित रेत फिल्टर:

इसलिए, स्कंदक तेजी से गुरुत्वाकर्षण-प्रकार के फिल्टर के लिए एक आवश्यक पूर्व-उपचार है।

Additional Information

दबाव फिल्टर

त्वरित रेत फिल्टर और दबाव फिल्टर के बीच का अंतर:

• पानी का बहाव गुरुत्वाकर्षण के तहत नहीं है। इसका मतलब है कि बंद कक्ष के अंदर पानी दबाव में है।
• टैंक का व्यास 1.5 m - 3 m और ऊंचाई या लंबाई 3.5 से 8 मीटर है।
• संचालन तीव्र गुरुत्वाकर्षण फिल्टर के समान है।
• निस्पंदन की दर 6000 - 15000 l/m2/hr है।

व्याख्या:

मंद रेत फ़िल्टर और त्वरित रेत फ़िल्टर की तुलना नीचे दिखाई गई है:

स्पष्टीकरण:

धीमा रेत फिल्टर:

(i) जल शोधन के लिए व्यापक आधार पर उपयोग किया जाने वाला पहला फिल्टर धीमा रेत फिल्टर था। इन फिल्टरों का निर्माण लगभग 0.2 mm के प्रभावी आकार के साथ महीन रेत से किया गया था।

धीमा रेत फिल्टर की दक्षता:

1. जीवाणु भारः

(i) धीमा रेत फिल्टर पानी से जीवाणु भार को हटाने में अत्यधिक दक्ष होता हैं। यह प्रत्याशित किया जाता है कि वे कच्चे पानी से लगभग 98 से 99% जीवाणु भार को हटा सकते हैं। हालांकि, जीवाणु को पूरी तरह से हटाने के लिए, कीटाणुशोधन आवश्यक है।

2. रंग:

(i) धीमा रेत फिल्टर कच्चे पानी का रंग हटाने में कम दक्ष होते हैं। ऐसा अनुमान है कि वे कच्चे पानी का रंग लगभग 20 से 25% तक निकाल देते हैं।

3. आविलता:

(i) धीमा रेत फिल्टर लगभग 50 ppm की सीमा तक आविलता को दूर कर सकता हैं। 60 ppm से अधिक आविलता वाले पानी के लिए, प्रारंभिक उपचार देना आवश्यक है।

संकल्पना:

तीव्र रेत निस्यंदक:

• तीव्र रेत निस्यंदक कणों और अशुद्धियों को हटाने के लिए अपेक्षाकृत मोटी रेत और अन्य खुरदुरे माध्यम का उपयोग करते हैं जो एक ऊर्णन प्रक्रिया में फंस गए हैं।
• अनफिल्टर्ड पानी गुरुत्वाकर्षण माध्यम या पंप दाब के माध्यम से फिल्टर माध्यम से प्रवाहित होता है और सामग्री रेत मैट्रिक्स की सतहों में फंस जाती है।
• तीव्र रेत निस्यंदक को पश्चधावन द्वारा अक्सर साफ किया जाना चाहिए, जिसमें पानी की दिशा को उलट देना और संपीड़ित वायु को जोड़ना शामिल होता है।

तीव्र रेत निस्यंदक के लिए, निस्यंदक का आवश्यक पृष्ठ क्षेत्रफल = प्रवाह दर/ निस्यंदन की दर

गणना:

दिया गया है, प्रवाह दर = 10 MLD = 10 × 10⁶ litres/day और निस्यंदन की दर = 100,000 litres/day per m²

∴ निस्यंदक का आवश्यक पृष्ठ क्षेत्रफल \({\rm{}} = \frac{{10{\rm{\;}} \times {\rm{\;}}{{10}^6}{\rm{\;litres}}/{\rm{day\;}}}}{{100,000{\rm{\;litres}}/{\rm{day\;per\;}}{{\rm{m}}^2}}} = 100{\rm{\;}}{{\rm{m}}^2}\)

इसलिए, सबसे उपयुक्त उत्तर विकल्प 1 है।