اطلاعات مفیدی در مورد فیلتر شنی

یک روش فیزیکی برای حذف ذرات معلق موجود در آب فیلتراسیوندانه‌ای میباشد که قدمتی طولانی دارد.
فیلتر شنی از نوع فیلتراسیون دانه‌ای است و به شکل مخزن استوانه‌ای است که تحت فشار بستری از ماسه (شن سیلیسی و یا آنتراسیت) و شن دانه‌بندی شده می‌باشد که با صاف نمودن (فیلتراسیون) فیزیکی آب باعث میشود تا ذرات معلق موجود در آن نظیر رنگ ، گل، پلانکتون ، مواد آلی ، باکتری‌ها و ذرات حاصل حذف شوند. بدنه این فیلترها، از جنس فولاد است و بر اساس استانداردهای معتبر ساخته شده که دو دریچه بازدید را دارا بوده و کلیه سطوح مجاور با آب در داخل مخزن دستگاه با دو لایه رنگ اپوکسی و برای جلوگیری از خوردگی و تمامیه سطوح بیرونی دستگاه با رنگ روغنی پوشش دارده شده زیرا در مجاورت هوا قرار دارند. در این فیلترها فشار استاندارد که بین 7-3 اتمسفر است وجود دارد. چنانچه فشار بیش از این مقدار باشد پدیده شیارسازی ایجاد می‌شود.
فیلتر شنی به دو صورت عمودی و افقی ساخته می‌شوند. ارتفاع فیلترهای عمودی استاندارد بین 7/0 الی 5/1 و قطر این فیلترها از حدود 5/0 تا 3 متر است.فیلترهای عمودی نبست به افقی ارجحیت دارند زیرا در راستای ارتفاع آنها عمل تصفیه انجام میشود. در فیلترهای عمودی و افقی آب حاصل از شستشو و آب ورودی از طریق شبکه نازل در پایین و بالا دستگاه جمع آوری ویا تقسیم می‌گردد.
آب از قسمت پایینی ستون وارد شده و پس از عبور از بستر فیلتر شنی، شن دانه‌بندی شده با خلوص 98% و یک صفحه مشبک با 50 تا 70 عدد پستانک در هر متر مربع که جهت آبکشی و جلوگیری از خروج ذرات شن از دستگاه تشکیل شده است، از قسمت تحتانی خارج می‌گردد.
ذرات شنی که بصورت طبقاتی و دانه‌بندی شده برروی صفحه مشبک قرار میگیرند بر حسب اندازه ذرات معلق در آب تعیین می ‌شوند. ترتیب قرارگیری اندازه این ذرات به ترتیب از درشت به ریز است به این صورت است که از سمت بالای بستر به سمت پایین بستر قرار میگیرند.
هرچه ضخامت بستر فیلتر بیشتر باشد، راندمان حذف مواد معلق در آن نیز بیشتر و راندمان حذف بالا خواهد رفت . فیلتر شنی در عمل ضخامتشان بین محدوده 150-70 سانتیمتر قرار داد. بر اساس فشار روی بستر و قطر ذرات بستر دانه‌ای ، به ازای هر مترمربع از سطح بستر 20-5 مترمکعب آب را در هر ساعت می‌توان تصفیه نمود.
در دوره تصفیه، ذرات موجود در آب در بستر فیلتراسیون رسوب میکنند و بتدریج فرج و خلل بستر را پر می‌کنند.
بدین ترتیب با گذشت زمان معینی از شروع بهره برداری بر حسب میزان مواد معلق آب ورودی و کدورت، افت فشار تدریجا افزایش می یابد.
زمانیکه افت فشار دو سر فیلتر شنی در حدود 8/0- 6/0 بار ثبت گردد، وقت آن رسیده است که فیلتر با ورود جریان آب به صورت معکوس (Back Wash) بسترها مورد شستشو قرار بگیرند و از حالت سرویس خارج شوند. مدت زمانی که برای شستشو صرف میشود بسته به میزان کدورت آب ورودی دارد.
اگر این فیلتر شنی درست طراحی شوند ذرات تا 10 میکرون را میتوانند حذف نمایند و همچنین اگر مواد منعقد کننده به به آب ورودی تزریق شود حذف ذرات تا 2-1 میکرون نیز امکان‌پذیر خواهد بود. معمولا بازده این سیستم ها حذف 50 تا 60 درصد از مواد کلوئیدی با اندازه 15-10 میکرون است.آب ورودی که به سیستم پیش تصفیه RO وارد میشود باید کدورتی کمتر از 10NTU داشته باشد. اگر کدورت بالای 10NTU دوره Backwash این سیستم ها برای بدست آوردن آب با کیفیت مناسب و قابل قبول باشد بسیار کم خواهد بود.

عملکرد فیلتر کربنی

فیلتر کربنی جهت حذف بو ،،مواد آلی، طعم ، رنگ ، BOD ، COD و کلر آزاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. کربن فعال موجود در آب مواد آلی را جذب میکند و سپس جدا سازی را انجام میدهد . پدیده جذب در سطح های داخلی سوراخ های کربن اکتیو بدلیل حضور انرژی موازنه نشده ای است که بین اتمهای سطحی و اتمهای درونی سطوح سوراخ ها وجود دارد ، می باشد . انرژی به وجود آمده به کمک جاذبه مولکولی واندروالس که بر اثر شکسته شدن پیوند C-C ایجاد شده است و سطوح درونی سوراخ ها ، مولکولهای ناخالص را برای موازنه انرژی جذب می کنند .
در فیلتر کربنی ، آب از بستر ذغال کربن اکتیو گرانولی عبور میکند و توسط ذغال کربن رنگ و بوی آن جذب میشود و نتیجه این میشود که آب خروجی بدون هیج گونه طعم، بو و رنگی خواهد بود.در فیلتر کربنی ، آبی که وارد میشود باید کاملا زلال سازی شود و فاقد هرگونه مواد معلق و کلوئیدی باشد و به همین دلیل است که فیلتر کربنی معمولاً بعد از فیلترهای شنی در فرآیند تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرند . PHآبی که اسیدی یا قلیایی است نباید با کربن فعال در تماس قرار بگیرد و قبل از اینکه از بستر کربن فعال عبور کند باید خنثی شود . برای فعال شدن کربن فعال باید هرچند وقت یکبار در کوره گذاشته شود تا 900 درجه سانتیگراد حرارت ببیند تا دوباره فعال شود .
 جنس بدنه فیلتر کربنی از استیل ، FRP و یا کربن استیل با پوشش رنگ اپوکسی میباشد و درون این مخازن دانه‌های کربن فعال ریخته می‌شود. این فیلترها هر چند وقت یکبار نسبت به میزان مواد جامد معلق موجود در آب به شستشوی معکوس نیاز دارند.فرایند شست و شوی معکوس به صورتهای دستی ، نیمه اتوماتیک و یا اتوماتیک انجام میشود.
ویژگی های فیلتر کربنی :
تا فشار 10 بار را قابلیت تحمل دارد.
فیلتر کربنی به شیر هوا گیری و فشارسنج مجهز است.
جنس بدنه از استیل / فایبر گلاس (FRP) /کربن استیل.
با سه شیر دستی، نیمه ‌‌اتوماتیک و تمام اتوماتیک جهت شستشوی معکوس عرضه بازار میشود.
مزیتهای فیلتر کربنی :
راهبری و بهره برداری راحت و ساده
بالا بودن سرعت در تصفیه
فیلتر کربنی در زمان بهره برداری هزینه نگهداری پایینی دارد
به فضای کمی در زمان نصب و بهره برداری نیاز دارد
فیلتر کربنی در صنایع غذایی ، صنایع شیمیایی و استخرهای شنا کاربرد دارد

نقش فیلتر شنی در آبیاری تحت فشار

در سیستمهای آبیاری ، باری خالص سازی آب ، از فیلتر شنی استفاده می شود. در فیلتر شنی ، بستری از شن و ماسه ریز و نرم وجود دارد که خالص سازی آب در فیلتر شنی توسط همین شن و ماسه انجام میشود.

در عملیات خالص سازی آب توسط فیلتر شنی ، عموما فلزات سنگین ، هیدروکربنها و سایر رسوبات از آب گرفته می شود.

با استفاده از فیلتر شنی ، بدون بکار بردن مواد شیمیایی ، آب نهایی ، خالص و زلال خواهد بود.

انواع فیلتر شنی شامل فیلتر شنی حوضچه ای ، فیلتر شنی آرام ، فیلتر شنی تحت فشار می باشد که مصطلح ترین و رایج ترین فیلتر شنی مورد استفاده در کشور ما ، فیلتر شنی تحت فشار می باشد.

البته نحوده کار همه انواع فیلتر شنی به یک شکل می باشد که عبارت است از عبور آب از یک بستر حاوی شن و ماسه نرم و پس از عبور آب از این بستر ، محصول نهایی آبی زلال و خالص می باشد.


فیلتر شنی

 

 

استفاده از فیلتر شنی در سیستمهای آبیاری

فیلتر شنی دستگاهی  است که به صورت استوانه‌ای تحت فشار شامل بستری از شن دانه‌بندی شده و ماسه (شن سیلیسی و یا آنتراسیت)میباشد که داخل ستون‌ها به‌وسیله شن سیلیسی پر میشود که معمولاً یک‌لایه ذرات درشت روی نازل‌ها و سپس یک‌لایه ذرات ریز جهت جلوگیری از گرفتگی بر روی آنها ریخته می‌شود.

در اثر عبور آب از خلل و فرج بین ذرات شن، مواد معلق موجود در آب گیرکرده و آب تقریباً عاری از مواد معلق،حاصل میشود. البته جمع شدن ذرات معلق در خلل و فرج فیلتر شنی، که باعث افزایش افت فشار می‌گردد که اگر این افت فشار از مقدار مشخصی تجاوز نماید، باید صافی را شستشو داد.

بدنه فیلتر شنی ، بر اساس استانداردهای معتبرو از فولاد ساخته شده که دارای دو دریچه است وبه منظور جلوگیری از خوردگی، سطح های  هم جاور با آب داخل مخزن دستگاه فیلتر شنی را با دو لایه رنگ اپوکسی ونیز کلیه سطح های بیرونی دستگاه فیلتر شنی که در مجاورت هوا قرار میگیرد، از رنگ روغن پوشانده می‌شود. فشار استاندارد در فیلتر شنی بین 7-3 اتمسفر میباشد وچنانچه فشار بیش از این میزان افزایش یابد، پدیده شیارسازی را ایجاد مینماید.

فیلتر شنی به شکل های عمودی و افقی ساخته می‌شوند. ارتفاع فیلتر شنی عمودی از 7/0 الی 5/1 متر است و قطر فیلترهای شنی حدود 5/0 تا 3 متر است . فیلتر شنی عمودی که  در تمام راستای ارتفاع آن‌ها تصفیه فیزیکی انجام میشود نسبت به فیلترهای افقی ارجحیت بیشتری دارند. در فیلتر شنی عمودی و افقی ؛در بالا و پایین دستگاه آب ورودی و آب حاصل از شستشو تقسیم و یا جمع‌آوری می‌گردد.

آب از قسمت بالایی ستون وارد میشود و پس از گذشتن بستر فیلتر شنی، شن دانه‌بندی شده با 98%  خلوص و یک صفحه مشبک با 50 الی  70 عدد پستانک در هر متر مربع برای آبکشی و جهت جلوگیری از خروج ذرات شن از دستگاه فیلتر شنی تشکیل شده است، و از قسمت زیری خارج میشود.

 اندازه ذرات شن که بشکل دانه‌بندی شده و طبقاتی روی صفحه مشبک قرار میگیرند براساس اندازه ذرات معلق در آب تعیین می ‌شود. ترتیب قرارگیری اندازه این ذرات از قسمت فوقانی بستر به سمت تحتانی بستر به ترتیب درشت به ریز است.

ضخامت بستر فیلتر شنی و حذف مواد معلق باهم رابطه مستفیم دارند به گونه ایی که هرچه ضخامت بستر فیلتر شنی پبیشتر باشد، حذف مواد معلق در آن نیز افزایش خواهد داشت اما در عمل ضخامت فیلتر شنی در محدوده 150-70 سانتیمتر قرار داد. نسبت به قطر ذرات بستر دانه‌ای و فشار روی بستر، به ازای هر مترمربع از سطح بستر 20 تا 5 مترمکعب آب را در هر ساعت میشود تصفیه کرد

 فیلتر شنی فقط میتوانند ذرات درشت موجود در آب را جذب کنند و و ذرات ریز و محلول در آب از آنها عبور می کنند.

به عمومی یا خصوصی بودن و ابعاد استخر نسبت به ظرفیت فیلتر شنی  توجه شود.
 زمانی که دو سر فیلتر شنی با افت فشار مواجه شود و در حدود 8/0- 6/0 بار ثبت گردد، وقت آن شده است که فیلتر از حالت سرویس خارج شود جریان آب به صورت معکوس(Back Wash) وارد شود ، بسترها را شستشو دهد . زمان شستشو بستر فیلتر شنی به میزان کدورت آب ورودی بستگی دارد.

 

فیلتر شنی