کاربردهای فیلتر شنی

فیلتراسیون شنی در بخش ها و فرآیندهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. در هر موقعیتی که نیاز به حذف ذرات معلق در آب یا فاضلاب است فیلتر شنی قابل استفاده است:

• بعنوان پیش تصفیه در سیستم ها ی تصفیه آب RO
• تصفیه فاضلاب
• تصفیه آب خام جهت استفاده در صنعت فرآوری میوه و سبزیجات، تولید نوشیدنی و صنایع غذایی
• تصفیه آب استخر و جکوزی
• تصفیه آب تغذیه برج خنک کننده
• تصفیه آب تغذیه بویلر

عملکرد فیلتر شنی

• استفاده از فیلتر شنی یکی از روش های تصفیه فیزیکی – بیولوژیکی آب می باشد
• سیستم فیلتراسیون شنی از طریق فرآیند فیزیکی و یا بیو لوژیکی که تعیین کننده نوع تصفیه می باشد
• ذرات معلق جامد ، بو ، رنک و مواد شیمیایی موجود درآب را تا اندازه 50 میکرون حذف می کند
• نحوه کار فیلترشنی بدین ترتیب می باشد که آب کثیف و دارای املاح فیزیکی درشت از طریق لوله های ورودی وارد مخزن فیلتر شنی شده
• و توسط پمپ با فشار به سمت پایین جریان می یابد و بر روی بستر شنی (سیلیس) جاری می شود
• و در حین عبور از لایه های دانه بندی شده با درجه های مختلف شن و ماسه ها ؛ ذرات جامد و معلق آب در لابلای شن ها به دام افتاده و مرحله به مرحله زلال و زلال تر می گردد
• و سپس آب تصفیه شده و تمییز بعد از گذر از سطح نازل که دارای سوراخ های بسیار ریز می باشد به سمت لوله های خروجی هدایت می گردد

 

روش های جذب ذرات جامد معلق در آب توسط فیلتر شنی

همانطور که در توضیح ساختار فیلتر شنی ذکر شد درون مخزن فیلتر شنی از سیلیس و شن و ماسه با درجه های مختلفی پرشده است که توانایی بالایی در جذب مواد جامد معلق در آب را دارند ، سیال یا آب به هنگام عبور از سطوح پر پیچ و خم ماسه و شن ها تمامی ذرات و مواد جامد و گل و لای های خود را رها می نماید ، اما لازم است بدانید که چگونه این ذرات در لابلای شن و ماسه ها به دام می افتند که اکنون به آنها اشاره خواهیم نمود :

1. برخورد مستقیم
2. نیروی واندر والس یا جذب نیروی لندن
3. جاذبه بار سطحی
4. انتشار

ذرات جامد می توانند مستقیما با دانه های شن و ماسه برخورد نموده

و در لا به لای آن ها گیر کنند (تنش مکانیکی )و یا ذرات جامد کوچکتر توسط نیروی واندروالس بر روی سطوح شن و ماسه خواهند چسبید

که به جذب فیزیکی معروف است

یک دانه شن که قبلاً توسط مواد جامد آلوده یا احاطه شده است

ممکن است جاذب شده و مواد جامد ذره ای اضافی را دفع کند

که این اشاره به جاذبه بار سطحی شن و ماسه ها دارد .

دربرخی از کاربری ها بسته به میزان خلوص آب و بهداشتی بودن آن ، لازم است که قبل از تصفیه آب، به سمت یک بستر ماسه ای هدایت شود

تا از حذف مواد و ذرات جامد مطمئن گردیم که در این راستا لازم است از روش های زیر استفاده نماییم :

با تغییر pH میزان بار سطحی روی ذرات و ماسه ها را تنظیم کنید.

انعقاد – اضافه کردن کاتیون های بسیار پر بار (معمولاً آلومینیوم 3+ یا کلسیم 2+)

لخته سازی(Flocculation )- اضافه کردن مقادیر کمی زنجیرهای پلیمری شارژ که یا پل ارتباطی بین ذرات جامد و شن و ماسه ایجاد می کند.

فیلتر شنی آهسته (Slow Sand Filter)

بیش از 150 سال از طراحی و اولین استفاده از این فیلتراسیون در بریتانیا و دیگر نقاط اروپا می گذرد.

فیلتر های شنی آهسته (SSF) هنوز هم در برخی از نقاط جهان رایج هستند.

دور شدن از این نوع فیلتراسیون به دلیل محدودیت های مکانی و هزینه های کار بوده است.

اصل اساسی فرآیند بسیار ساده است، آب شیرین آلوده ازمیان شن و ماسه عبور می کند

و در این حین نه تنها از نظر فیزیکی بلکه از نظر بیولوژیکی نیز فیلتر می شود.

بدین ترتیب رسوبات و عوامل بیماری زا حذف می شوند.

این فرآیند مبتنی بر توانایی ارگانیسم ها در از بین بردن پاتوژن ها است.

با ایجاد یک اجتماع میکروبی در بالاترین لایه شن و ماسه موجود، این لایه ها از نظر بیولوژیکی فعال می شوند.

این میکروب ها معمولا از منبع آب سرچشمه می گیرند

و در طی چند روز جامعه میکروبی تشکیل داده

و از میکروب ها و باکتری های موجود در آب آلوده تغذیه می کنند.

از این رو آب در فیلتر شنی آهسته، تحت تصفیه بیولوژیکی قرار می گیرد.

در این فیلتراسیون به دلیل اینکه کار به آهستگی انجام می شود

برای برداشت آب تصفیه شده بیشتر به زمین بیشتری نیاز است و زمین بعنوان بستر این فیلتر مهم ترین فاکتور می باشد.

فیلتر شنی سریع (Rapid Sand Filter)

فیلترهای شنی سریع، در اواخر قرن نوزدهم میلادی در ایالات متحده تکامل و به سرعت محبوبیت یافتند

و تا دهه 1920 به عنوان یک روش اساسی در تصفیه آب مورد استفاده قرار می گرفتند

زیرا در مقایسه با یند فیلترهای آهسته به زمین کمتری نیاز داشتند.

امروزه ترکیب سیستم فیلتر شنی با عملیات لخته سازی و انعقاد، رسوب زدایی، ضدعفونی کردن (کلرزنی، تزریق ازن) کاربرد گسترده ای در تصفیه آب آشامیدنی در کشور های پیشرفته جهان دارد.

فیلتراسیون در فیلتر شنی سریع بر خلاف سیستم های تصفیه آب آهسته، کاملا فیزیکی است.

با اینکه در فیلترشنی ذرات موجود در آب جدا می شوند

با این حال آب فیلتر شده به این روش بدون فرآیند پیش تصفیه و ضدعفونی نهایی، آب آشامیدنی ایمن را فراهم نمی کند.

شن های موجود در سیستم فیلتراسیون شنی ازسیلیس های درجه بندی شده دارای شکل زاویه دار ریز تا گرد هستند

که آنها را یک وسیله ایده آل برای جهت تصفیه آب و گرفتن مواد جامد معلق در آب تبدیل می کند.

با توجه به ظرفیت، دوام و اندازه سیلیس، به منظور تسهیل روند فیلتراسیون می توان آن را به صورت دقیق درجه بندی کرد. امروزه 4 درجه سیلیس موجود است.

درون فیلتر شنی سه تا چهار لایه سیلیس با دانه بندی متفاوت با ضریب یکنواختی 1.4 تا 1.7 وجود دارد.

آب از بالا وارد مخزن شده و توسط صفحه یا وسیله ای (دیفیوز) روی بستر شنی قرار می گیرد،

از میان شن های سیلیس عبور کرده و هرگونه مواد جامد و زائد از آب حذف می گردد.

در قسمت پایین مخزن فیلتر نازل های برنجی تعبیه می شود

که آب تمیز از آن عبور می کند و البته مانع خروج شن از فیلتر می شود.

محفظه فیلترشنی بصورت مخازن باز (گرانشی) و یا مخازن بسته (تحت فشار) ساخته می شوند.

فیلتر شنی تحت فشار

• فیلتر شنی تحت فشار معمولاً با فشار 2 تا 5 بار عمل می کند و در برنامه های تفریحی مانند استخر ها مورد استفاده قرار می گیرد.
• آب تغذیه وارد فیلتر شده و تحت فشار از میان بستر شن سیلیس عبور می کند
• و مواد جامد در آب را جذب می کند. این نوع صافی قادر به جذب ذرات بسیار کوچک می باشد.
• در استخرها می توان با افزودن منعقد کننده مانند آلوم یا پلی الکترولیت به آب ، به فرآیند لخته سازی مواد معلق کمک کرد تا آب با کیفیت بهتری تصفیه شود.

فیلتر شنی فایبر گلاس یا FRP

• در این مدل، محفظه فیلتر از جنس فایبرگلاس می باشد
• و می توان از دو نوع شیر نیمه اتومات و تمام اتومات در این فیلتر ها استفاده کرد.
• فیلتر های شنی فایبر گلاس گزینه مناسبی جهت تصفیه آب استخر می باشند
• زیرا سیستم بکواش به طور خودکار انجام می شود.
• صافی شنی فایبر گلاس در برابر رطوبت، خوردگی و رسوب مقاوم هستند.

فیلتر شنی بتنی

برای تصفیه آب در حجم های بسیار بالا از فیلتر شنی بتنی استفاده می شود.

در ساخت بدنه این نوع فیلتر از بتن مسلح استفاده می شود.

فیلتر شنی فلزی یا گالوانیزه

• فیلتری که محفظه آن از گالوانیزه گرم و یا استیل ساخته شود فیلتر شنی فلزی نامیده می شود.
• در فیلتر شنی گالوانیزه، عدسی ها بصورت Double – Dish ساخته می شوند
• که پس از زنگ زدائی از داخل با رنگ اپوکسی و از خارج با رنگ براق مخصوص رنگ آمیزی می شود
• تحمل فشار در فیلتر شنی گالوانیزه نسبت به فیلتر شنی فایبرگلاس بیشتر است

بکواش فیلتر شنی

عبور مداوم آب از بستر شنی و جذب ذرات و مواد توسط شن ها باعث کاهش افت فشار در فیلتر می شود

و نیاز به تمیز کردن فیلتر است که از آن با عنوان بکواش یاد می شود.

برای شست و شوی فیلتر شنی، شیر در حالت بکواش قرار می گیرد

و آب بصورت معکوس از پایین مخزن وارد می شود و شن ها را شسته و مواد به جای مانده

از فیلتراسیون را از شن ها جدا کرده و از قسمت فوقانی مخزن خارج می شود.

زمان شستشوی معکوس backwash در صافی شنی را می توان با مقایسه اختلاف فشارسنج های نصب شده بر روی ورودی و خروجی سندفیلتر تخمین زد.

بهترین زمان برای تعویض سیلیس 5 سال می باشد چرا که بعد از این مدت شن ها خصلل چسبندگی هخود را از دست می دهند.

سیلیس مورد استفاده درون صافی شنی

همانطور که فوقا به آن اشاره شد در سه سطح دانه بندی درون دستگاه با ترکیب خاصی ریخته می شود.

سيليس نمره يك از قطر 5/0 ميلي متر تا 5/1 ميلي متر.

سيليس نمره دو از قطر 2 میلی متر تا 5/3 میلی متر.

سيليس نمره سه از قطر 4 میلی متر تا 8 میلی متر.

کلیه سیلیس ­های ریخته شده در سندفیلترها باید حداکثر حدود 65% حجم مخزن فیلتر شنی را پر کنند و این مورد به ظرفیت فیلتر ربطی ندارد.

چرا که انبساط سیلیس ها بهنگام تزریق آب با فشار در صورت عدم وجود فشای اضافی عملیات فیلتراسیون به درستی انجام نمیگیرد.

 

میزان شن موردنیاز کلی طبق دانه بندی

• سیلیس یا شن نمره 3 در کف مخزن به مقدار 20% کل
• سیلیس نمره 2 در وسط دستگاه به مقدار 20% کل
• سیلیس نمره 1 در قسمت بالای فیلتر به مقدار 60% کل

افزایش بازدهی فیلتر شنی

در فیلتراسیون به روش فیزیکی عوامل بسیاری بر نحوه عملکرد فیلترشنی و در نتیجه افزایش بازده آن اثر گذار خواهد بود که مهمترین آنها به قرار زیر می باشد:

• دانه بندی و شکل ذرات تشکیل دهنده بستر فیلتر شنی
• سرعت عبور جریان آب از بسترسیلیس ها

سرعت آب عبور کننده از بستر شنی و میزان ذرات جامد معلق مستقیما به زمان بهره برداری آب و افت فشار درون فیلتر شنی مرتبط می باشد .

افت فشار نشان دهنده افزایش مواد جامد درون بستر سیلیس می باشد

که سبب می گردد تا آب با سرعت کمتری بین بستر جریان یابد درنتیجه مدت زمان تصفیه افزایش می یابد.

• روش شست و شوی فیلتر

برحسب نوع و اندازه های فیلتر شنی فرمان می دهد که عمل شستشو تنها توسط آب صورت پذیرد یا توسط آب و هوا.

• تعیین پمپ با قدرت مناسب تا سبب اختلال در بستر سیلیس نگردد.

نحوه تعویض سیلیس درون فیلتر شنی

قبل از هر بار تغییر وضعیت دستگاه حتما پمپ ها را خاموش کنید. در ادامه در ابتدا پیچ و مهره هایی که سند فیلتر را به لوله کشی استخر متصل نموده است باز کنید.

شیر کوچکی پایین ترین نقطه فیلتر شنی را باز کنید تا آب بصورت آهسته از آن تخلیه شود

و سپس شیر چند راهه صافی شنی را باز کرده و روی لوله زیرین آن را با چسب پهن بچسبانید

تا دانه های سیلیس به درون لوله وارد نشود ، سیلیسی که حداقل 5 سال از عمر آن می گذرد را خارج کنید،

پس از خارج کردن سیلیس های مستعمل، دیفیوزر و نازل های کف فیلتر شنی را چک کنید

و در صورت نیاز با توجه به قیمت پایین ترجیحا آن را تعویض کنید

و با آب سطح داخلی فیلتر تصفیه استخر را بصورت کامل شستشو دهید.

فیلترهای شنی

را مطابق کاتالوگ شرکتی که دستگاه را از ایشان خریداری نموده اید و به اندازه مناسب از سیلیس پر کنید سپس چسب را از دهانه لوله باز کنید

و شیر چند راهه سند فیلتر را روی آن ب آچار متصل نمائید.

شیر زیرین فیلترشنی را بسته و سپس شیر را بر روی حالت بکواش و یا راینس قرار داده و پمپ سیرکولاسیون را روشن کنید

در صورت نیاز با شیر هواگیری فیلتر شنی را هواگیری کنید.

مجدد پمپ فشار قوی را خاموش کرده و شیر هواگیری را بسته و اتصالات را آچارکشی کنید

تا نگرانی از بابت فشاری وارده به لوله ها و اتصالات وجود نداشته باشید.

در ادامه سپس شیر را بر روی حالت راینس ( Rinse ) قرار داده

و پمپ استخر را به مدت یک دقیقه روشن کنید تا سیلیس ها در حالت مناسب چیدمان شوند

و مجدد پمپ استخر را خاموش کرده و شیر فیلتر شنی را روی حالت فیلتر قرار داده

و پمپ استخر را روشن کنید و از شنا در استخری با آب شفاف لذت ببرید یا از آب حاصل جهت پرورش ماهی و … استفاده نمائید.

هزینه تعویض سیلیس در تهران معادل 20 میلیون ریال و در شهرستان ها 20 میلیون ریال بعلاوه هزینه های رفت و برگشت و اقامت پرسنل خواهد بود.

طراحی فیلتر شنی

در طراحی و تولید فیلتر شنی باید پارامترهای مختلفی در نظر گرفته شود.

از مهم ترین آن ها می توان به مقدار ظرفیت آب تولید شده، نوع آب ورودی و سایز اتصالات ونوع شیر کنترلی اشاره کرد.

همانطور که قبلا اشاره شد فیلتر شنی در دو نوع فلزی و فایبرگلاس تولید می شود که بنا برنوع کاربرد انتخاب می شود.

همچنین از لحاظ ظاهری و هندسی امکان ساخت فیلتر شنی به دو صورت عمودی و افقی وجود دارد.

ظرفیت دستگاه فیلتر شنی بر اساس آب مصرفی بر حسب متر مکعب بر ساعت مشخص می شود.

فیلترشنی افقی

همانطور که عنوان شد فیلترشنی بصورت عمودی و افقی قابل طراحی و تولید می باشد ؛

البته فیلتر شنی افقی یا خوابیده بیشتر در ظرفیت های بالاتر از 60 مترمکعب و معمولا جهت استفاده در تصفیه خانه های آب شهری و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد .

فیلترشنی افقی در ظرفیت های بالا از لحاظ جانمایی و قیمت ، مناسب تر از نوع عمودی می باشد

به همین خاطر در بیشتر مواقع در ظرفیت های بالا پیشنهاد می شود

از این نوع فیلتر شنی استفاده گردد ، این نوع از دستگاه ها به دو صورت تک بستر و دو بستر می باشند

تک بستر به این معنا می باشد که بوسیله یک لایه از سلیس شارژ می شود

و دو بستر یعنی برای شارژ فیلتر شنی از دو لایه سلیس (کربن ، گارنیت ، آنتراست) استفاده شده است .

قیمت فیلترشنی فایبر گلاس یا FRP

قیمت فیلتر شنی فایبرگلاس بسته به ظرفیت فیلتر، نوع شیر کنترلی، درصد خلوص سیلیس متفاوت خواهد بود.

مسلماً با افزایش ظرفیت فیلتر قیمت نیز افزایش خواهد یافت.

جهت استعلام قیمت و دریافت لیست قیمت به روز ابتدا با همکاران واحد فنی جهت برآورد ظرفیت مورد نیاز و در ادامه واحد بازرگانی تماس حاصل فرمائید.

قیمت فیلترشنی فلزی یا گالوانیزه

از عوامل مهم و تاثیر گذار در قیمت فیلتر شنی فلزی می توان به ظرفیت، ضخامت بدنه، جنس شیر کنترلی و… اشاره کرد.

وزن فیلتر شنی فلزی فاکتور مهمی در محاسبه قیمت آن می باشد، وزن بیشتر برابر با قیمت کمتر است.

معمولا قیمت فیلترشنی گالوانیزه نسبت به فیلتر شنی فایبر گلاس پایین تر است.

اصلی ترین نکات مورد توجه در زمان سفارش و خرید فیلتر شنی

با توجه به اینکه شرکت های مختلفی اقدام به عرضه و فروش فیلتر شنی می نمایند، به شما پیشنهاد می کنیم ابتدا از معتبر بودن این شرکت ها و وجود خارجی آن ها مطلع شوید و سعی نمایید از برندهای معتبر و شناخته شده بازار دستگاه را تهیه نمایید تا ضمن آسودگی خیال از اصالت کالا بتوانید از گارانتی معتبر و خدمات پس از فروش دستگاه فیلتر شنی بهره مند شوید، مهتاب گستر یکی از معدود تولید کننده گانی است که بطور مستقیم و با حذف واسطه اقدام به تولید و فروش فیلتر شنی به مشتریان محترم نموده است.

در ادامه به چند نکته اصلی که می بایست در زمان خرید به آن توجه نمایید اشاره خواهیم کرد.

1- نوع جنس و ضخامت بدنه مخزن : یکی از قسمت های اصلی فیلتر شنی بدنه دستگاه می باشد، متریال فولاد که بطور معمول در تولید مخزن بکار می رود از بهترین و با دوام ترین موارد است که با استاندارد های جهانی نیز مطابقت دارد. ضخامت ورق مورد استفاده نیز بسیار مهم است که بر اساس ظرفیت و ابعاد دستگاه انتخاب میشود.
2- پوشش بدنه : از آنجایی که فیلتر شنی در تماس دائم با آب می باشد، باید در نوع و کیفیت پوشش داخلی مخزن و البته پوشش بیرونی آن دقت لازم را داشته باشید. یکی از بهترین پوشش های داخلی که در حال حاضر در تولیدات شرکت مهتاب گستر مورد استفاده قرار میگیرد استفاده از دو لایه رنگ اپوکسی می باشد و برای لایه بیرونی نیز از دو تا سه لایه رنگ روغنی استفاده میشود.
3- کیفیت سیلیس مورد استفاده در فیلتر شنی : نکته ای که باید به آن توجه داشته باشید اندازه و سایز سیلیس مورد استفاده در سند فیلتر می باشد. که معمولا با توجه به نوع کاربری شما مشخص می گردد.
4- ابعاد و سایز دستگاه سند فیلتر : با توجه به محل نصب و درب ورودی مکان مورد نظر دقت نمایید در زمان خرید فیلتر شنی قطر و سایز منبع به گونه انتخاب شود که به راحتی قابل جابجای و نصب درمحل مورد نظر باشد.
5- شکل و روش جوشکاری : برای ساخت منبع فیلتر شنی از دو روش جوشکاری دستی و اتوامات استفاده میشود، بهتر است برای جلوگیری از زنگ زدگی و بالارفتن کیفیت از جوشکاری اتومات در ساخت منبع استفاده شده باشد.
6- موارد و نکات دیگری که می توان در زمان خرید فیلتر شنی به آن توجه داشت عبارتند از: جنس نازل ها، تعداد نازل های مورد استفاده ، دبی سند فیلتر، دریچه بازید، سایز و نوع اتصالات و …

فیلتر کربنی

• فیلتر کربنی ککاملا مشابه فیلتر شنی بوده با این تفاوت که درون آن با رزین کربن اکتیو پر می شود و به همین دلیل فیلتر کربنی نامیده می شود
• و نام دیگر آن کربن اکتیو و یا زغال فعال می باشد که توانایی حذف و جذب بازمانده های شیمیایی همچون کلر آزاد ، رنگ ، بو ، طعم نامطبوع، و مواد آلی موجود درآب را دارا می باشد .
• کربن اکتیو توسط اکسیژن فرآوری شده است و مقدار اندکی از آن توانایی ساخت فیلتر شنی را خواهیم داشت
• چرا که در ساختار این کربن سوراخ های ریزی درون اتم ها وجود دارد و قدرت بالایی در تصفیه دارد
• فیلتر کربنی نیز در دو نوع فلزی و فایبرگلاس موجود می باشد و یکی از اجزای اساسی سیستم هخای تصفیه آب اسمز معکوس می باشد