فیلتر شنی چیست
فیلتر شنی با نام انگلیسی (Sand Filter) به مخزنهایی از جنس فولادی ، بتنی ، فایبر گلاس و … گفته میشود که تحت فشار (اتمسفریک) ساخته میشوند. این مخازن اغلب به شکل استوانه ای و دایره ای و گاهی اوقات مربع شکل ساخته میشوند. همانطور که از نام آن پیداست، در بستر آنها از شن و ماسه خالص استفاده میشود.
به طور معمول از فیلتر شنی برای حذف کردن انواع ذرات معلق فیزیکی بیولوژیکی موجود در آب و تا قطر 50 میکرون استفاده میشود. این ناخالصی ها میتواند شامل انواع مواد آلی، پلانكتون، باكتریها و ذرات حاصل از خوردگی ، گل، رنگ و… باشد. این پاکسازی در مراحل اولیه سیستمهای تصفیه آب صنعتی انجام میپذیرد. همچنین اغلب اوقات پس از این فیلترها از فیلتر کربنی نیز در مسیر تصفیه آب استفاده میشود.
فیلتر شنی چگونه کار می کنند؟
فیلترهای شن و ماسهکار با اجازه دادن به چرخه آب از طریق یک قوطی حاوی شن و ماسه. آب به راحتی از شن و ماسه عبور می کند ، اما ذرات بزرگتر قادر به عبور از آن نیستند. پس از اینکه بقایا و سایر ذرات توسط شن و ماسه فیلتر شدند ، یک پمپ آب تمیز را به داخل استخر منتقل می کند. با جمع آوری بیشتر بقایای فیلتر ، بازده فیلتر نیز شروع به افزایش می کند. بقایا در واقع به جلوگیری از عبور ذرات کوچکتر از ماسه کمک می کند. به منظور اطمینان از سازگاری و اطمینان از اینکه اگر بیشتر مواد زائد موجود در آب استخر شما فیلتر نباشد ، از شن و ماسه با یک آرایش خاص و اندازه دانه استفاده می شود. فیلترهای شنی از ماسه سیلیس 20 با دانه هایی استفاده می کنند که در محدوده 45 تا 55 میلی متر قرار دارند. هر ماسه ای که به عنوان "شن استخر" یا "شن فیلتر" خریداری کنید این استاندارد را برآورده می کند ،از آنجا که به طور خاص برای استفاده در فیلترهای استخر شن و ماسه فروخته می شود
تاريخه فیلتر شنی
تاريخچه روشهاي جداسازي بسيار دور است ، زيرا مواد فيلتر از قبل در دوره هاي باستان استفاده مي شده است. گياهان راش و ژنيستا براي پر كردن ظروف الك كه مواد جامد و مايع را از هم جدا مي كردند استفاده شد. مصري ها همچنين از ظروف سفالي متخلخل براي فيلتر كردن آب آشاميدني ، شراب و ساير مايعات استفاده كردند.
انواع فیلتر شنی
فیلتر شن و ماسه سریع (تحت فشار)
فیلتر شن و ماسه گرانشی
فیلتر شنی آرام
فیلتر شنی FRP
فیلتر شنی فلزی
فیلتر شنی تند ثقلی
سیلیس فیلتر شنی
مهم ترین و حساس ترین عضو در فیلتر شنی سیلیس آن است. به عبارت دیگر تمام هدف داشتن صافی شنی حذف ذرات معلق در آب است که این عمل با استفاده از سیلیس انجام می گردد. کربن نیز به همینگونه می باشد. برای بدست آوردن حجم سیلیس و کربن می بایست اول قطر صافی شنی را اندازه بگیریم. این قطر خطی است که از مرکز فیلتر شنی عبور می کند و با محیط صافی شنی فرق می کند. محیط صافی شنی اندازه ای است که از دور صافی شنی به دست می آید. سیلیس با خلوص بالا و شکل زاویه دار و گرد مرغوب ترین نوع سیلیس است که برای صافی شنی استفاده می شود.
مزایای فیلترهای شنی
راندمان بالای تصفیه فاضلاب
قابلیت نصب و بهره برداری آسان
مورد استفاده در مراحل مختلف تصفیه فاضلاب
نیاز به فضای کم به سبب طراحی استوانه ای
مقاوم در برابر مواد خورنده شیمیایی
هزینه نصب و نگهداری پایین
کوتاه بودن زمان شست و شو
مجهز به دریچه های بازدید بالا و پایین
مجهز به شیر هواگیری و فشار سنج
قابل تجهیز به سیستم اتوماتیک شست و شوی معکوس
معایب فیلترهای شنی
ناکارآمد در حذف ذرات محلول و نمک ها
هزینه ساخت بالا
مصرف انرژی بالا
نیاز به نیروی ماهر
جنس بدنه دستگاه فیلتر شنی
از نظر جنس بدنه، فیلتر شنی به سه دسته تقسیم میشود؛
* فیلتر شنی فلزی: جنس بدنه این فیلتر شنی از فلز یا استیل است.
* فیلتر شنی فایبرگلاس: در ساخت بدنه این دستگاه از فایبرگلاس یا کامپوزیت استفاده شده است.
* فیلتر شنی بتنی: جنس بدنه این فیلترها از بتن است و برای حجمهای بالا از آن استفاده میشود.
بدیهی است که یکی از عوامل تعیین کننده قیمت فیلتر شنی همین جنس بدنه آن است.
کاربرد فیلترهای شنی
آماده سازی آب برای برج خنک کننده
تصفیه فاضلاب
تولید آب آشامیدنی
تصفیه در استخرها
پیش فیلتراسیون برای سیستم های غشایی
تصفیه آب خاکستری یا سطحی
فرایند تفکیک آلاینده های آب با استفاده از این فیلتر ها به واسطه ترکیبی دو فرایند زیر انجام میگیرد:
ذرات جامد و ذرات معلق موجود در آب در فاصله کوچک بین دانه های ریز شن به دام می افتد.
مواد ژلاتینی و لزج و چربی ها تمایل زیادی به چسبیدن به دانه های شن دارند. به همین جهت است که در فیلتر شنی برای افزایش هر چه بیشتر بازدهی فیلتر به آن مواد منعقد کننده و لخته کننده افزوده می شود.
به این ترتیب این صافی به واسطه دو فرایند یاد شده آلاینده های موجود در آب را تفکیک میکنند. به تدریج با افزایش حجم آلاینده های تفکیک شده از آب، افت فشار ایجاد شده به واسطه فیلتر نسبت به افت فشار اولیه دائماً افزایش میابد. این فیلتراسیون را می توان به عنوان اولین مرحله از تصفیه آب بر شمرد.
عوامل موثر بر کارکرد فیلتر شنی در فرآیند تصفیه آب
فیلتراسیون روشی است که در آن با استفاده از لایه های متخلخل میزان ذرات معلق موجود در مایع کاهش داده می شود. بسیاری از عوامل در کارکرد مناسب فیلترهای شنی موثر هستند. مهمترین عوامل در کارکرد مناسب فیلترهای شنی و رسیدن به حداکثر راندمان به شرح زیر می باشند:
1- دانه بندی و شکل ذرات تشکیل دهنده بستر:
اندازه و شکل دانه های بستر تاثیر عمده ای در کارایی فیلتر دارد. دانه بندی شن یا آنتراسیت بر اساس دو عامل اندازه موثر و ضریب یکنواختی تعیین می شود. اندازه موئر اندازه ای است که 10% از ذرات داخل بستر، اندازه ای کوچکتر از آن و 90% از ذرات اندازه ای بزرگتر از آن داشته باشد.
2- سرعت عبور آب از بستر:
کیفیت آب فیلتر شده بستگی چندانی به سرعت آب عبوری از روی بستر ندارد. ولی سرعت آب عبوری و میزان ذرات موجود در آن رابطه مستقیم با مدت زمان بهره بردای بین دو شستشو و افت فشار آن دارد. افت فشار در صافی نمایانگر مسدود شدن خلل و فرج بستر صافی است. افتی فشار بستگی به زمان کارکرد و سرعت آب عبوری دارد.
اجزای فیلتر شنی
هر فیلتر شنی همچنین دارای اجزای زیر است؛
* لولهها
* اتصالات و شیر آلات برای آب ورودی و خروجی
* شیر دستی، نیمه اتومات و تمام اتومات برای شستشوی معکوس
* شیر هوا