فیلتر شنی ،فرآيند فيلتراسيون به عنوان يكي از مهمترين و شناخته شده ترين روش ها در تصفيه و زلال سازي آب و پساب كاربرد دارد. اساس كار صافي ها است. همچنین تصفيه فيزيكي آب با به دام انداختن ذرات معلق در لايه هاي بستر فيلتر مي باشد .در ادامه با مفهوم و کاربرد فیلتر شنی با ثمین آب همراه باشید.
فیلترشنی چیست
فیلتر شنی (Sand Filter) به مخزنهایی از جنس فولاد گالوانیزه، فایبرگلاس و استیل گفته میشود. که به شکلهای استوانهای (و گاهی مربع) است. تحت فشار اتمسفریک ساخته میشوند. كه با تصفیه (فیلتراسیون) آب به صورت فیزیكی باعث حذف ذرات معلق موجود در آب نظیر گل، رنگ، ذرات معلق و ذرات حاصل از خوردگی میشوند.فیلترهای شنی با عبور آب از بستر شن و ماسه های دانه بندی شده اند. وظیفه جداسازی ذرات معلق (معمولا تا قطر ۵۰ میکرون ) از آب در گردش را به عهده دارند.
به عنوان پیش تصفیه باعث شفافیت و زلال شدن آب گردیده. ولی املاح و دیگر مواد شیمیایی موجود در آب را حذف و جذب نمی نمایند.داخل مخزن فیلتر شنی با شن سیلیسی و یا آنتراسیت پر میگردد. كه معمولاً یک لایه ذرات درشت روی نازلها جهت جلوگیری از گرفتگی قرار می گیرد. سپس یک لایه ذرات ریز بر روی آنها ریخته میشود. در اثر عبور آب از خلل و فرج بین ذرات شن، ذرات معلق موجود در آب در میان شن ها گیر کرده است .
آب تقریباً عاری از ذرات معلق، در خروجی فیلتر شنی به دست میآید. البته جمع شدن ذرات معلق در خلل و فرج فیلتر شنی، باعث افزایش افت فشار جریان عبوری از فیلتر میگردد. كه اگر این افت فشار از حد معینی تجاوز نماید، باید شن های سیلیسی فیلتر شنی را شستشو داد.(بک واش)نمونه فیلتر شنی رایج در منازل، همان فیلتر تصفیه آب یخچال ها و پیش فیلتر دستگاههای تصفیه آب خانگی است .که به عنوان یک فیلتر شنی صرفا قادر به جذب ذرات درشت و ارائه آب زلال مصرفی می باشد.
کاربرد دستگاه فیلتر شنی
۱-آب استخر
۲-حذف رنگها
۳-آب برگشتی برجهای خنککن
۴-تصفیه آب استخرهای پرورش ماهی
۵-فیلتراسیون فاضلابهای صنعتی و انسانی
۶-تصفیه آب های سطحی (رودخانهها یا چاهها)
۷-پیش تصفیه دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (RO)
۸-فیلتراسیون مصارف آشامیدنی و صنعتی (تصفیه خانههای شهر و صنعتی)
عوامل موثر بر کارکرد فیلتر شنی
در فیلتراسیون به روش فیزیکی، موارد بسیاری در کارکرد مناسب فیلترهای شنی موثر هستند. مهمترین عوامل برای رسیدن به حداکثر راندمان تصفیه به شرح زیر میباشند :
دانه بندی و شکل ذرات تشکیل دهنده بستر فیلتر شنی
سرعت عبور آب از بستر : کیفیت آب فیلتر شده بستگی چندانی به سرعت آب عبوری در روی بستر ندارد. ولی سرعت آب عبوری و میزان ذرات معلق موجود در آن رابطه مستقیم با مدت زمان بهره برداری بین دو شست و شو و افت فشار در فیلتر شنی دارد. افت فشار در فیلتر شنی نمایانگر مسدود شدن خلل و فرج بستر فیلتر توسط ذرات معلق و گلُ لای جذب شده است.
روش شست و شوی فیلتر : براساس نوع و ابعاد فیلتر شست و شو با استفاده از آب به تنهایی و یا شست و شو با استفاده از آب و هوا انجام میشود. در شست و شو با آب باید سرعت و فشار آب در حدی باشد تا حجم بستر را ۱۵% افزایش دهد.
ذرات از هم فاصله گرفته و ذرات به دام افتاده از بستر خارج شوند. در فیلترهای با سایز بالا آب به تنهایی توانایی برهم زدن بستر فیلتر شنی را ندارد. به همین منظور از هوا برای هم زدن بستر فیلتر استفاده میشود. به همین دلیل تا ۶۰% حجم کل فیلتر شنی را سیلیس پر میکنند نه بیشتر.البته این نکته را باید در نظر داشت که قدرت پمپ طوری انتخاب شود که فشار آب موجب برهم زدن بیش از حد بستر سیلیس نشود. تا ناگهان سیلیس یا شن از فیلتر خارج شود و به کاسه استخر وارد شود.
شن های فیلترهای شنی پس از چه زمانی باید عوض شوند
از نظر مهندسین، سیلیس مورد استفاده در فیلترهای شنی باید دارای شرایطی باشد که برای مدت زمانی بین ۵ تا ۱۰ سال قابل استفاده باشد. در حالیکه دیده شده است که گاها فیلترها بیش از ۱۰ سال بدون تغییر شن به کار خود ادامه داده اند. اما در این شرایط کارایی که باید را ندارند.در ابتدای کار فیلترها، شن استفاده شده بسیار زبر میباشد. این زبری آن چیزی است که باعث میشود شن و ماسه ذرات معلق در آب را فیلتر کند. از آنجایی که زبری این شنها در گذر زمان کمتر میشود، راندمان فیلتر کم شده است.
این به این معنی است که سیستم شما باید بیشتر کار کند تا همان بازده را داشته باشد.یافته ها نشان میدهند در سیلیس نوع معمولی بعد از ۵ سال، استفاده مداوم دیگر نمی توانند کثیفی ها را به طور کامل جذب کنند . آب در شست و شوی معکوس، کاملا تمیز نمی شود. در نتیجه چرخه فیلتراسیون کوتاه تر شده است. نیاز به شست و شوی معکوس بیشتر میشود، و برای این نوع سیلیس تعویض هر ساله (بستگی به نوع استخر و کاربری آن) پیشنهاد می گردد.
شست و شوی معکوس (BACK WASH) فیلتر شنی
شست و شوی معکوس یا همان back wash در فیلتر شنی به سادگی و از طریق برگشت جریان آب استخر صورت می گیرد. بدین صورت که با عبور معکوس جریان آب از پایین به سمت بالای فیلتر شنی، مواد زائدی که در بین شن های فیلتر، گیر کرده است، به فاضلاب انتقال می یابد.برای انجام back wash ابتدا باید پمپ را خاموش کرد . شیرِ فیلتر را در حالت “شست و شوی معکوس” قرار داد .
سپس پمپ را دوباره روشن کرد. معمولا پس شویی فیلتر شنی استخرها ۲ تا ۳ دقیقه به طول می انجامد. (که این مدت زمان به نوع سیلیس به کار رفته بستگی دارد). همچنین میتوان آب خروجی به Drain را از طریق ساید گلس موجود روی شیر چند حالته ملاحظه نمود.وقتی آب شفاف شد یعنی عمل بک واش بطور کامل صورت گرفته است.پس از پایان شست و شوی معکوس، می بایست پمپ را خاموش نمود و شیر را در حالت “Drain” (تخلیه) قرار داد، سپس پمپ را ۳۰ تا ۶۰ ثانیه روشن کرد تا مطمئن شوید که تمام آب کثیف در پس شویی به فاضلاب رفته و وارد استخر نمی گردد.
مرحله آخر:
در این مرحله پمپ را برای آخرین بار متوقف کرده . شیر را در حالت “Filter” قرار دهید.حال پمپ را روشن کرده . فیلتر دوباره به تصفیه کردن آب استخر مشغول می شود.گیج فشار نصب شده در ورودی و خروجی به اپراتور استخر نشان می دهد که مسیر عبور آب در فیلتر در حال بسته شدن می باشد. اگر گیج، فشار خیلی بیشتری را در ورودی نسبت به خروجی نشان دهد، اپراتور متوجه می شود که ضایعات زیادی در بین شن ها جمع شده است. این به معنی این است که زمان “شست و شوی معکوس” فیلتر فرا رسیده است.برای “شست و شوی معکوس” اپراتور، شیرها را برای تغییر مسیر آب تنظیم میکند، لوله برگشت به استخر را می بندد . لوله خروجی را باز میکند که آب وارد سیستم فاضلاب شود.
