فیلتر شنی

فیلتر شنی راه حل چالش جدید تصفیه آب می باشد .با افزایش جمعیت کره زمین و افزایش روز افزون مصرف آب و کاهش منابع آب خوراکی ، دستیابی به منابع آب یکی از اصلی ترین نیاز های بشر امروزی میباشد ، لذا کارشناسان با چالش جدیدی برای تامین آب مواجه شدند.

به همین دلیل بررسی بر روی انواع فیلتر های تصفیه موجود در طبیعت و مطالعه بر روی طرح های ارایه شده از طرف دانشمندان در دستور کار قرار گرفت و ساخت دستگاه های تصفیه آب برای فیلتراسیون آلودگی فیزیکی ، شیمیایی ، میکروبی ، کاهش سختی آب و نمک زدایی از آب دریا و … مانند فیلتر شنی ، فیلتر کربنی ، پکیج تزریق مواد شیمیایی ، پکیج کلر زنی ، پکیج منعقد کننده ، سختی گیر ، پکیج آب شیرین کن و ……شروع شد.

فیلتر شنی چیست:

دستگاهی است که به عنوان صافی عمل کرده و تمام ذرات فیزیکی بالای 50 میکرون آب که شامل ذرات معلق موجود در آن مثل گل، لای ، شن ، ماسه ،  رنگ ، مواد آلی ، و ….  می‌شود را از آب حذف میکند.

فیلتر شنی به صورت مخزن استونه ای عمودی و در ظرفیت های بالا بصورت استوانه افقی طراحی و ساخته میشود. تا ظرفیت فیلتر شنی 60 متر مکعب در ساعت  از مخزن عمودی و از ظرفیت فیلتر شنی 150 متر مکعب در ساعت از مخزن افقی استفاده میکنیم، برای ظرفیت های بین این دو عدد از دو یا سه فیلتر شنی 60 متر مکعب در ساعت استفاده میکنیم.

داخل مخزن با شن پر می‌گردد که شامل چند لایه میباشد که بعدا مفصل توض

یح داده خواهد شد، آب از طریق نازل های بالا بر روی شن پاشیده میشود ، در حین گذر از این لایه ها تمام ذرات بالای 50 میکرون خود را در لابه لای شن ها جا گذاشته و آب تمیز  با فشار از نازل های پایین خارج میگردد.

بدین ترتیب ذرات معلق آب، درون شن ها جا مانده و پس از پر شدن خلل و فرج لایه های شن،  فیلتر شنی دچار افت فشار خواهد شد که در اینصورت تمیز کردن (back wash) شن ها الزامی میشود.

اجزا تشکیل دهنده فیلتر شنی:

  • مخزن اصلی فیلتر شنی:

این مخزن از جنس فایبرگلاس و فلزی ساخته شده و نسبت به جنس مخزن در صورت فلزی بودن مخزن دارای شیر های    پروانه ای دستی و اتوماتیک و در صورت فایبرگلاس بودن مخزن شیر پلی اتیلن نیمه اتوماتیک یا تمام اتوماتیک میباشد.

ابعاد مخزن براساس دبی مورد نیاز اب محاسبه و طراحی میگردد و از قطر 20 سانتیمتر تا قطر 3 متر ساخته میشود. ارتفاع دستگاه در بیشترین حالت از 2 متر تجاوز نمی کند، بالا بردن ارتفاع در ظرفیت تصفیه دستگاه تاثیری ندارد.

ضخامت ورق بدنه مخزن بر اساس ظرفیت دستگاه و فشار کاری قابل تحمل محاسبه و طراحی میگردد که در کوچکترین سایز از ورق 3 میلیمتر شروع شده و تا ورق 15 میلیمتر در مخزن فیلتر شنی استفاده میشود.

درون مخزن پلیت نازل ها جوش شده و نازل های برنجی یا پلی اتیلنی برای گذر آب بسته میشود، پس از اتمام جوشکاری های مخزن فیلتر شنی داخل مخزن با سه لایه رنگ اپوکسی به ضخامت 120 میکرون ( هر لایه 40 میکرون )  و بیرون  مخزن با دو لایه رنگ آنتی UV پوشانده میشود.

در مخازن فایبرگلاس نیاز به پلیت نازل ها و رنگ کردن مخازن فایبرگلاس تحت فشار نخواهد بود.

نازل های این مخازن به شیر بالایی دستگاه متصل بوده و از طریق شیر بالایی آب به  درون مخزن وارد شده  بعد از عبور از داخل سیلیس آب تسویه شده از شیر خارج گردیده و آماده استفاده میباشد.

  • شیر فیلتر شنی:

شیر فیلتر شنی در چند نوع دسته بندی میشود برای فیلتر شنی های فلزی از چهار عدد  شیر پروانه ای یا شیر گازی استفاده میکنیم و برای فیلتر شنی فایبرگلاس هم از شیر پلی اتیلن سه یا پنج حالته استفاده خواهد شد.

فشار آب ورودی فیلتر شنی حداقل 4 بار و حداکثر 5 بار میباشد چون در فشار های پایین این مقدار سرعت جریان آب پایین بوده و کارکرد آن مختل میشود و در فشار بالای 5 بار سرعت جریان آب خیلی زیاد شده و ذرات معلق همراه با آب از لابه لای شن ها   عبور می کنند.

ورودی و خروجی دستگاه دارای گیج فشار سنج میباشد که به محض مشاهده اختلاف فشار ، نیاز به بکواش و تمیز کردن سیلیس ها خواهیم داشت.

  • سیلیس فیلتر شنی:

سیلیس مهمترین آیتم فیلتر شنی میباشد و عمل تصفیه آب از طریق سیلیس انجام می پذیرد. و به همین دلیل کیفیت و خلوص سیلیس در عمکلرد دستگاه تاثیر بسزایی دارد .

این شرکت برای دستگاه های خود  از سیلیس با درجه خلوص 95 درصد (سیلیس ممتاز) استفاده میکند.

داخل دستگاه از سه لایه سیلیس با دانه بندی های متفاوت پر میشود و آب وروری پس از پخش شدن از طریق نازل ها بر روی سیلیس با رد شدن از لایه های سیلیس دانه بندی شده تمام آلودگی های بالای 50 میکرون خود را درون سیلیس جا گذاشته و آب تمیز از خروجی دستگاه فیلتر شنی خارج میشود.

انواع فیلتر شنی حسب جنس بدنه

فیلتر های شنی تحت فشار حسب جنس بدنه به دو دسته ی زیر تقسیم می شوند:

  • فیلتر شنی فلزی
  • فیلتر شنی فایبرگلاس

جنس فیلتر شنی در انتخاب و خرید آن بسیار تاثیر گذار است و در قیمت تمام شده فیلتر شنی نیز اثر قابل توجهی دارد.

انتخاب جنس بدنه و شیر آلات و در حالت کلی نوع فیلتر شنی بر عهده مشاور پروژه و یا طراح پروژه می باشد که عموما حسب نوع کاربری و شرایط محیطی تعیین می گردد.

فیلتر شنی فلزی

فیلتر شنی فلزی یکی از مرغوب ترین و با دوام ترین انواع فیلتر شنی تحت فشار می باشد که در ظرفیت های مختلفی تولید می گردد. همانگونه که از نام آن پیداست، جنس این نوع فیلتراسیون، فلزی می باشد.

فیلتر های شن و ماسه ای عموما از ورق فولادی سیاه (ST-37) تولید می گردد که مرغوب ترین آن در کشور ما ورق فولادی فولاد مبارکه اصفهان می باشد که استاندارد های لازم را مورد توجه قرار داده است.

نوع دیگری از ورق ها که در ساخت فیلتر شنی مورد استفاده قرار می گیرد ورق گالوانیزه فولادی می باشد. در تولید این گونه فیلتر ها، از ورق فولادی با روکش گالوانیزه گرم استفاده می شود که در مصارف بهداشتی کاملا مورد تایید می باشد و هم چنین در مقابل پوسیدگی و زنگ زدگی بسیار مقاوم می باشد.

مزایای فیلتر شنی فلزی

  • امکان تولید در شرایط آسان
  • امکان تولید با ابعاد دلخواه
  • امکان انتخاب ضخامت متناسب طرح برای ورق های مصرفی
  • تعمیرات آسان
  • دسترس بودن مواد  اولیه لازم
  • هزینه تعمیر و نگهداری پایین

معایب فیلتر شنی فلزی

  • مقاومت پایین در برابر عوامل محیطی
  • مقاومت پایین در برابر پوسیدگی ناشی از اکسیداسیون
  • وزن عملیاتی نسبتا بالا و جابجایی مشکل

فیلتر شنی فایبرگلاس (FRP)

این دسته از فیلتر های شن و ماسه ای  از بدنه ای از جنس FRP  ساخته می شوند که بسیار  کاربردی و مقرون بصرفه می باشند. این دسته از فیلتر های شنی  در بین خریداران از محبوبیت خاصی برخوردار است  که علت امر کاربری آسان و کاربر پسند آن است.

بدنه های فایبرگلاس در حقیقت  مخزنی چند لایه متشکل از مواد کامپوزیتی و FRP و رزین های خاص صنعتی می باشند . که طی پروسه های خاص در هم تنیده شده  و ساختاری مستحکم و مقاوم ایجاد می نماید.

مهم ترین پوئن بدنه های فایبرگلاس در فیلتر های شنی ، مقاومت بالای آن در برابر عوامل جوی می باشد که آن را در مقابل فیلتر های شنی فلزی متمایز نموده است.

مزایای فیلتر شنی فایبرگلاس سازآب

  • مقاومت بالا در برابر عوامل محیطسی هم چون : بران، برف، نور خورشید، هوای مرطوب و …
  • وزن کم
  • جابجایی آسان
  • حذف شدن موضوع اکسیداسیون و زنگ زدگی به طور کامل
  • امکان اتوماتیک کردن دستگاه
  • قیمت مناسب

معایب فیلتر شنی frp

  • شکنندگی بدنه در مقابل ضربات نسبتا محکم
  • عدم امکان تعمیر برنه فایبرگلاس

انتخاب نوع  فیلتر شنی  موضوعی مهم در خرید فیلتر شنی تصفیه آب می باشد که فلزی یا فایبرگلاس بودن بدنه فیلتر شنی  بسته به شرایط موجود در پروژه، نوع کاربری دستگاه، محل قرار گیری دستگاه، شرایط محیطی منطقه و … تعیین می شود و این موضوع توسط خریدار و زیر نظر ناظر یا مشاور پروژه انجام می گیرد.

دانه بندی لایه های سیلیس  عبارتند از :

سایز 0.5 تا 2 میلیمتر

سایز 2 تا 5 میلیمتر

سایز 4 تا 8 میلیمتر

سایز 8 تا 12 میلیمتر

این دانه بندی ها در لایه های 25 سانتیمتری داخل دستگاه ریخته میشود و ارتفاع مفید کل لایه ها 1 متر خواهد بود و طبق تحقیقات صورت گرفته برای تمام ظرفیت های طراحی شده آن ارتفاع  یک متر کافی خواهد بود و در حالت ماکزیمم بیشتر از 1.5 متر نخواهد بود.

ارتفاع کل با احتساب صفحه نازل ها و پخش کننده های آب بر روی سیلیس فیلتر شنی 1.5 متر می باشد.

  • گیج فشارسنج :

بر روی مخزن فیلتر شنی در ورودی آب به مخزن و در خروجی آب از مخزن دو عدد فشار سنج برای کنترل افت فشار نصب میگردد.

در صورت مشاهده اختلاف فشار بین گیج ورودی و خروجی نیاز به بک واش و تمیز کردن سیلیس داخل مخزن لازم میگردد.

کاربرد فیلتر شنی:

این دستگاه برای  تصفیه آب رودخانه ‌، چاه ‌، آب استخرشنا ، آب استخر پرورش ماهی ، آب استخرهای صنعتی ،  حذف رنگ‌ از آب کارخانه هایی که با رنگ سر و کار دارند،  آب در گردش  برج‌ خنک ‌کننده ، تصفیه  مرحله آخر فاضلاب صنعتی و انسانی، در دستگاه های RO به عنوان مرحله اول تصفیه آب و زودودن ماسه و شن از اب ،  فیلتراسیون آب خوراکی و آب صنعتی در تصفیه خانه‌های شهری و صنعتی ، در سیستم های آبیاری قطره ای برای جلوگیری از گرفته شدن آب پخش کننده ها ، تصفیه آبهای موجود رد سیستم های بسته و ….  مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عدم استفاده از فیلتر شنی در آب استخرها و راکد ماندن آب در صورت عدم تعویض زود به زود آب  باعث کثیفی آب استخر و رشد انواع میکروب ها و آلودگی آب و شیوع بیماری هایی چون بیماری های پوستی و گوارشی و یرقان و اسهال خونی و ….  میشود.

محاسبه ظرفیت فیلتر شنی:

پارامترهای موثر در طراحی این دستگاه مقدار دبی مورد نیاز و سرعت جریان و تایم کاری مورد نیاز میباشد.

در طراحی این فیلترها سرعت جریان معمولا 20 متر بر ساعت در نظر گرفته میشود و با تعیین مقدار دبی مورد نیاز مصرف کننده محاسبه و طراحی قطر مخزن فیلتر شنی از فرمول Q=AV صورت میپذیرد.

برای محاسبه و طراحی بهینه دستگاه فیلتر شنی لطفا با کارشناسان گروه صنعتی ساز آب تماس بگیرید.

به عنوان نمونه در طراحی دستگاه برای استخرهای شنا ابتدا با در نظر گرفتن عمومی یا خصوصی بودن استخر شنا مدت زمان گردش آب را بدست میاوریم بدین صورت که برای یه استخر عمومی با حجم آب 300 متر مکعب مدت گردش آب را 6 یا 8 ساعت در نظر گرفته و با تقسیم 300 بر 6 ساعت به عدد دبی 50 متر مکعب در ساعت میرسیم.

در صورتی که این اسخر خصوصی میشد یک فیلتر شنی 20 متر مکعب در ساعت برای این استخر کافی بود.

بکواش فیلتر شنی

همانگونه که مطرح شد، فیلتر های شنی پس از مدتی استفاده  به دلیل انسداد حفره های بین دانه های شن و کاهش قدرت جذب کدورات به بکواش یا شست و شوی معکوس نیاز خواهد داشت. پروسه بکواش در سلامت دستگاه تصفیه آب فیلتر شنی بسیار تاثیر گذار می باشد.

اولین موضوعی که باید به آن توجه داشته باشید این است که در صورت عدم انجام بکواش در زمان مورد نیاز، رفته رفته شن های بستر فیلتر شما کارایی خود را از دست داده و به سمت کلوخه شدن حرکت می نماید. پس عدمز بکواش منظم و منسب فیلتر های شنی سبب بروز خسارت مستقیم و غیر مستقیم به سیستم تاسیساتی ما خواهد بود.

به عنوان مهم ترین نکته در زمینه  BACKWASH فیلتر شنی زمان مورد نیاز برای شروع پروسه را یادآور می شویم. بهترین زمان برای بکواش فیلتر شنی زمانی است که فشار داخلی فیلتر  ده برابر مقدار فشار در حالت کار کرد  دستگاه باشد.این یک قانون کلی و مورد استفاده در تمامی فیلتر شنی های تحت فشار می باشد.در برخی سیستم ها به جای توجه به فشار به زمان پرداخته می شود.برای مثال بستهخ به مقدار استفاده از دستگاه و هم چنین کیفیت آب ورودی یک زمان برای بکواش تعییین شده و به طور منظم در زمان مقرر عملیات شست و شو ی معکوس فیلتر شنی انجام می گیرد.

لازم به ذکر است عملیات  بکواش در فیلتر شنی های تند و تحت فشار مورد استفاده قرار می گیرد و در سایر انواع فیلتر شنی روش های دیگری مد نظر قرار می گیرند. برای مثال در فیلتر شنی کند این پروسه با برداشتن لایه ای از بستر انجام خواهد گرفت.

انواع حالت بکواش فیلتر شنی

بکواش اتوماتیک : در این حالت فرآیند بکواش تماما اتوماتیک و بدون دخالت دست انجام می گیرد. بدین صورت که با توجه به اختلاف فشار ، برای سیلیس بستر  دو  وضعیت متمایز تحت عناوین سیلیس تمیز و سیلیس اشباع تعیین می گردد و در بازه های زمانی مشخص با توجه به وضعیت سیلیس ها ، عملیات شست و شوی معکوس به صورت اتوماتیک انجام می گیرد.

بکواش نیمه اتوماتیک : در این حالت عملیات بکواش به طریق شیرهای چند راهه  فیلتری انجام می شود. بدین صورت که کیات عملیات توسط شیر انجام می شود منتها تعیین نوع وضعیت بر عهده اپراتور خواهد بود.

بکواش دستی :این نوع از بواش که در فیلتر شنی های فلزی عموما کاربرد دارد کلیه عملیات بر عهده اپراتور بوده و این امر از طریق 4 عدد شیر اهرمی یا فلکه ای تعبیه شده بروی مخزن انجام می گیرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *