فیلتر شنی چیست؟
فیلتر شنی را با نام Sand filter یا صافی شنی هم میشناسند. این محصول بهصورت یک مخزن تحتفشار است و در صنعت آب و فاضلاب کاربرد زیادی دارد. وظیفه آن شفافکردن و حذف ذرات ریز و معلق موجود در آب است.
به طور معمول این مخزن را قبل از عمل تصفیه نهایی قرار میدهند تا بتواند بهخوبی کدورت آب را بگیرد و آن را شفاف و زلال نماید. این دستگاه قادر است تمامی ذرات معلق که دارای سایز حداکثر 50 میکرون هستند را از آب حذف کند.
این محصول در انواع مختلفی وجود دارد؛ به طور معمول جنس آن از گالوانیزه، استیل و یا فایبرگلاس است. ما در ادامه مطلب به بررسی بیشتر این سیستم میپردازیم.
انواع فیلترهای شنی از لحاظ تصفیه
انواع فیلتر شنی از لحاظ تصفیه کاربردهای مختلفی دارند. در ادامه به بررسی آنها میپردازیم:
فیلتر شنی تند (تحتفشار)
فیلتر شنی تند، بیشتر برای مکانهای کوچک مناسب است. شما میتوانید از آن برای باغ، استخر و دیگر مکانهای کوچک استفاده کنید.
فیلتر شنی گرانشی
این محصول برای سیستم آب شهری و آب آشامیدنی مناسب است؛ دلیل آن هم این است که هزینه نگهداری دستگاه معمولاً بالا است و برای مکانهای کوچکتر و محدود مناسب نیست. درون این مخزن سه نوع مواد زیر وجود دارند:
• شن و ماسه نسبتاً درشت
• محیط گرانولی
• مواد شیمیایی لختهکننده
سیستم با استفاده از شن و ماسههای درشت و محیط گرانولی اقدام به پاکسازی ناخالصیهای آب میکند. بعد از آن به کمک مواد شیمیایی لختهکننده باقیمانده ذرات و ناخالصیها هم از آن جدا میشوند.
فیلتر شنی آرام
این محصول جز فیلترهای قدیمی است و برای پاکسازی آبی مؤثر خواهد بود که دارای لجن و آلودگی بسیار زیادی نباشد.
فیلتر شنی FRP
این محصول از جنس گالوانیزه است و بهصورت مخزنهای بلند تولید میشوند. از آن برای انجام فیلتراسیون محدود استفاده میشود و برای فیلتراسیون آب آشامیدنی شهری کاربردی ندارد.
فیلتر شنی فلزی (که متداولترین و بهترین نوع می باشد)
فیلتر شنی فلزی دارای بدنهای از جنس فولاد و نازلی از جنس برنج و یا P.P می باشد این دستگاه قدرت بیشتری به نسبت نوع فایبرگلاس دارد؛ بنابراین قادر است عمل فیلتراسیون را بر روی حجم بیشتری از آب انجام دهد. از این محصول برای پاکسازی استخرهای شنا و پرورش ماهی، پسماندهای صنعتی و ... استفاده میشود.
فیلتر شنی تند ثقلی
در بستر این صافی شنی، سیلیس با درصد خلوص بالا قرار دارد. کف این مخزنها از سیمان و یا مواد پلاستیکی است. یکی دیگر از ویژگی آنها دارابودن تعداد زیادی نازل است. همچنین با گذر زمان قابلبهرهبرداری مجدد هستند.
مشخصات کلی فیلتر شنی
مشخصات فنی فیلتر شنی بر اساس نوع محصول متفاوت است. هرکدام از آنها دارای یک فشار کاری و یک فشار تست هستند؛ بهعنوانمثال برخی از مدلها دارای فشار کاری 3 تا 7 بار و فشار تست 10 بار هستند.
بسیاری از این محصولات دارای لایههای مختلف و به ضخامتهای متفاوت هستند تا مخزن را در برابر خوردگی محافظت نمایند؛ بهعنوانمثال در برخی از مدلهای صافی شنی، سهلایه با ضخامت 250 تا 400 میکرون قرار داده شده است.
تمامی فیلترهای شنی بر اساس کیفیت آب، بادقت بالا و بهصورت علمی طراحی و تولید میشوند.
نحوه طراحی فیلتر شنی
در طراحی باید سرعت خطی آب را در نظر گرفت. سرعت طی آب برای استخرها را چیزی حدود 20 متر در ساعت در نظر میگیرند. البته باید بدانید نوع استخر در محاسبه اثرگذار خواهد بود؛ به همین دلیل در محاسبه فیلتر، نوع استخر از لحاظ عمومی و یا خصوصیبودن در نظر گرفته میشود.
در طراحی باید در نظر داشت که زمان تصفیه میتواند بین سه تا هشت ساعت باشد. بهعنوانمثال فرض کنید که یک استخر شخصی دارای 160 مترمکعب آب است. این آب باید در هشت ساعت تصفیه شود. این یعنی در هر ساعت، 20 مترمکعب از آن باید تصفیه شد. با استفاده از این اطلاعات و با استفاده از جدولهای مهندسی میتوان حجم مخزن تولیدی را محاسبه و سپس عمل طراحی را انجام داد.
مشخصات تکمیلی فیلتر شنی فلزی :
*رنگ آمیزی :
مخزن از داخل با یک لایه (Zinc-Rich)ریچ و دولایه اپوکسی مطابق استاندارد AWWAC210) و(BS6920 و ضد زنگ و رنگ روغنی از خارج پوشش داده می شود .
*نازل ها :
استفاده از نازل های نشکن از جنس پلی پروپیلن ( P.P)متناسب با ظرفیت دستگاه
*شیر فلکه :
با استفاده از شیر ویفری اهرمی(پروانه ایی) از برند میراب (BCW) مطابق با استاندارد های ISO5752 و یا EN558-1 با قطری متناسب با ظرفیت دستگاه و یا شیر فلکه برنجی می باشد
*برشکاری :
کلیه عملیات برشکاری فولاد توسط دستگاه برش پلاسما (PLASMA CUTTING MACHINE) تمام اتوماتیک انجام می گردد به لحاظ ایجاد کمترین تنش حرارتی عملیات مونتاژ و جوشکاری با دقت و کیفیت مطلوب تری انجام می گردد
*جوشکاری :
جوشکاری ها تماماً با استفاده از دستگاه جوش زیر پودری( Submerged Arc Welding) که به اختصار (SAW) نامیده می شود و یا جوش یکسویه با استفاده از دستگاه جوش رکتیفایر (SMAW) با روش پیش گرم شده در فولاد والکترود در دو طرف فلز (BACKWELD) و برخی از قسمتهای غیر تحت فشار با دستگاه MIG/MAG انجام می شود .
*ترانسپورت :
جهت سهولت در جابجایی روی دستگاه تعدادی LIFTING LUG تعبیه می گردد
*سیلیس :
سیلیس های مورد استفاده جهت حذف کدورت و ذرات معلق در آب با درجه خلوص بالای 98% با دانه بندی ترکیبی و به میزان متناسب با ظرفیت می باشد .
*دریچه بازدید :
در قسمت فوقانی فیلتر و در کنار آن ، دو دریچه جهت شارژ سیلیس و سرویس تعبیه می گردد
موارد مصرف فیلتر شنی
موارد مصرف فیلتر شنی مختلف است. در زیر به برخی از کاربردهای آنها اشاره میکنیم:
• تصفیهکردن برخی از آبهای سطحی بهمانند آبهای رودخانه و چاه
• انجام عمل فیلتراسیون نهایی آبها و فاضلابهای صنعتی
• استفاده از فیلتر شنی استخری برای پاکسازی آب استخرهای مختلف
• قابلاستفاده در پالایشگاهها
• تصفیهکردن آب کشاورزی
• تأسیسات موتورخانه و غیره
فیلتر شنی چگونه کار میکند؟
طرز کار این محصول بدینگونه است که درون مخزن لایههای شنی قرار دارند و آب با گذر از این لایهها ذرات معلق خود را از دست میدهد. در انتهای مخزن یک نازل وجود دارد و آب تصفیه شده را جمعآوری و از مخزن خارج میکند.
مزایای استفاده از فیلتر شنی
استفاده از این فیلترها میتواند مزایای مختلفی داشته باشد. در زیر برخی از این مزایا را نام میبریم:
- دارای سیستم سادهای هستند. علیرغم داشتن یک سیستم ساده بازدهی قابلتوجهی هم دارند.
- این محصول را میتوان در مراحل مختلف سیستم مدیریت آب قرار داد؛ بهعنوانمثال میتوان آن را بهعنوان پیش تصفیه، فیلتر جریان جانبی و یا فیلتر جلادهنده هم در نظر گرفت.
- پساب خروجی توسط این مخازن برای استفاده مجدد، مورداستفاده قرار میگیرد.
معایب فیلتر شنی
همچنین استفاده از این محصولات علیرغم این که دارای مزایا زیادی است؛ اما معایبی هم دارد. در ادامه به برخی از این معایب اشاره میکنیم:
- در برخی از موارد نیاز است تا مواد شیمیایی به صافی شنی اضافه شود تا عملکرد بهتری از لحاظ فیلتراسیون داشته باشد.
- آب شستوشو در هنگام تمیزشدن فیلتر تولید میشود که بسیار آلوده است؛ به همین دلیل باید تصفیه و دفع شود.
برای جلوگیری از تکرار شستوشوی فیلتر باید یک مرحله آب فاضلابهای بسیار آلوده و سنگین را تهنشین کرد و بعد از آن، عمل فیلتراسیون را انجام داد.
ساختار فیلتر شنی تصفیه آب
بهطورکلی ساخت فیلتر شنی پیچیدگی زیادی ندارد. طبق استانداردهای مختلف بدنه این محصول از جنس فایبرگلاس و یا فولاد است. بر اساس حجم مخزن یک یا دو دریچه بازدید بر روی آن تعبیه میشود. بر اساس کاربرد، این محصولات در سایزهای مختلف و بهصورت عمودی یا افقی تولید و عرضه میشوند.
این مخزن دارای یک دریچه ورودی آب است. بعد از ورود آب، آنتراسیت و سیلیس قرار دارند. بعدازاین دو مواد مقداری سنگریزه و شن قرار داده شدهاند تا عمل فیلتراسیون بهخوبی انجام شود. در مخزنها قسمتی برای خروجی آب و نازلی برای جمعآوری آن قرار داده شده است. علاوه بر این امکانات، در مخازن فیلتر شنی امکان تخلیه هوا، فشارسنج و شستوشوی معکوس هم قرار داده شده است.
مخزن فیلتر شنی
مخزن این محصول بهصورت استوانهای، دایرهای و یا مربعی شکل تولید میشود.
فیلترهای شنی تحتفشار دارای مخازنی با ورقههای مقاوم و فولادی هستند. این ورقهها با پوشش اپوکسی و رزینهای مناسب رنگآمیزی میشوند تا دچار خوردگی و زنگزدگی نشوند.
اگر درون آب مواد خورنده وجود داشته باشد از مخازنی با بدنه فایبرگلاس و یا در برخی از موارد از ورقههای استیل استفاده میکنند تا ورقه مخزن دچار خوردگی نشود. در برخی دیگر از موارد از مخازن بتنی برای تصفیهخانههای نسبتاً بزرگ استفاده میشود.
بهطورکلی برای تولید مخازن از ورقهای مختلف و جوشهای متفاوت بهصورت زیر استفاده میشود:
- ورق سیاه با جوش الکترود
- ورق استنلساستیل 202 با جوش آرگون
- ورق استیل 304 با جوش آرگون
- ورق استیل 316 با جوش آرگون
- ورق استیل L316 با جوش آرگون
- ورق گالوانیزه با جوش الکترود و کربندیاکسید
- ورق آهنی با جوش الکترود و کربندیاکسید
عوامل مؤثر بر کارکرد فیلتر شن در فرایند تصفیه آب
عوامل مختلفی وجود دارند که باعث بالارفتن راندمان سیستم میشود. بهطورکلی دانهبندی و شکل ذرات موجود در بستر فیلتر باید اصولی باشد. اندازه دانهها در بستر باید 10 درصد کوچکتر از آن و 90 درصد بزرگتر باشند.
هر چه سرعت عبور آب از بستر فیلتر بیشتر باشد مدتزمان بهرهبرداری بین دو شستوشو بالاتر میرود و باعث کاهش افت فشار میشود.
نکات مهم هنگام خرید فیلتر شنی
در هنگام خرید علاوه بر قیمت فیلتر شنی باید به برخی از مشخصات فنی آن هم توجه کرد. شما باید به جنس بدنه و ضخامت آن دقت کنید تا بتوانید مناسبترین محصول را خریداری نمایید. همچنین حتماً دقت کنید که مراحل فیلتراسیون در مخزن با استفاده از چه مراحلی انجام میشود و کیفیت آن چگونه است.
در هنگام خرید حتماً به نوع جوشکاری صورتگرفته بر روی مخزن هم توجه کنید و دقت داشته باشید درون و بیرون ورقه مخزن با اپوکسی مناسب پوشانده شده باشد. مخزنهایی که با استفاده از جوشکاری اتوماتیک تولید شده باشند مناسبتر هستند. در هنگام خرید حتماً به فشار پمپ، ظرفیت پمپ و اندازه سیلیس توجه داشته باشید.
سخن پایانی
ما در این مقاله همه چیز در باره فیلتر شنی را بیان کردیم که میتوانید آن را مطالعه کنید. حتماً دقت کنید بهترین نوع این محصول را خریداری کنید. بعد از خرید مناسبترین نوع فیلتر شنی حتماً باید بهصورت دورهای قسمتهای مختلف آن را سرویس و نگهداری کنید. با این کار طول عمر سیستم خود را افزایش میدهید. در صورت خرید سیستم باکیفیت و نگهداری مناسب میتوانید آب تصفیه شده با درصد ناخالصی بسیار کمتری داشته باشید؛ بنابراین حتماً این محصول را از فروشندههای معتبر خریداری نمایید.