فیلتر شنی

فیلتر شنی

در تصفیه آب یکی از متداولترین و پرکاربردترین دستگاهها، فیلتر شنی می باشد. بعنوان اولین مرحله تصفیه در سیستم های تصفیه آب صنعتی جهت حذف ذرات معلق فیزیکی بیولوژیکی موجود در آب تا قطر 50 میکرون می باشد.

فیلتر های شنی به صورت فیلتر شنی تحت فشار، فیلترهای شنی ثقلی،فیلترهای شنی بالارونده و فیلترهای شنی کند موجود هستند. فیلتر شنی تحت فشار از متداول ترین نوع فیلترهای شنی هستند که به دلیل ایجاد سرعت مناسب فیلتراسیون،در تصفیه آب استخر ها استفاده می شوند.در عملیات تصفیه آب، آب آلوده از وارد سیستم شده و از بین شن های تعبیه شده عبور می کند، در حین عبور آب تمامی کثیفی ها و آشغال های موجود در آب توسط شن ها گرفته می شود و آب تمیز در آخرین مرحله به دلیل فشار و نیروی گرانش از پایین مخزن خارج می شود، در پایین مخزن نازل هایی با سوراخ های بسیار ریز وجود دارند که اجازه ی عبور شن را نمی دهند و فقط آب تمیز از آنها عبور می کند. شن های بکاررفته در سیستم از نوع سنگ سیلیس مرغوب با درجه خلوص بالا 98درصد هستند که به صورت چندلایه استفاده می شوند. ابعاد شن ها به دقت بررسی شده و با مش بندی خاص درون مخزن قرار داده می شوند به طوری که دانه های درشت تر در کف مخزن و دانه های ریزتر به ترتیب روی لایه درشت تر ریخته می شوند. ابعاد سیلیس ها های مورد استفاده به صورت زیر می باشد:

1- سیلیس نمره یک از قطر 0/5 میلی متر تا 1/5 میلی متر

2- سیلیس نمره دو از قطر 2 میلی متر تا 3/5 میلی متر

3- سیلیس نمره سه از قطر 4 میلی متر تا 8 میلی متر

4- سیلیس نمره چهار از قطر 8 میلی متر تا 12 میلی متر

همواره باید در نظر گرفت که استفاده از دانه های ریزتر عمل جمع آوری آلودگی(آشغال ها) را تقویت می کند ولی نیازمند پمپاژ قوی تری است به همین دلیل در فیلترها تحت فشار از دانه هایی با اندازه 0.2 تا 1.2 میلی متر استفاده می شود. در حالت کلی ارتفاع کل سیلیس های ریخته شده در داخل فیلتر جمعا ۱ متر می باشد چون طبق آزمایشات انجام شده، باافزایش ارتفاع سیلیس ها توانایی تصفیه آب افزایش نمی یابد به همین دلیل ماکزیمم ارتفاعی که برای سیلیس در نظر گرفته اند ۱.۵ متر می باشد (محدوده ی ارتفاع شن بین 60 تا 150 سانتی متر است).دانه های سیلیس زبر هستند و در واقع همین زبری ها باعث جمع آوری آشغال ها می شود، هنگامی که از سیلیس ها استفاده بیشتری انجام بگیرد زبری های اولیه از بین خواهند رفت و این عمل باعث کاهش راندمان تصفیه خواهد شد. سیلیس های عمری بین 5 تا 10 سال دارند و حتی در نمونه هایی تا ۲۰ سال عمر داشتند ولی قاعدتا با افزایش عمر و کاهش زبری، راندمان افت چشمگیری خواهد داشت.یکی دیگر از عوارض سیلیس های با عمر بالا این است که زمان بین دو بکواش کاهش می یابد(به بکواش بیشتری نیاز داریم) و چرخه ی فیلتراسیون کوتاه می شود.

یکی از پارامترهای مهم در طراحی فیلتر های شنی میزان سرعت جریان آب است. فیلتر شنی باید طوری طراحی شوند که در حداکثر سرعت جریان 10 gpm/ft^2 کار کنند.(۱۰ گالن بر دقیقه به ازای هر فوت مربع)

طراحی فیلتر باید به گونه ای باشد که جریان آب فقط از مسیرهای مشخص شن عبور نکنند در واقع از پدیده شیار سازی یا چنلینگ باید جلوگیری شود. پدیده ی چنلینگ در سرعت های بالای جریان آب اتفاق می افتد.

فیلترشنی تحت فشار در اشکال، سایز و جنس های متفاوتی ساخته می شود که رایج ترین آن فیلترشنی عمودی با دو سر عدسی است. عدسی های فوقانی و تحتانی فیلترشنی به روش DOUBLE-DISH ساخته شده که پس از زنگ زدائی از داخل با دو لایه پوشش رنگ اپوکسی و از خارج با یک لایه ضدزنگ و دو لایه رنگ مخصوص رنگ آمیزی میگردد.

قطر استوانه فیلترشنی، ضخامت بدنه فیلتر شنی ضخامت عدسی فوقانی و تحتانی فیلتر شنی تمام در استاندارد ASME مورد بررسی دقیق قرار گرفته اند.فیلترشنی تولیدی گروه صنعتی ناب مجهز به دیفیوزهای گالوانیزه در قسمت فوقانی هستند که آب را برای تصفیه بهتر بر روی بستر شنی روی فیلتر پخش می کنند. 

بکواش فیلتر شنی

بعد از اتمام عملیات تصفیه، شن ها آلودگی هارا جمع می کنند و انباشت این کثیفی ها باعث افت فشار خروجی و همچین افت راندمان خواهد شد که برای رفع این مشکل باید از عملیات بکواش استفاده کنیم. در عملیات بکواش آب خروجی از پایین وارد فیلتر شده و تمامی کثیفی هارا از شن ها جدا می سازد، با خروج آب آلوده و اتمام عملیات بکواش، فیلتر دوبارتا آماده تصفیه خواهد بود. یکی از راه های پی بردن به نیاز سیستم به بکواش می توان اختلاف فشار محسوس بین خروجی و ورودی را نام برد،در حالتی که مجموع آلودگی در داخل سیستم زیاد باشد فشار خروجی بسیار کمتر از فشار ورودی گزارش خواهد شد. با استفاده از گیج های فشار تعبیه شده می توان در هر لحظه میزان فشار ورودی و خروجی را کنترل کرد، بعد از اتمام بکواش سیستم، فشار خروجی تا 0.5 بار افزایش خواهد یافت.برای بکواش باید پمپ را خاموش کرد و شیرِ فیلتر را در حالت "back wash" قرار داد و سپس پمپ را دوباره روشن کرد. معمولا پس شویی در استخرها 2 تا 3 دقیقه به طول می انجامد. پس از پایان back wash پمپ را خاموش کرد و شیر را درحالت "close" قرار داد، سپس پمپ را 30 تا 60 ثانیه روشن کرد تا مطمئن شوید که تمام آب کثیف در پس شویی به فاضلاب رفته و وارد استخر نمی گردد. پمپ را برای آخرین بار متوقف کرده و شیر را در حالت "Filter" قرار می دهیم. حال پمپ را روشن کرده و فیلتر دوباره به تصفیه کردن آب استخر مشغول می شود. فیلترهای شنی می توانند از شیرهای دستی یا اتومات بهره بگیرند که حالت دستی نیازمند اوپراتور است ولی در حالت اتوماتیک تمامی عملیات به صورت کنترل شده انجام می شود. فیلترهای شن و ماسه ای اتوماتیک بهترین گزینه برای استخر های شنا میباشند زیرا سیستم back wash خودکار دارند. به این معنی که میتوانند برنامه ریزی شوند که چه زمانی شیر ها معکوس شوند، پس شویی انجام شود و دوباره شیر ها به حالت قبل باز گردند. این فیلتر ها بدون نیاز به اپراتور هستند اما هزینه ابتدایی بالاتری را دارند.

نازل های فیلترشنی

از نازل ها برای افزایش سرعت و جهت دادن سیالات استفاده می کنند. در فیلترشنی اغلب از نازل های pvc استفاده می شود. در فیلترشنی نازل ها در کف مخزن قرار می گیرند و بسته به ظرفیت مخزن، تعداد آنها متفاوت است. یکی از عوارض خرابی نازل ها در فیلتر شنی این است که در هنگام عملیات بکواش، سنگ سیلیس همراه با آب از مخزن خارج خواهد شد و باعث کاهش حجم فیلتر در مخزن می شود. فیلتر های پلاستیکی در انواع مختلفی وجود دارند.

کاربرد فیلترشنی

استخرهای شنا - صنایع شیشه - صنایع رنگ - صنایع غذایی - صنایع نساجی - صنایع شیمیایی - صنایع کاغذ سازی - صنایع فولاد و فلزات - صنایع لاستیک و پلاستیک - تصفیه خانه های آب و فاضلاب - کلیه سیستمهای حرارتی و برودتی - نیروگاهها، پتروشیمی و پالایشگاهها