main logo

سر فصل مطالب

فیلتر شنی (Sand filter) یا صافی شنی یکی از رایج ترین روش های فیلتراسیون فیزیکی آب به شمار می‌رود که سرعت بالا در امر فیلتراسیون، فضای کم، هزینه نگهداری پایین و… از مزایای این روش می‌باشد. فیلتر شنی جهت فیلتر کردن و زلال سازی آب به روش فیزیکی برای حذف املاح معلق یا مخلوط در آب می‌باشد. فیلتر شنی یکی از فرآیندهای تصفیه آب، که با طبیعت متخلخل یک لایه ماسه انجام می شود، و ذراتی که در آب موجود هستند را به دام می اندازد. البته در این فیلتر فرایند های بیولوژیکی/ فیزیکی دیگری نیز رخ می دهد که منجر می شود تا مواد بیشتری از آب جدا شوند.

فیلتر شنی تصفیه آب صنعتی

فیلتر شنی تصفیه آب صنعتی یا sand filter ro plant اولین مرحله در تصفیه آب صنعتی در جهت از بین بردن ذرات معلق جامد موجود در آب است.

انواع فیلتر شنی

• فیلتر شنی جریان بالا
• فیلتر شنی سریع یا گرانش
• فیلتر شنی آهسته
• فیلتر شنی تحت فشار

سه نوع فیلتر های شنی وجود دارند که برای تصفیه آب استفاده می شوند. از جمله فیلتر شنی با جریان رو به بالا، فیلتر شنی اصلی و سریع یا گرانشی و فیلتر های شن آهسته. هر سه این روش ها در شرکت تصفیه اب سراسر جهان استفاده می شود.
اما در استفاده از روش فیلتر شنی سریع یا گرانشی، و فیلتر شنی با جریان رو به بالا، نیاز است از مواد شیمیایی فلوکولانت استفاده شود. تا بتواند موثر واقع شود. در حالی که فیلتر شنی آهسته به راحتی می تواند آب بسیار با کیفیتی تولید کند که از طعم و بو، ۹۰% از عوامل بیماری زا، ۹۹% از مواد بسته به نوع فشار و بدون نیاز به مواد شیمیایی برخوردار باشد.
فیلتر شنی علاوه بر این که در تصفیه خانه ها استفاده می شود، قادر است در تصفیه خانه های مسکونی نیز مورد استفاده قرار گیرد. زیرا این فیلتر ها از موادی ساخته می شوند، که برای اکثر مردم در دسترس است.
در واقع تاریخچه تکنیک های جداسازی آلاینده ها، به گذشته های دور باز می گردد. زیرا از موادی که برای فیلتر شنی استفاده می شود و به طور کلی دیگر فیلتر ها از آنها برخوردار هستند، در دوره های باستان مورد استفاده قرار می گرفتند.

فیلتر شنی چیست؟

 از فیلتراسیون شنی در تصفیه آب های زیرزمینی استفاده می شود تا آهن محلول را از بین ببرند. منگنز و آهنی که در آبهای زیر زمینی وجود دارند، توسط هوادهی اکسید شده و لکه هایی را تشکیل می دهند که در فیلتر شنی قرار می گیرند. پس از مدتی این فیلتر از ذرات اشباع شده، و لازم است که تمیز شود. تا از از انسداد کامل آن جلوگیری بعمل آید. به راحتی می توان فیلتر های شنی را با آب و هوا مورد شستشو قرارداد. از Sand filter یا فیلتر شنی به عنوان یکی از موثرترین روش های تصفیه آب، یاد می شود.
 

این فیلتر ها یا در کف نازل، یا در قسمت بالای سیستم زهکشی قرار می گیرند. تا اجازه دهند اب فیلتر شده به راحتی خارج شود. آب خام پیش از تصفیه وارد فیلتر می شود و در آن جریان می یابد. پساب آن نیز از طریق سیستم زهکشی در قسمت پایین آن تخلیه می گردد.
فرایند های فیلتر شنی در مقیاس های بزرگ نیز سیستم های خاص خود را دارند، که برای توزیع یکنواخت آب در فیلتر، مورد استفاده قرار می گیرند. معمولا علاوه بر این فرایند، یک سیستم توزیع نیز در این سیستم ها استفاده می شود که جریان هوا را کنترل می کند.
این عمل از جاری شدن مقدار زیادی آب در مناطق خاص، جلوگیری می نماید. در ابتدای کار یک فیلتر، پس از آنکه مقداری از ذرات را به خود جذب کرد، همزمان با میزان ذرات گرفته شده، بازده آن نیز در محیط افزایش می یابد. که به این فرایند، رسیدن فیلتر می گویند.
در طول این فرایند ممکن است آب معیارهای کیفیتی مورد نظر را نداشته باشد، از این رو باید مجددا فیلتر گردد. پس از آن راندمان جذب بالا رفته و تا زمانی که فیلتر شنی به طور کامل پر شود، قابلیت استفاده خواهد داشت. پس از این که همه حفره های فیلتر پر شد، می توان با بازسازی کردن آن، مجددا از فیلتر شن استفاده کرد.
در طول فرایند احیای دوباره، مواد جامد انباشت شده در حفره های فیلتر جدا می شوند. زمانی که از آب و هوا برای بازسازی سیستم فیلتر استفاده می شود، این مواد به عقب پمپ می شوند. از این رو باید فاضلاب تولید شده را دور ریخت. زمان شستشوی برگشتی، مقدار کدورت در پشت فیلتر شنی تعیین می گردد، که نباید بیشتر از بیشینه مقدار تعیین شده، انتخاب شود.

فیلتر شنی چیست؟

برنامه های کاربردی فیلتر شنی

• تصفیه آب زیر زمینی
• پیش تصفیه تجهیزات ضد عفونی کننده
• فیلتراسیون آب مخزن
• آماده سازی برای اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون
• فیلتراسیون استخر شنا
• سیستم های بازیابی آب
• سیستم های آبیاری
• فرآیند های خنک کننده آب

مفهوم تصفیه فیلتر شنی

فیلتر شنی در اصل نوعی فیلتر حفره دار است که به دو نوع فیلتر دسته بندی می شود. تا مواد جامد را از مایعات جدا کند. از جمله:
فیلتر شنی عمق، که از آن در محیط هایی که فیلتر متخلخل است و ذرات درون حفره ها به دام می افتند استفاده می شود.
البته نمونه های مختلفی از این نوع فیلتر وجود دارد که برخی از آنها از مواد فیبری و برخی دیگر از مواد دانه ای ساخته شده اند. این نمونه از فیلتر های شنی برای جداسازی مقادیر اندک( ۱۰ قسمت در میلیون یا ۱۰ گرم در هر متر مکعب) و مواد جامد ریز( ۱۰۰ میکرومتر) از محلول های آبی، مورد استفاده قرار می گیرد.
فیلتر شنی سطح، این فیلتر ذراتی که بر روی سطح قابل نفوذ آن به دام می افتند، و تمام جامدات موجود در آب را به راحتی حذف می کند.

مکانیسم جذب مواد جامد ریز

از آنجایی که فیلتر های شنی دارای حفره های زیادی هستند، امکان گرفتن ذرات معلق بیشتری که در آب وجود دارد توسط این فیلتر ها میسر است. از آنجایی که مایع در زمان عبور از شن، از این ساختار های حفره ای شنی عبور می کند، دانه های معلق و ذرات ریز خود را درون حفره ها جای می گذارد.
فیلتر شنی تصفیه آب، قادر است توسط چندین مکانیسم، فرایند تصفیه را انجام دهد. از جمله:
برخورد مستقیم:
در این مکانیسم، آب به طور مستقیم از فیلتر شنی رد می شود. در صورتی که بار سطحی شن منفی یا مثبت باشد، جامدات به سمت بارهای غیر همنام خود جذب می شوند. از این رو در طی این فرایند، کنش های یونی حذف می شوند.
البته گاهی اوقات این حذف توسط بار ذرات صورت نمی گیرد و ذرات در دام حفره ها می افتند. عامل این مکانیسم فیلتر شنی نیروی واندروالسی است. در نهایت این فیلتر ذرات جامد موجود در آب را به خود جذب نموده، و پس از مدتی ظرفیت خالی خود را از دست می دهد. لازم است برای استفاده مجدد، این ذرات جامد را از فیلتر شن جدا کرد.
انواع فیلتر شنی
 

طراحی فیلتر های شنی تحت فشار

دانه های شن ریز اصولا سطح بیشتری را فراهم نموده اما برای انتقال مایعات در بستر، نیاز به پمپاژ بیشتری دارند. طبق یک قاعده کلی، بیشتر فیلتر شنی تحت فشار، از دانه هایی که دارای سایز های بین ۰.۶ تا ۱.۲ میلی متر می باشند برخوردار هستند.
البته برای کاربردهای تخصصی از اندازه های دیگری نیز ممکن است استفاده کنند. ذرات بزرگتر( ۱۰۰ میکرومتر) تمایل دارند تا منافذ را مسدود نموده و آن را به فیلتر سطحی تبدیل نمایند. که در اصل این مسئله معضلی برای این نوع فیلتر شنی است.
برای این که این مشکل برطرف شود، از دانه های بزرگتر شن در فیلتر استفاده می شود. حداکثر سرعت جریان در فیلتر های شنی، فشار ۹ متر مکعب در ساعت می باشد. نکته اصلی در طراحی این نوع فیلتر های شنی، اطمینان حاصل کردن از این مسئله است که مایعات در بستر به درستی توزیع شده باشند.
یعنی هیچ مسیر ارجح تری برای مایع وجود نداشته باشد که شن ها در آن شسته شده و فیلتر شنی به خطر افتد. این نوع فیلتر شن تحت فشار، با فشاری بین ۲ تا ۵ بار (a) (28 تا ۷۰ psi (a)) عمل می نماید. معمولا در بستر شنی تمیز، افت فشار خیلی کم است. این نوع از فیلتر های شنی قادر هستند ذرات را با اندازه های کوچک به خود جذب کنند.
مزایای فیلتر شنی

طراحی فیلتر شنی آهسته

همانطور که از نام این فیلتر مشخص است، سرعت تصفیه در آن آهسته می باشد. اما بین فیلتر شن سریع و آهسته تفاوت بزرگی است، این که لایه بالایی فیلتر شن، از نظر بیولوژیکی فعال می باشد. زیرا تصفیه بیولوژیکی در این فیلتر توسط میکروارگانیسم ها به سیستم ضمیمه می گردد.
عمق توصیه شده در فیلتر شنی آهسته، ۰.۹ تا ۱.۵ متر است. لایه میکروبی بین ۱۰ الی ۲۰ روز آغاز به عملیات می کند. در طول این فرایند تصفیه، آب هم از داخل محیط متخلخل نفوذ کرده و تمامی مواد آلی، ویروس ها، باکتری ها، کیست ها و .. در حفره های فیلتر به دام می افتند.
روشی که برای احیای این فیلتر های شنی آهسته استفاده می شود، خراش نام دارد. که خراش در اصل برای از بین بردن ذرات خشک شده بر روی فیلتر انجام می شود.
البته با این وجود باید بگوییم بسته به نوع سیستم، روند بازسازی می تواند در زیر آب نیز انجام شود. یکی دیگر از عواملی که باعث محدود کردن اب تصفیه شده می گردد، میزان کدورت است. که در فیلتر شنی آهسته، NTU10 تعریف می شود. که این میزان در اصل واحد های کدورت نفلومتری است.
افرادی که از بودجه محدودی برخوردار هستند، می توانند از فیلتر شنی آهسته استفاده کنند. زیرا این فیلتر از هیچ ماده شیمیایی برخوردار نمی باشد و به نیاز به کمک مکانیکی دارد. با این وجود علت رشد طرفدارانی که از فیلتر های شنی آهسته استفاده می کنند، کم شده و در حال تغییر به سمت فیلتر شنی سریع است. که بیشترین دلیل این طول دوره عملیات تصفیه می باشد.
فیلتر های بستر مخلوط
نوع دیگری از فیلتر ها وجود دارند که با لایه های مختلفی ساخته می شوند. این فیلتر ها با نام فیلتر بستر مخلوط شناخته می شوند. درون این فیلتر ها نیز شن استفاده شده است، اما دانه های کربن فعال شده( GAC)، آنتراسیت، ایلمنیت و گارنت از جمله مواد رایجی است که در آنها استفاده شده است.
آنتراسیت یک ماده ی سختی است، که نسبت به شن های دیگر، کمتر از بین می رود.در حالی که گارنت و ایلمنیت اما، سنگین تر از شن و ماسه هستند. گارنت در اصل شامل چندین ماده معدنی می باشد که رنگ قرمز را تغییر می دهد.
ایلمنیت نیز نوعی تیتانیوم و اکسید آهن است. GAC را نیز می توان به طور همزمان در فرایند تصفیه و جذب استفاده کرد. این ماده قادر است به تنهایی نیز مورد استفاده قرار گیرد، بدون این که با مواد دیگر ترکیب شود.

فیلتر شنی در تصفیه آب

تمامی این روش ها، در صنعت تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند. در این میان تنها روش فیلتر شن آهسته است که بدون نیاز به مواد شیمیایی به تصفیه آب کمک شایانی می نماید.
در این مرحله عبور آب پس از لخته شدن از طریق فیلتر شنی سریع، منجر به جدا شدن ذرات موجود در آب و جدا شدن لکه ها می شود. از این رو باکتری ها کاهش یافته و مواد جامد به راحتی از بین می روند. با این که ممکن است آب بو و طعم داشته باشد، آن هم به خاطر اثرات ارگانیک، استفاده از فیلتر شن به دلیل داشتن لایه ای از کربن فعال، می تواند طعم و بو را از بین ببرد.
از فیلتر شنی می توان حتی در مرحله تصفیه نهایی نیز در سیستم تصفیه فاضلاب استفاده کرد. در این فیلتر، باکتری ها و مواد معلق در تله های شن قرار گرفته و یک ماتریس فیزیکی برای تجزیه باکتریایی مواد نیتروژن دار فراهم می کند از جمله نیترات ها و آمونیاک ها.
یکی از مفید ترین فرایند های تصفیه فیلتر شنی است. زیرا این فرایند فیلتراسیون مخصوصا با روش ماسه ای آهسته، یکی از مناسب ترین روش های تصفیه به شمار می رود.
چالش های مهم در روند تصفیه با فیلتر شن
لازم است برای تصفیه آب، از آلاینده های خاص موجود در آب اطلاع داشت. که در صورت عدم تصفیه درست، مشکلاتی به بار نیاید. فرآیند های از جمله شستشوی برگشتی و فیلتراسیون که نه تنها کیفیت آب را تحت تاثیر قرار می دهد، بلکه زمان لازم برای تصفیه کامل آب نیز از آن متاثر می شود.
در صورتی که سرعت تصفیه آب، از سرعت مصرف آن کمتر باشد، باید این معضل را با انتخاب یک روش درست تصحیح کرد.

فیلتراسیون کربن فعال

کربن های فعال ظرفیت بالایی برای جذب مواد دارند. از این رو می توانند مواد بسیاری را از آب و هوا خارج کنند. از جمله:
• رنگ ها و طعم دهنده ها
• آلاینده های میکروبی کلر و آلی
• فلزات سنگین و سیانید
• هیدروکربن ها، مواد شوینده و حلال ها
• مواد معطر آروماتیک
• سموم دفع آفات، روغن محلول و ….
در واقع کربن فعال به عنوان بستر مدیا در مخازن فیلتر تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند. این مخازن نیز هر چند وقت یکبار، شسته شده و ذرات معلق از آن جدا می شود.
زمانی که کربن فعال به درجه اشباع می رسد، و دیگر قادر به جذب مواد نیست، لازم است تعویض گردیده و جایگزین شود. تا مجددا بازیابی و تولید گردد.
فیلتر های کربن شنی و فعال، با مخازن فولادی تحت مدیریت خاص تولید می شوند. از جمله مدل های این فیلتر ها از نظر قطر مواد فیلتر و ارتفاع بستر متفاوت است. فیلتر ها معمولا از یک بدنه فولادی با دو طبقه کم فشار تهیه می شوند، که یک صفحه بر روی پایین بده انها جوش داده شده است و در زمان شستشو سوار می شود.
مخازن فیلتر شنی فولادی در اصل دارای پوشش های استاندارد با قطر ۰.۶ تا ۳.۰ متر بوده و در پروژه های تولیدی خاص مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر آن بسیاری از فیلتر شنی و گرنی برای اهداف خاص تولید می شوند.
این فیلتر به صورت سفارشی نیز تولید شده و در ابعاد مشخص شده توسط مشتری تولید می شوند. همچون قطر مخزن و لوله های اتصال، زهکشی فاضلاب، گزینه های مختلف از نظر لوله های یکپارچه ورودی، سیستم هوادهی و توزیع، یک منهول دسترسی اضافی، نوع پوشش و … .
کاربرد فیلتر شنی
 

مزایای فیلتر شنی

• زمان تمیز کردن فقط در چند دقیقه. که فیلتر ها بلافاصله برای بهره برداری مناسب می شوند.
• مناسب برای از بین بردن کدورت( کمتر از ۱ و ۰.۱ NTU)
• بدون محدودیت در سطح کدورت اولیه
• میزان بالای فیلتر( ۱۲۰۰- ۴۰۰۰ لیتر در ساعت در هر متر مربع)، نیاز به زمین کوچک

معایب فیلتر شنی

• آب و لجن شستشو نیاز به تصفیه دارد. استخر های تثبیت یا سیستم فاضلاب مورد نیاز است.
• برای از بین بردن نمک، ویروس ها، آرسنیک، باکتری ها و فلوراید مناسب نیست. زیرا نیاز به پیش تصفیه و تصفیه تکمیلی دارد.
• ورودی انرژی بالای مورد نیاز
• هزینه های عملیاتی و سرمایه گذاری بالا
• نظارت ماهرانه ضروری است
• تمیز کردن مکرر و مورد نیاز در هر ۲۴- ۷۲ ساعت

سیستم بک واش

پس از مدتی آلودگی هایی که در فیلتر شنی جذب شده اند آغاز به مسدود کردن حفره های شن می کنند. تا جایی که جریان آب به شدت کاهش می یابد و فشار سنج از ۸ تا ۱۰ psi بالاتر از حد مجاز عملکرد می رود. برای تمیز کردن آلودگی ها لازم است حتما فیلتر مجدداً مورد شستشو قرار گیرد. شستشوی فیلتر شنی را در واقع سیستم بک واش می گویند.
• شیر خروجی آب و شیر ورودی فیلتر بسته شود
• برای انجام این فرایند باید پمپ فیلتر خاموش شود
• پمپ تصفیه ای که در این دستگاه های فیلتر شنی قرار دارد، روشن شود.
با این شرایط، فشار آب و هوا منجر می شود تا ذرات از فیلتر بیرون کشیده شوند. در نهایت نیز این آب باید تخلیه شده و از ورود ذرات به فیلتر جلوگیر به عمل آید.
فیلتر نانو فیلتراسیون - قیمت فیلتر های اسمز معکوس
فروش ویژه انواع آب شیرین کن
02186122469
از بروز ترین اخبار مطلع شوید

به خبرنامه هفتگی ما بپیوندید

بروز ترین اخبار و تکنولوژی های تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب

دسته بندی مطالب

دیدگاهتان را بنویسید

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