فیلتر شنی و مصارف آن

فیلتر شنی تحت فشار رایج ترین نوع فیلتر برای استخرها است که با ایجاد سرعت مناسب برای فیلتراسیون، تصفیه ای ایده آل را فراهم می سازد. در هنگام تصفیه، آب کثیف استخر از لوله ورودی وارد فیلتر می شود. فشار پمپ و نیروی جاذبه، آب را از درون شن به سمت پایین هدایت میکند و شن و ماسه های ریز هرگونه آشغال و مواد زائد را از آب استخر می گیرند.

استفاده از فیلتر شنی در استخرها، علاوه بر جداسازی ذرات معلق فوق تا حدود زیادی چربی های شناور در روی آب را نیز جذب می نمایند.

در پایین فیلترهای شنی نازل هایی با سوراخ های بسیار ریز وجود دارد که اجازه عبور شن و ماسه را نخواهند داد اما آب از داخل این نازل ها عبور می کند و از لوله خروجی در زیر مخزن اصلی فیلتر شنی خارج می شود.

فیلترهای شنی که براساس نیاز دارای فشار کارهای مختلف می باشند از نظر نوع دارای انواع افقی و ایستاده می باشند. همچنین جنس بدنه فیلترهای شنی ممکن است از جنس ورق فولادی و یا بدنه فایبرگلاس و غیر قابل زنگ زدن باشند.

فیلتر شنی براساس نوع کاربرد مورد نیاز از نظر ظرفیت، حجم، فشار کار، جنس و... انتخاب می گردد.

فیلتر شنی جهت تصفیه آب های سطحی (رودخانه‌ها یا چاه‌ها) آب استخر، حذف رنگ‌ها، آب برگشتی برج‌های خنک‌کن، فیلتراسیون نهایی فاضلاب‌های صنعتی و انسانی، قیلتراسیون مصارف آشامیدنی و صنعتی (تصفیه‌خانه‌های شهر و صنعتی) مورد استفاده قرار می‌گیرد. مشکلات ناشی از عدم استفاده از فیلتر شنی به‌عنوان مثال در استخرها، به علت باز بودن سطح استخر، چنانچه آب استخر متناوباً تعویض یا فیلتر نگردد، راكد ماندن و آلوده شدن آب به علت وجود مواد خارجی از قبیل برگ، خاک، گرد و غبار و رشد و تكثیر میکروب‌ها، انواع قارچ‌های میكروبی و تخم انگل‌ها باعث بیماری‌هایی از قبیل یرقان، تب‌های روده‌ا‌ی، اسهال خونی، بیماری‌های پوستی و غیره می‌گردد كه بخصوص در استخرهای عمومی باید این موضوع شدیداً مورد توجه قرار گیرد.

فیلتر های تند شنی تحت فشار

با توجه به محدودیت فضا و سرمایه گذاری در تصفیه خانه های کوچک و مراکز صنعتی این نوع از فیلتر شنی توسعه پیدا کردند. سرعت بالای فیلتراسیون (100-300 m3/m2.day) ، اندازه مناسب (استوانه ای به قطر 1 الی 3 متر)، کیفیت بالای آب خروجی، شستشوی آسان و در نهایت هزینه کم احداث و نگه داری، این نوع فیلتر شنی را گزینه مناسبی برای استفاده در صنایع، کارخانه ها، استخرها، باغ ها و دیگر مراکز مشابه کرده است.

فیلتر شنی تند بصورت استوانه ‌های تحت فشار طراحی می‌شوند که داخل استوانه‌ بوسیله شن پر می‌گردد. جریان آب از بالا وارد شده و سپس با عبور از بستر شنی ذرات معلق،گل و لای، مواد آلی، رنگ، جلبک، باکتری و به صورت کلی TSS و کدورت خود را از دست میدهد. آب زلال و تصفیه شده از انتهای بستر توسط نازل ها جمع آوری شده و از سیستم خارج میشود. معمولا برای محافظت از نازل ها و نگه داری بستر شن یک لایه ذرات درشت روی نازل ها قرار میگیرد.

یکی از پارامترهای مهم در طراحی فیلتر شنی ، سرعت خطی آب ورودی به فیلتر شنی است. هر چه آب دارای کدورت پایین تری باشد لذا سرعت خطی پایین تری دارد و در نتیجه می توان از فیلتر شنی کوچکتری برای تصفیه آن بکار برد. برای مثال در استخرهای شنا سرعت خطی آب ورودی به فیلتر شنی را 20 الی 25 متر بر ساعت در نظر می گیرند.

شن های فیلترهای شنی پس از چند وقت باید عوض شوند؟

از نظر مهندسین سیلیس مورد استفاده در فیلترهای شنی باید دارای شرایطی باشد که زمانی بین 5 تا 10 سال قابل استفاده باشد. در حالیکه دیده شده است که گاها فیلتر ها بیش از 10 سال بدون تغییر شن به کار خود ادامه داده اند اما کارایی که باید را ندارند. در ابتدای کار فیلترها، شن استفاده شده بسیار زبر می¬باشد. این زبری آن چیزی است که باعث می¬شود شن و ماسه ذرات خاک در آب را فیلتر کند. از آنجایی که زبری این شن¬ها در گذر زمان کمتر می¬شود، راندمان فیلتر کم می شود و این به این معنی است که سیستم شما باید بیشتر کار کند تا همان بازده را داشته باشد.

یافته ها نشان می¬دهند در سیلیس نوع معمولی بعد از 5 سال، استفاده مداوم دیگر نمی توانند کثیفی ها را به طور کامل پوشش دهند و آب در شست و شوی معکوس، کاملا تمیز نمی شود. در نتیجه چرخه فیلتراسیون کوتاه تر شده و نیاز به شست و شوی معکوسبیشتر می¬شود، و برای این نوع سیلیس تعویض هر ساله (بستگی به نوع استخر و کاربری آن) پیشنهاد می گردد.

در گروه فیلتر های شنی سایت مرجع دماتجهیز، اطلاعات فنی و قیمت دهها مدل از انواع فیلترهای شنی فایبرگلاس و فولادی در فشار کارهای مختلف از معروف ترین برندهای داخلی و خارجی با گارانتی اصلی جهت بررسی و خرید شما کارشناسان و کارفرمایان گرامی ارائه گردیده است.

پارامترهای عملیاتی برای فیلترهای شنی تحت فشار
فیلترهای شنی تحت فشار اغلب در فشار کاری 2 تا 10 bar کار می کنند. افت فشار در بستر شن و ماسه تمیز، معمولا خیلی کم است اما محسوس می باشد و از طرف کارخانه سازنده و در کاتالوگ آن شرکت مشخص می باشد. این نوع فیلتر ذرات بسیار ریز را از آب می گیرد.

بسیاری از موارد وجود دارد که می تواند به سرعت روی فیلترها اثر گذاشته و آنها را مسدود کنند. فیلترهای شنی در استخرهایی که تازه گچ کاری شده باشند به سرعت مسدود می شوند. همچنین خاک، برگ، مواد زائد دیگر موجب کوتاه تر شدن چرخه فیلتراسیون گردند.

بدون یک ماده منعقد کننده، فیلتر های شنی، فقط برای جدا کردن مواد جامد درشت از آب در گردش موثر است. اما در صورت اضافه کردن یک ماده منعقد کننده، ماسه، صافی بسیار موثری خواهد شد که جهت جدا کردن مواد جامد معلق و باکتری ها برای یک تصفیه خوب مناسب میگردد.

آلوم (سولفات آلمینیوم )، ماده منعقد کننده معمول، قبل از فیلتر به داخل آب استخر تزریق میشود تا به خوبی مواد معلق آب را منعقد نموده و آن ها را به اجزاء بزرگتری که به راحتی توسط فیلتر جدا میگردند، تقسیم نماید. وقتی ماده منعقد کننده به آب اضافه شود، در اثر واکنش مواد قلیایی آب، یک ماده رسوبی غیر قابل انحلال ژله مانند موسوم به فلاک تشکیل میشود.

فلاک، مواد ارگانیک، ترکیبات رنگی و باکتری ها را به خود جذب کرده و به دام می اندازد. غربال ماسه ای فیلتر، این فلاک را از آب جدا میکند و نتیجتا آب زلال و تمیز از فیلتر خارج میگردد. یک مدت معین برای انجام واکنش شیمیایی باید قائل شد در غیر این صورت ممکن است فلاک در داخل استخر تشکیل گردیده و آب را کدر کند. بنابراین آلوم را باید طوری به مخزن مکش وارد کرد که فرصت لازم برای تشکیل فلاک موجود باشد.

 فیلترهای شنی تحت فشار

فیلترهای شنی تحت فشار رایج ترین نوع فیلتر مورد استفاده برای استخر ها می باشد که با ایجاد سرعت مناسب برای فیلتراسیون، تصفیه ای ایده آل را فراهم می سازد. در هنگام تصفیه، آب کثیف استخر از لوله ورودی وارد فیلتر می¬شود. فشار پمپ و نیروی جاذبه، آب را از درون شن به سمت پایین هدایت می¬کند و شن و ماسه های ریز هرگونه آشغال و مواد زائد را از آب استخر می¬گیرند. در پایین فیلتر های شنی نازل هایی با سوراخ های بسیار ریز وجود دارد که اجازه عبور شن و ماسه را نخواهند داد اما آب از داخل این نازل ها عبور می کند. در زیر مخزن، آب تصفیه شده از لوله خروجی خارج می شود.

فیلترهای شنی تحت فشار در اشکال، سایز و جنس های متفاوتی ساخته می شوند که رایج ترین آن ها فیلتر های شنی عمودی با دو سر عدسی است. که بقطر مشخص از ورق فولادي ST-37 (و یا گالوانیزه) به ضخامت اعلامی در ASME برای جداره و بدنه و همچنین ورق بضخامت اعلامی در ASME، براي عدسی هاي فوقاني و تحتاني كه به روش DOUBLE-DISH ساخته شده كه پس از زنگ زدائي از داخل با دو لايه پوشش اپوكسي و از خارج با يك لايه ضدزنگ و دو لايه رنگ مخصوص رنگ آميزي مي¬گردد. در ضمن برای بالا بردن کیفیت فیلتراسیون و عمر فیلترهای تحت فشار می¬توان قبل از عملیات رنگ¬زنی، فیلترها را از داخل، سند بلاست کرد.

طراحی فیلترهای شن و ماسه نشان می دهد که باید با حداکثر سرعت جریان 10 gpm/ft2  کار کنند. با استفاده از توان مورد نیاز و حداکثر دبی، مساحت لازم را می توان محاسبه کرد. نکته نهایی طراحی این است که مطمئن باشید مایع به درستی در بستر جریان دارد و هیچ مقدار از مایع توسط شن و ماسه از مسیر جریان منحرف نمی شود.

هنگامی که شستشو انجام شد پس از مدتی کثیفی جمع شده در شن ها، اجازه عبور آب کمتری را می دهد. این در حالی است که مواد زائد موجود در فیلتر بجای می مانند، که باید از آن خارج شوند. حال زمان شست و شوی معکوس فیلتر است.

وقتی فیلتر مقدار زیادی از خاک را انباشته می کند فشار افت کرده و آب نمی تواند آزادانه از فیلتر خارج شود.  شست و شوی معکوسآب را به عقب می فرستد تا از طریق فیلتر گرد و خاک به دام افتاده بیرون رود. پس از شست و شوی معکوس ، افزایش فشار برگشت به استخر کاملا مشخص است و اگر گیج فشار روی فیلتر نصب شده باشد، مشاهده می شود که فشار بیش از 0.5 bar بهبود می یابد.

فیلتر های شنی چگونه شست و شو می شوند؟

شست و شوی معکوس یا همان پس شویی در فیلتر شنی به سادگی و از طریق برگشت جریان آب استخر صورت می گیرد. بدین صورت که با عبور بالعکس جریان از پایین به سمت بالای فیلتر شنی، مواد زائدی که در بین شن های فیلتر، گیر کرده است به فاضلاب انتقال می یابد.

 برای پس شویی باید پمپ را خاموش کرد و شیرِ فیلتر را در حالت "شست و شوی معکوس " 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 شست و شوی معکوس 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.

گیج فشار در ورودی و خروجی به اپراتور استخر می فهماند که مسیر عبور آب در فیلتر در حال بسته شدن می­باشد. اگر گیج، فشار خیلی بیشتری را در ورودی نسبت به خروجی نشان دهد اپراتور متوجه می­شود که آشغال زیادی در بین شن ها جمع شده. این به معنی این است که هم اکنون زمان "شست و شوی معکوس " فیلتر است. برای "شست و شوی معکوس " اپراتور، شیرها را برای تغییر مسیر آب تنظیم می­کند، لوله برگشت به استخر را می­بندد و لوله خروجی را باز می­کند که آب وارد سیستم فاضلاب شود.