کاربرد فیلتر شنی در تصفیه آب

فیلتر شنی وسیله ای است که با عملیات فیزیکی و فیلتراسیون آب جامدات معلق و کدورت آب را حذف و از بین می برد. جامدات معلق شامل گل و لای، فلوک، باکتری، ویروس و تخم انگل توسط فیلتر شنی حذف می گردد. فرآیند فیلتراسیونی که به طور معمول در صافی شنی مورد استفاده قرار می گیرد.

بستر داخل صافی شنی می تواند از سیلیس دانه بندی شده، ماسه و کربن فعال و آنتراسیت پر شده باشد. ذرات معلق، باکتری و تخم انگل موجود در آب با عبور از بستر فیلتر شنی حذف شده و آب صاف از فیلتر خارج می گردد .مواد معلق، کدورت و ذراتی که توسط بستر ماسه و سیلیسی که داخل فیلتر شنی است گرفته می شود با شستشوی معکوس فیلتر شنی یا بک واش از بستر جدا کرده و خارج می کنند .

اگرچه فیلتر شنی بسیاری از ارگانیسم های بیماری زا را جدا می کند اما نمی توان آن را به عنوان عاملی که حفظ بهداشت آب را کاملا تضمین می کند به شمار آورد. تحت شرایط خاص ممکن است از فیلتر شنی برای از بین بردن مقدماتی کدورت آب استفاده شود.

 انواع فیلترشنی

می­توان سیستم فیلتر های شنی را برای معرفی عموم به سه دسته زیر تقسیم کرد، اما این تقسیم بندی بر اساس کارکرد و نوع پردازش آن انجام گرفته است. صافی های شنی بر اساس ظرفیت و جنس مخزن نیز تقسیم بندی می­شوند که به شکل زیر است.

1. فیلترشنی کند(Slow sand filter): فیلتر یا صافی شنی کند عملیات فیلتراسیون را در ظرف چند روز و بدون استفاده از مواد منعقد کننده انجام می­دهد. در نهایت در فیلترشنی کند مواد بیولوژیکی تشکیل شده شروع به از بین بردن کدورت، رنگ و انواع باکتری ها می­کند. این قبیل فیلتر را از آن رو کند می­نامند که جریان آب در آن بسیار آهسته حرکت می­کند.
2. فیلترشنی تند(Rapid sand filter): صافی یا فیلتر شنی تند یا پر سرعت از آن جهت که تحت فشار و با سرعت بالا اقدام به تصفیه و فیلتر آب می­کنند، به این اسم می­نامند. این مدل فیلترهای شنی جای بسیار کمی را اشغال می­کنند و جنس مخزن آن ها از فایبرگلاس یا استیل خواهد بود. این مدل صافی شنی بو و طعم نامطبوع را به راحتی و بی نیاز به مواد شیمیایی از سیستم خارج کند. این مدل از سیستم های تصفیه یا فیلترشنی تند را در دستگاه های تصفیه آب دستگاه های مسکونی، صنعتی و … مورد استفاده قرار می­دهند.

1. فیلترشنی تحت فشار(pressurized sand filter): این مدل فیلتر ها در یک سرعت یکنواخت از جریان آب، فیلتراسیون را انجام داده و ذرات جامد را تا اندازه ۵۰ میکرون حذف می­کند.

بدنه فیلتر شنی

بخش اصلی فیلتر شنی بدنه آن است. بدنه این فیلتر از متریال های مختلفی ساخته می شود که مرسوم ترین آن ها بدنه فلزی، فایبرگلاس و یا بتن است. صافی شنی فلزی معمولا از ورق فولای معمولی یا گالوانیزه گرم ساخته می شود. البته در برخی شرکت ها مانند شرکت های داروسازی از فیلتر شنی استیل نیز استفاده می شود که قیمت فیلتر شنی استیل بسیار گران تر از فولاد می باشد .در پروژه های بزرگ تصفیه آب از صافی شنی بتنی استفاده می شود.

دلیل استفاده از بتن معمولا بزرگ بودن بدنه و کاهش هزینه می باشد که البته در صورت تامین هزینه استفاده از فیلتر فلزی اصولی تر و منطقی تر می باشد. فیلتر های شنی با بدنه فایبرگلاس که امروزه بسیار هم مورد توجه خریداران قرار گرفته یکی دیگر از انواع بدنه صافی شنی می باشد. قیمت فیلتر شنی فایبرگلاس از نوع فلزی ارزان تر است و به همین دلیل استقبال بیشتری نیز از این محصول می شود. البته لازم به ذکر است که بدنه فایبرگلاس در برابر ضربه مقاومت کمی دارد و نمی توان به عنوان یک محصول کاملا صنعتی از فیلتر FRP یاد کرد.

فیلتر های شنی شرکت مهندسی فراب زیست فراز به صورت عمودی از قطر ۵۰ تا ۳۰۰ سانتی متر با دبی ۳ تا ۱۴۰ متر مکعب در ساعت و به صورت افقی از طول ۳ تا ۱۰ متر و دبی ۸۰ تا ۴۰۰ مترمکعب درساعت جهت تصفیه و حذف ذرات معلق در آب طراحی و تولید می گردد.

بدنه اصلی صافی شنی از ورق فولادی با مشخصات و محاسبات فنی طبق استاندارد، متناسب با فشارکاری مورد نیاز طراحی و ساخته شده است. ضخامت ورق ها با تحلیل های مهندسی بگونه ای انتخاب شده است که طول عمر فیلتر افزایش یابد.

– کلیه سطوح داخلی پس از سند بلاست با سه لایه رنگ اپوکسی مقاوم در برابر خوردگی، زنگ زدگی و کلر پوشش داده می شود.

– صفحه نازل ها جهت استقامت بیشتر به صورت محدب می باشد.

– نازل های آب جمع کن بر روی عدسی دوبل تعبیه شده و از جنس پلی وینا مقاوم در برابر خوردگی و شکنندگی می باشد.

– فیلتر های شنی انصار به همراه شیرآلات و سیستم کامل بک واش وسیلیس دانه بندی درجه یک همدان با خلوص ۹۹% ارائه می گردد.

– تولید فیلترهای شنی طبق سفارش تا قطر ۵ متر نیز امکان پذیر می باشد.

طراحی و محاسبه فیلتر یا صافی شنی

یکی از فاکتورهای مهم در طراحی فیلتر های شنی در نظر گرفتن سرعت خطی عبور آب می باشد. با در نظر گرفتن میزان حجم و دبی جریان و سرعت خطی عبور آب می توان حجم فیلتر را محاسبه نمود.

با دانستن حجم مورد نیاز برای صافی شنی مقدار، قطر و ارتفاع مورد نیاز را محاسبه می نماییم. به این ترتیب می توان ابعاد لازم جهت طراحی فیلتر نشان می دهد که باید با حداکثر سرعت جریان  gpm/ft2  10 کار کنند. با استفاده از  میزان جریان حداکثر، می توان مساحت لازم برای فیلتر را محاسبه و نسبت به ساخت فیلتر شنی اقدام نمود.