فیلتر شنی تحت فشار

فیلترشنی تحت فشار و اجزای آن
فیلترشنی تحت فشار و اجزای آن

 انواع فیلتر شنی

  • فیلترشنی ثقلی یا Gravity Sand Filter
  • فیلترشنی تحت فشار Pressure Sand Filter

 اولین نسل فیلتر شنی

  • فیلتر شنی کند نسل اول از فیلتر شنی بودند
  • این فیلتر ها اولین بار در سال 1804 در تصفیه خانه های اسکاتلند به کار برده شدند
  • به دلیل اهمیت بالا تا اواخر قرن نوزدهم میلادی تمام تصفیه خانه های اروپا و آمریکا به این سیستم مجهز شدند
  • در فیلتر شنی کند همچنان که از نام آن پیداست سرعت جریان آب بسیار آهسته است، به طور متوسط این فیلتر شنی در روز به ازا هر متر مربع از سطح فیلتر تنها سه متر مکعب آب (3 m3/m2.day) را فیلتر می کنند که برای دبی های بالا احتیاج به مساحت بسیار زیادی (300-800 m2) برای استفاده از این فیلتر است
  • افت فشار و هزینه نگهداری این فیلترها کمتر از انواع جدید است
  • امروزه به دلیل سرعت کم و همچنین مساحت زیاد فقط در برخی تصفیه خانه های روستایی مورد استفاده قرار می گیرند
  • در مراکز صنعتی و تصفیه خانه های شهری جای خود را به فیلتر شنی نسل دوم داده است

 دومین نسل فیلتر شنی

  • به آن فیلتر شنی ثقلی تند گفته میشود
  • این نوع فیلتر شنی از لحاظ ظاهری شبیه به فیلتر شنی نسل اول است
  • در مساحت های به مراتب کمتر (40-100 m2) احداث می شوند
  • سرعت فیلتراسیون این فیلتر شنی در حدود 100-300 (m3/m2.day) است و برای تصفیه خانه های بزرگ آب توصیه می شوند
  • هزینه احداث این واحد بسیار کمتر از واحد های فیلتر کند شنی است اما با توجه نحوه شستشو، فاصله بین دو شستشو (12-72 hr) و افت فشار بیشتر نسبت به واحد های فیلتر کند شنی هزینه نگهداری و استهلاک در آن بیشتر است

 فیلتر شنی تحت فشار

  • یکی از روش های صاف کردن آب بصورت فیزیکی است
  • استفاده از آن موجب جداسازی ذرات معلق موجود در آب میشود
  • طراحی آن بشکل استوانه‌ تحت فشار است
  • استوانه فیلتر از موادی چون شن سیلیس یا آنتراسیت پر میشود
  • روی نازل‌ها ابتدا لایه ای از ذرات درشت و بعد از آن لایه دوم ذرات ریز ریخته میشود
  • در اثر عبور آب از فضای ناچیز بین دانه های شن، کدورت و ذرات معلق گیر میکنند و آب زلال از دستگاه خارج میشود
فیلتر شنی تحت فشار
فیلتر شنی تحت فشار

 معرفی فیلتر شنی تحت فشار

  • هدف: جداسازی ذرات جامد شناور تا ابعاد 100میکرون
  • به شکل یک استوانه است که دو انتهای آن عدسی است
  • ظرفیت های پایین، عمودی ساخته میشود و ظرفیت های بالا، افقی
  • باید عبور جریان آب در همه جای فیلتر بصورت یکنواخت باشد
  • ارتفاع فیلتر شنی داخل محفظه حد اکثر به  یک متر میرسد
  • همیشه حدود یک چهارم از فضای بالای فیلتر جهت تجمع مواد فیلتر شده خالی از شن میماند
  • پایپینگ داخلی معمولا از جنس پلاستیک فشرده است

 اجزای جنبی فیلتر شنی تحت فشار

  • پمپ آب
  • شیرهای قطع و وصل جریان
  • گیج فشار ورودی و خروجی
  • بلوئر
  • کمپرسور
  • کنترلر اتوماتیک
  • تابلو قدرت و فرمان
pressure sand filter structure
ساختار فیلتر شنی تحت فشار

فیلتر شنی تحت فشار

 فیلتر شنی تحت فشار در کدام صنایع کاربرد دارد

  • تصفیه آب های سطحی (رودخانه‌ها یا چاه‌ها)
  • آب استخر
  • آب برگشتی برج‌های خنک‌کن
  • فیلتراسیون نهایی فاضلاب‌ بهداشتی
  • فیلتراسیون آب آشامیدنی
  • حذف رنگ‌ها از آب
نمونه نقشه کارگاهی مخزن تحت فشار و فیلتر شنی
نمونه نقشه کارگاهی مخزن تحت فشار و فیلتر شنی
فیلتر شنی تحت فشار
فیلتر شنی تحت فشار

 فیلتر شنی تحت فشار چگونه کار میکند

  • ابتدا آب از بالا وارد مخزن میشود و روی فیلتر میریزد
  • به کمک نازل های پلاستیکی پخش در سطح، یکنواخت روی همه فیلتر ریخته میشود
  • هدف از استفاده از این نازل ها، استفاده از کل ظرفیت فیلتر است
  • آب به لایه سنگ سیلیس وارد میشود که ذرات را حذف میکند
  • سپس به قسمت پایینی میرسد که آنجا هم صفحه ای از نازل های پلاستیکی فشرده جهت جمع آوری یکنواخت آب تعبیه شده است
pressure-sand-filter
فیلتر شنی تحت فشار

 بک‌واش فیلتر شنی تحت فشار

  • تجمع ذرات حذف شده از آب در فیلتر شنی، موجب میشود فشار افت پیدا کند که درصورت شدت یافتن این افت فشار، باید صافی را شستشو دهیم
  • از دو گیج فشار برای تشخیص زمان بک واش استفاده میکنیم
  • وقتی اختلاف فشار گیج ورودی و گیج خروجی به حد بحرانی رسید بک واش لازم است
  • وقتی بازده فیلتر شنی تحت فشار پایین بیاید یا به اصطلاح گرفتگی رخ دهد، بک واش میکنیم
  • بک واش خیلی آسان است به این صورت که جهت جریان آب را برعکس میکنیم که این با باز کردن و بستن شیرها میسر میشود
  • بکواش موجب میشود ذرات سیلیس از هم جدا شود
  • با جدا شدن دانه های سیلیس، املاحی که در بین آنها گیر کرده بودند، رها میشود
  • سایز ذرات سیلیس و گستردگی سایزی آن، بر زمان لازم جهت بک واش تاثیر میگذارد

فرآیند بک‌واش

  •  زمان فرارسیدن بگواش در فیلتر شنی را به وسیله قرار دادن 2 گیج نشانگر فشار در ورودی و خروجی فیلتر شنی به راحتی قابل تشخیص می باشد
  • به صورتی که در دو سوی فیلتر شنی با اختلاف فشار روبرو شویم زمان بگواش فیلتر شنی فرا رسیده است و با تعویض جهت شیرهای فیلتر شنی به راحتی مسیر آب تعقیر میکند.
  • در عمل تولید آب از بالای فیلترشنی تحت فشار وارد میگردد.
  • و در عمل بگواش آب از پایین فیلتر وارد میگردد.
  • و از خروجی بالای فیلتر خارج میگردد.لازم به ذکر است که حجم آب جهت عمل بگواش دو برابر حجم آب مورد نیاز تصفیه می باشد.
فیلتر شنی تحت فشار عمودی و افقی
فیلتر شنی تحت فشار عمودی و افقی

معایب فیلتر شنی تحت فشار

  • این نوع از فیلترهای شنی دارای مشکلات عدیده ای می باشند.
  • که از عمده ترین آنها می توان به عدم دسترسی به داخل مخزن به علت عدم وجود فلنج شارژ و تخلیه در سایزهای کوچک
  • و کوچک بودن فلنج در سایز های بزرگتر اشاره کرد.
  • نداشتن صفحه نازل و چیدمان نازل ها به صورت خورشیدی و فاصله زیاد بین نازلها
  • عمل فیلتراسیون در این نوع فیلترها به خوبی صورت نمیگیرد.
  • راندمان عملکرد به حد زیادی پایین است.
  • پس از مدتی سیلیس دچار گرفتگی شود.
  • ترکیدگی مخازن به علت بالا رفتن فشار ورودی فیلتر شنی هم از مشکلات اساسی فیلتر شنیFRP می باشد .

وبسایت ویکیپدیا

تصفیه آب

طراحی فیلتر شنی آهسته (جهت اطلاعات عمومی)

  • همانطور که از عنوان پیداست ، سرعت تصفیه در فیلتر شنی کند تغییر می کند
  • اما بزرگترین تفاوت بین سیستم های آهسته و سریع ، این است که لایه بالایی بستر شنی از نظر بیولوژیکی فعال است
  • زیرا در اینجا مباحث میکروبی مد نظر قرار دارد. عمق توصیه شده و معمول در فیلتر شنی آهسته 0.9 تا 1.5 متر است.
  • لایه میکروبی در طی 10-20 روز از شروع عملیات تشکیل می شود.
  • در طی فرآیند فیلتراسیون، آب خام می تواند از طریق محیط متخلخل شن و ماسه نفوذ کند و مواد آلی ، باکتری ها ، ویروس ها و کیست هایی مانند Giardia و Cryptosporidium را متوقف و به دام بیندازد.
  • روش احیاء فیلترهای شنی کند ، خراش دادن نامیده می شود
  • و برای از بین بردن ذرات خشک شده روی فیلتر بصورت مکانیکی استفاده می شود.
  • با این حال ، بسته به سیستم نوعی ، این روند می تواند در زیر آب انجام شود.
  • یکی دیگر از عوامل محدود کننده آب فیلتر شده ، کدورت است که برای فیلترهای شنی آهسته ، به 10 NTU (واحدهای کدورت نفومتریک) محدود شده است.
  • فیلترهای شنی کند گزینه مناسبی برای عملیات با بودجه مالی محدود هست
  • زیرا این روش تصفیه از هیچ ماده شیمیایی استفاده نمی کند و به تجهیزات مکانیکی کمی احتیاج دارد.
  • با این حال ، به دلیل رشد مداوم جمعیت در جوامع ، فیلترهای شنی آهسته در حال جایگزینی برای فیلترهای شنی تند هستند که بیشتر به دلیل طول دوره سرویس آن است.