فیلتر شنی و جدول محاسبه

فيلتر شني دستگاهي است كه با صاف نمودن (فيلتراسيون) فيزيكي آب باعث حذف ذرات معلق موجود در آن نظير گل، رنگ، مواد آلي، پالنكتون، باکتری‌ها و ذرات حاصل از خوردگي می‌شود.

فیلتر شنی و جدول محاسبه فیلتر شنی 

 فیلتر شنی دستگاهی است كه با صاف نمودن (فیلتراسیون) فیزیكی آب باعث حذف ذرات معلق موجود در آن نظیر گل، رنگ، مواد آلی، پالنكتون، باکتری‌ها و ذرات حاصل از خوردگی می‌شود. دستگاه فیلتر شنی به‌صورت استوانه‌های تحت‌فشار طراحی می‌شوند. داخل ستون‌های فیلتر شنی به‌وسیله شن سیلیسی و یا آنتراسیت پر می‌گردد كه معمولاً یک‌لایه ذرات درشت روی نازل‌های فیلترشنی جهت جلوگیری از گرفتگی و سپس یک‌لایه ذرات ریز بر روی آنها ریخته می‌شود. در اثر عبور آب از خلل و فرج بین ذرات شن موجود در دستگاه فیلتر شنی ، مواد معلق آب گیرکرده و آب تقریباً عاری از مواد معلق، در خروجی فیلتر شنی به دست می‌آید. البته جمع شدن ذرات معلق در خلل و فرج فیلتر شنی ، باعث افزایش افت فشار این فیلتراسیون می‌گردد كه اگر این افت فشار از حد معینی تجاوز نماید، باید صافی فیلتر شنی را شستشو داد.

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 .

 مشخصات فنی فیلتر شنی و جدول محاسبه

شرکت زادآب به عنوان تولیدکننده فیلتر شنی ، فیلتر شنی خود را بر حسب نیاز و بنا بر سفارش، مجهز به دستگاه‌ها و تجهیزات ذیل تولید می کند

 

پمپ

Pump

بلوئر

Blower

كمپرسور

Compressor

شيرآلات

Valves

كنترلر

PLC

گيج

Gage

تابلو قدرت و فرمان

Power & Command Panel

 فیلتر شنی از دو نوع می‌باشند

  • فیلترهای ثقلی GRAVITY FILTERS
  • فیلترهای تحت فشار PRESSURE FILTERS

با دو انتخاب مسیر آب از پایین به بالا UP FLOW و از بالا به پایین DOWN FLOW و به صورت دستی MANUAL و تمام اتوماتیک FULL AUTOMATIC قابل تهیه می‌باشد.

فیلتر شنی و جدول محاسبه تحت فشار از نوع عمودی

فیلتر شنی و جدول محاسبه تحت فشار از نوع عمودی

شستشوی فیلتر شنی و جدول محاسبه

بعد از مدتی جمع شدن ذرات معلق در خلل و فرج فیلتر شنی ، باعث افزایش افت فشار فیلتر شنی می‌گردد كه اگر این افت فشار از حد معینی تجاوز نماید، باید فیلتر شنی موردنظر را احیا کرد. احیای فیلتر شنی مختلف روش های مختلفی دارد.

برای مثال احیای فیلتر شنی کند از طریق برداشت لایه 10 cm از بالایی آن انجام می شود. اما احیا فیلتر شنی تند (ثقلی و تحت فشار) از طریق شستشوی معکوس (Back Wash) انجام می شود. برای شستشوی معکوس فیلتر شنی ، شیر آب ورودی فیلتر شنی بسته شده و شیر شستشوی معکوس باز می گردد. جریان معکوس آب (از پایین به بالا ) باعث شناور شدن بستر و جدا شدن گل و لای و ذرات چسبیده به فیلتر شنی می شود. این آلودگی ها به وسیله جریان شستشوی معکوس از فیلتر شنی خارج شده و فیلتر شنی آماده سرویس دهی مجدد می شود. در فیلتر شنی بزرگ معمولا همراه آب از هوا نیز استفاده می شود تا اغتشاش در داخل فیلتر شنی افزایش یافته و ذرات گل ولای بهتر از فیلترشنی خارج شوند. شدت جریان آب در شستشوی معکوس معمولا 1 الی 2 برابر جریان آب طراحی فیلتر شنی است و جریان هوا (در صورت طراحی) حدود(m3 air/hr) 50 به ازا هر متر مربع از سطح فیلتر می باشد.

مکانیزم های فیلتراسیون

حذف ذرات معلق و شناور آب به وسیله فیلتر شنی تحت مکانیزم های مختلفی صورت می گیرد که عبارت اند از:

1. مکانیزم غربالی:

همان طور که از نام آن پیداست، مکانیزم غربالی مانع از حرکت ذرات با قطر بزرگتر از لابلای منافذ با قطر کوچکتر شن ها می شود و به این ترتیب ذرات شناور در لا به لای منافذ شن ها حبس شده و هنگام شستشو توسط آب از فیلتر شنی خارج می گردند. 

2. مکانیزم جذب سطحی:

ذرات معلق موجود در آب تحت تاثیر نیروهای واندوالسی، الکترواستاتیکی و جذب سطحی، جذب سطح شن ها شده و داخل خلل و فرج آن ها نفوذ می کنند. این نیروها باعث تثبیت ذرات معلق روی بستر شنی شده و مانع از شناور سازی مجدد آن ها می شوند.

انواع فیلتر شنی :

  • فیلتر شنی کند (Slow Sand Filter)
  • فیلتر شنی ثقلی تند (Rapid Sand Gravity Filter)
  • فیلتر تند شنی تحت فشار (Rapid Sand Pressure Filter)

فیلتر شنی کند

فیلتر شنی کند ، نسل اول از فیلتر شنی بودند که اولین بار در سال 1804 در تصفیه خانه های اسکاتلند به کار برده شدند و به سرعت رواج یافتند به طوریکه تا اواخر قرن نوزدهم میلادی تمام تصفیه خانه های اروپا و آمریکا به سیستم فیلتر شنی 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 ازای هر متر مربع از سطح فیلتر شنی تنها سه متر مکعب آب (3 m3/m2.day) را فیلتر میکنند که برای دبی های بالا احتیاج به مساحت بسیار زیادی (300-800 m2) برای استفاده از این فیلتر شنی ها است. افت فشار و هزینه نگهداری این نوع فیلتر شنی کمتر از دو نوع دیگر فیلتر شنی است اما امروزه به دلیل سرعت کم و همچنین مساحت زیاد فقط در برخی تصفیه خانه های روستایی مورد استفاده قرار می گیرند و در مراکز صنعتی و تصفیه خانه های شهری جای خود را به فیلتر تند شنی داده اند.

فیلتر شنی تند ثقلی

این نوع از فیلتر شنی از لحاظ ظاهری شبیه به فیلتر شنی کند هستند اما در مساحت های به مراتب کمتر (40-100 m2) احداث میشوند. سرعت فیلتراسیون این فیلتر شنی در حدود 100-300 (m3/m2.day) است و برای تصفیه خانه های بزرگ آب توصیه میشوند. هزینه احداث این واحد ها 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 ها بیشتر است.

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.
جهت انتخاب فیلتر شنی بر اساس ظرفیت محاسبه شده می توان از جداول محاسبه فیلتر شنی استفاده نمود.
در صنعت نیز فیلتر شنی کاربرد بسیاری دارد، زیرا آب بی کیفیت و دارای کدورت بالا می تواند لطمات جبران ناپذیری را به تاسیسات واحد صنعتی بزند.

فیلتر شنی در دو نوع فلزی و FRP عرضه می شوند، فیلتر شنی تحت فشار از جنس FRP برای سایزهای کوچک و فیلتر شنی با ظرفیت های پایین بهتر است، علت آن هم این است که فیلتر شنی نیازی به ارتفاع بستر ندارد و بیشتر برای ما در بحث فیلتراسیون سطح اهمیت دارد و به علت اینکه این نوع از مخازن با ابعاد مشخصی ساخته می شوند لذا برای فیلتر شنی های با ظرفیت بالا بکار نمی آیند.

ارتفاع مفید بستر سنگ سیلیس 105سانتی متر در مراجع ذکر شده است، که در فیلتر شنی با ظرفیت پایین 70 سانتی متر و برای دبی های بالا تا 150 سانتی متر نیز استفاده می شود. در فیلتر شنی تک لایه یا SINGLE LAYER استفاده از سه یا چهار سایز سنگ سیلیس مختلف توصیه می شود، دانه بندی سنگ های سیلیس به شرح ذیل است:

  • سایز درشت 8-10 که تقریبا 10 درصد وزنی کل سیلیس فیلتر شنی است.
  • سایز درشت5-8 که تقریبا 10 درصد وزنی کل سیلیس فیلتر شنی است.
  • سایز متوسط 3-5 که تقریبا 10 درصد وزنی کل سیلیس فیلتر شنی است.
  • سایز ریز 0.5 -1.5 که تقریبا 70 درصد وزنی کل سیلیس فیلتر شنی است.

نحوه ی شاژ سیلیس ها داخل مخزن فیلتر شنی نیز به گونه ایی است که در ابتدا سایز درشت را می ریزیم و سپس سایز متوسط و در آخر نیز سایز ریز را به داخل مخزن فیلتر شنی وارد می کنیم، زیرا عملا لایه های متوسط و درشت تنها وظیفه ی زهکشی آب از فیلتر شنی را بر عهده دارند و وظیفه ی اصلی فیلتراسیون را لایه ریز انجام می دهند.

جهت ساخت فیلتر شنی تحت فشار از نوع فلزی در ابتدا با توجه به قطر فیلتر شنی ، ورق آهنی برش داده می شود و سپس توسط دستگاه نورد، مخزن گرد می شود. سپس برای بالا و پایین مخزن عدسی بریده می شود و سپس توسط دستگاه لبه زن عدسی های آن را درست می کنند و در گام بعد عملیات جوشکاری آغاز می شود. یک دریچه ی بازدید در بالا و یک دریچه ی دسترسی در پایین فیلتر شنی ایجاد می کنیم.

در گام بعد لوله های ورود و خروج فیلترشنی را متصل می کنیم و شن های سیلیس را از بالا داخل مخزن می ریزیم و سپس آب ورودی را به فیلتر شنی باز می کنیم و توسط دفترچه ی راهنمای فیلتر شنی ، دستگاه را استارت می کنیم.

گردآورنده: مهندس مازیار وخشوری 

منبع: تصفیه آب شهری -دکتر منزوی

 

همچنین شما میتوانید جهت کسب اطلاعات بیشتر ومشاوره، با کارشناسان شرکت تماس حاصل فرمایید.

tel: 55256411, ,09124057623

fax: 55256412

 

اضافه کردن نظر


کد امنیتی
تغییر کد امنیتی

حتما نگاهی به این مقالات بیندازید

تبلیغات

مخازن سختی گیر
نازل سختی گیر
سختی گیر
سختیگیر رزینی
پکیج های تصفیه فاضلاب خانگی
پکیج های تصفیه فاضلاب صنعتی
پکیج تصفیه فاضلاب
تصفیه فاضلاب
چربی گیر فاضلاب
چربی گیر پساب
چربی گیر پساب فاصلاب
چربی گیر
رزین کاتیونی