فیلترشنی ناب زیست

انواع فیلترهای شنی در دستگاه های تصفیه آب صنعتی:

فیلتر شنی، مخزنی از جنس فولاد گالوانیزه، فایبرگلاس، استیل یا FRP می باشد، که یکی از شناخته شده ترین روش های تصفیه آب و پساب است. فیلتر شنی با استفاده از بستر سیلیس یا شنی که داخل آن ریخته می شود، به عنوان تصفیه اولیه برای حذف ناخالصی ها، ذرات معلق و کدورت آب مورد استفاده قرار می گیرد. فیلترهای شنی برای حذف و جداسازی مواد جامد غیر قابل ته نشینی از آب کاربرد دارند.

نحوه عملکرد آنها برای حذف آلاینده های آب به این صورت است که آب از بستر متخلل سیلیس یا شن داخل مخزن عبور کرده و ذرات معلق و آلاینده های آن در بین لایه های این بستر به دام می افتند و آب تصفیه شده از انتهای مخزن خارج می شود. فیلتر شنی، با فیلتراسیون فیزیکی آب، قادر به حذف ذرات معلق بزرگ تر از 50 میکرون می باشد.

پس از مدتی استفاده از فیلتر شنی، به دلیل جمع شدن ذرات معلق و آلاینده ها در بین لایه های سیلیس، افت فشار جریان عبوری در فیلتر اتفاق می افتد. در صورتی که این افت فشار از حد معین بیش تر شود، باید بستر سیلیس داخل فیلتر با انجام عملیات بک واش شستشو شود.

انواع فیلتر شنی صنعتی از لحاظ نوع عمکلرد:

در یک دسته بندی کلی می توان فیلترهای شنی را بر اساس نوع عملکرد به سه دسته: فیلتر شنی تند یا سریع (گرانشی)، فیلتر شنی تحت فشار و فیلتر شنی کند تقسیم بندی کرد. در فیلترهای شنی تند و تحت فشار برای افزایش راندمان، نیاز به استفاده از مواد شیمیایی فلوکولانت برای افزایش سرعت ته نشینی ذرات می باشد. اما در فیلترهای شنی کند، آب با کیفیت بالا تصفیه می شود و کلیه ذرات معلق و آلاینده های آن بدون نیاز به مواد شیمیایی از بین می روند.

فیلترهای شنی تحت فشار:

فیلترهای شنی تحت فشار از پرکاربردترین انواع فیلتر در تصفیه آب و پساب در کشور می باشند. علت استفاده از فیلترهای شنی تحت فشار، سرعت بالای آنها در تصفیه آب است. فیلترهای شنی تحت فشار قابلیت حذف ذرات معلق تا اندازه 100 میکرون را دارند. این مخزن ها به شکل استوانه طراحی می شوند و در دو نوع افقی و عمودی ساخته می شوند؛ در مواردی که دبی بالا مورد نیاز است از فیلترهای شنی تحت فشار افقی استفاده می شود. طراحی فیلترهای شنی تحت فشار به گونه ای انجام می شود که در زمان عملکرد یا شستشوی معکوس، عبور آب از میان بستر سیلیس داخل فیلتر به صورت یکنواخت باشد.

در فیلترهای شنی تحت فشار، جنس نازل و آب جمع کن را از مواد پلی پروپیلن فشرده انتخاب می کنند. حداکثر ارتفاع سیلیس در این نوع فیلتر شنی باید 100 سانتی متر باشد. هم چنین معمولا 1/3 مخزن فیلتر را خالی می گذارند، تا سطح آزاد کافی برای شناور بودن ذرات معلق و انبساط بستر سیلیس وجود داشته باشد. علاوه بر این در صورتی که حجم بالای مخزن خالی باشد و فضای کافی وجود داشته باشد، زمان بین دو احیای بستر سیلیس نیز افزایش می یابد.

برای تصفیه آب در فیلترهای شنی تحت فشار، آب از بالای مخزن وارد فیلتر می شود و از طریق نازل ها به صورت یکنواخت بر روی بستر سیلیس به صورت یکنواخت توزیع می شود. آب از بالای فیلتر از میان لایه های سیلیس با دانه بندی های مختلف عبور کرده و وارد قسمت پایینی فیلتر شنی می شود. این صفحه نازل جمع کننده باعث می شود، آب به صورت یکنواخت از کف مخزن جمع آوری شود. علاوه بر این، این نازل ها در زمان بک واش نیز آب را به صورت یکنواخت سبه سمت بالای مخزن هدایت می کنند. در فیلترهای شنی از جنس FRP، نازل آب جمع کن به شکل خورشیدی می باشد.

فیلترهای شنی تند:

فیلتر شنی تند با عملیات فیلتراسیون فیزیکی آب را انجام می دهد. این نوع فیلتر شنی، ذرات معلق نسبتا بزرگ را حذف می کند. فیلترهای شنب تند به دو دسته فیلترهای شنی سریع ثقلی و فشاری تقسیم بندی می شوند. در فیلترهای شنی تند برای تولید آب شرب، نیاز به پیش تصفیه مانند انعقاد یا لخته سازی و تصفیه تکمیلی (مانند ضد عفونی و گندزدایی با کلر) می باشد.

ساخت و نگهداری از فیلترهای شنی تند، هزینه بر است و برای استفاده از آنها به پمپ های قدرتمند جهت انجام عملیات بک واش و شستشو و کنترل دقیق جریان خروجی پمپ نیاز است.

فیلترهای شنی تند، در کشورهای توسعه یافته برای تصفیه آب در حجم های بالا به خصوص در مواردی که محدودیت فضا وجود داشته باشد، مورد استفاده قرار می گیرند. بهره برداری و نگهداری از این فیلترها نیازمند نیروی کار ماهر، مواد مورد نیاز و تامین دائمی انرژی می باشد. علاوه بر این، بک واش این نوع فیلتر شنی باید مکررا انجام شود.

در فیلترهای شنی تند، ذرات معلق تقریبا بزرگ با عبور از لایه های بستر شن و با ایجاد تنش فیزیکی، در میان دان های شن به دام می افتند. مواد و ذراتی که اندازه های کوچک تری دارند، تحت تاثیر نیروی واندروالسی روی سطح دانه های شن می چسبند. در صورت نیاز به چسبندگی بیش تر می توان از مواد شیمیایی مانند فلوکولانت یا کوا گولانت استفاده کرد.

پس از مدتی انجام این فرایندها، بستر سیلیس داخل فیلتر شنی تند، با ذرات و آلاینده ها اشباع شده و باید شستشو شود. برای شستشوی آن از عملیات بک واش استفاده می شود.

اغلب اوقات برای سهولت در شستشوی فیلتر شنی تند، هوای اضافی به سیستم تزریق می شود. بعد از خارج شدن بخش زیادی از ذرات و آلاینده ها، آب بک واش تمیز می شود و فیلتر شنی به حالت اولیه خود باز می گردد. بعد از بک واش، تقریبا میزان قابل توجهی لجن تولید می شود، که قبل از تخلیه آن به محیط نیاز به تصفیه دارد.

فیلتر شنی تند برای حذف کدورت، آهن و منگنز بسیار موثر است، اما بر روی ویروس ها، فلوراید، آرسنیک و نمک ها و حذف آنها هیچ تاثیری ندارد. هم چنین بر روی بو، مزه، باکتری ها و مواد آلی و حذف آنها تا حدودی موثر است.

فیلترهای شنی فلزی:

این نوع فیلتر شنی دارای بدنه فلزی می باشد و معمولا از ورق های فولادی سیاه با رنگ اپوکسی ساخته شده است. در برخی از کاربردها به دلیل مقاومت بالایی که مورد نیاز است، از استنلس استیل با گرید 304 و 316 برای ساخت بدنه فیلتر شنی استفاده می شود. مزیت فیلترهای شنی استیل استحکام و مقاومت بالای آنهاست، اما نسبت به فیلتر شنی فلزی قیمت بالایی دارند.