فیلتر شنی

فیلتر شنی از پرکاربردترین تجهیزات تصفیه آب می باشد و به عنوان سیستم فیلتراسیون و برای رفع کدورت آب استفاده می شود. گروه تولیدی آب سازه، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان فیلتر شنی فلزی و فایبرگلاس، بر مبنای جداسازی مواد معلق موجود در آب و پساب می باشد.

استفاده از فیلتر شنی یکی از شناخته شده ترین و قدیمی ترین روش های تصفیه آب می باشد. از مهمترین کاربردهای فیلتر شنی می توان به استفاده از آنها در پکیج تصفیه فاضلاب و دستگاه تصفیه آب صنعتی اشاره کرد. در ادامه به معرفی انواع فیلتر شنی، عملکرد فیلتر شنی در تصفیه آب و اجزای تشکیل دهنده فیلتر شنی پرداخته ایم.

فیلتر شنی چیست؟

فیلتر شنی در واقع یک نوع مخزن از جنس فایبرگلاس یا فلزی است که دارای یک شیر ورودی و یک خروجی و نازل به همراه بستر فیلتر با پوشش شن و سیلیس به صورت لایه بندی شده می باشد. در این فیلتر تصفیه آب بر مبنای تصفیه فیزیکی آب می باشد. با به دام انداختن ذرات معلق آب در لایه ‌های بستر شن و ماسه (سیلیس)، در خروجی آبی عاری از گل و لای و ذرات اضافی، خواهد بود. ذرات معلق در آب با گذر از فیلتر و نازل پوشیده شده با دانه های شن و ماسه امکان عبور را پیدا نمی کنند و در نهایت خروجی آب تمیز، تصفیه شده و با کدورت کمتر خواهد بود.

عملکرد فیلتر شنی تصفیه آب

عملکرد فیلتر شنی بدین صورت است که آب ورودی، از قسمت فوقانی دستگاه فیلتر شنی وارد شده و پس از عبور از لایه‌ های بستر صافی و انجام فرآیند زلال سازی، از قسمت زیرین فیلتر خارج می‌ شود. تصفیه آب در طبیعت به روش های گوناگونی انجام میشود که یکی از مهم ترین آنها، حذف مواد معلق از آب با عبور آن از بستر شن و ماسه ای می باشد. در طراحی و ساخت فیلتر شنی از این رفتار طبیعت الهام گرفته شده و با صرف هزینه کمتر نسبت به سایر روش های تصفیه آب از قبیل اولترافیلتراسیون (UF)  و نانو فیلتراسیون (NF) به حذف ذرات معلق در آب اقدام می گردد.

به طور کلی عملکرد فیلتر شنی به صورت زیر می باشد:

آب دارای املاح معلق جامد (آب ورودی) به وسیله پمپ های تغذیه (فشار 2 تا 5 بار) از شیر ورودی وارد مخزن می شود.

در داخل مخزن نازل های پوشیده شده از شن و سیلیس در نظر گرفته شده است. به منظور جلوگیری از خوردگی نازل ها، پوشش شن و سیلیس بر روی نازل ها به ترتیب ابتدا دانه های درشت تر، سپس متوسط و در نهایت دانه های ریزتر قرار خواهند گرفت. عبور آب از نازل باعث میشود تا ذرات بزرگتر از 100 میکرون به دانه های شن و ماسه برخورد کنند و فقط آب بدون ذرات معلق بالای 100 میکرون از آن عبور می کند.

آب بدون ذرات معلق جامد از شیر خروجی مخزن به بیرون از دستگاه منتقل شده و مورد استفاده قرار میگیرد.

مشخصات فنی انواع فیلتر شنی ساخته شده در شرکت آب سازه

فیلتر شنی فلزی

جنس بدنه این دستگاه از فولاد و نازل فیلترشنی از نوع برنجی می باشد. فیلترشنی با بدنه فلزی دارای قدرت فیلتراسیون بیشتری نسبت به فیلتر شنی فایبرگلاس است. به این معنا که نسبت به ابعاد فیلتر شنی استیل،دبی آب درحال عبور از روی سطح آن بیشتر از نمونه فایبرگلاس می باشد. در فیلتر شنی گالوانیزه، عدسی ها بصورت Double – Dish ساخته می شود. آنها پس از زنگ زدائی از داخل با رنگ اپوکسی و از خارج با رنگ براق مخصوص رنگ آمیزی می شود. تحمل فشار  فیلترشنی گالولنیزه نسبت به فیلتر شنی فایبرگلاس بیشتر است.

از عوامل مهم تاثیر گذار در قیمت فیلتر شنی فلزی می توان به ظرفیت، ضخامت بدنه، جنس شیر کنترلی و غیره اشاره کرد. وزن فیلترشنی فلزی فاکتور مهمی در محاسبه قیمت آن می باشد. وزن بیشتر برابر با قیمت بیشتر است. معمولا قیمت فیلترشنی استیل نسبت به فیلتر شنی فایبرگلاس بالاتر است.

 

مزایا فیلتر شنی فلزی

• امکان تولید در شرایط آسان و با ابعاد دلخواه
• امکان انتخاب ضخامت متناسب طرح برای ورق های مصرفی
• تعمیرات آسان و هزینه تعمیر و نگداری پایین
• در دسترس بودن مواد اولیه لازم

 

 

فیلتر شنی فایبر گلاس (FRP)

فیلتر شنی FRP از جنس فایبرگلاس به صورت استوانه ای بلند قد ساخته می شوند و در سیستم های آب آشامیدنی شهری و برای ظرفیت های بالا کاربردی ندارد. فیلتر شنی فایبر گلس برای مصارف یا حجم کم مانند تصفیه آب استخر، گزینه مناسبی می باشد زیرا سیستم بکواش به طور خودکار انجام می شود. صافی شنی فایبرگلاس در برابر رطوبت، خوردگی و رسوب مقاوم هستند.

در این فیلتر شنی میتوان از شیر تمام اتوماتیک و نیمه اتوماتیک استفاده کرد. این از مخزن به دلیل کاربرد زیاد و عدم رسوب زدگی و قیمت مناسب مقرون به صرفه می باشد. فشار کاری در این نوع فیلتر شنی 6 بار، 10 بار و یا بشتر و بر اساس نیاز مشتری تعیین میگردد. فیلترهای شنی فایبرگلاس از دمای 5 تا 160 درجه سانتی گراد کارایی دارند.

انتخاب فیلتر شنی مناسب

برای انتخاب فیلتر شنی مناسب، بر اساس دیتاهای ورودی اولیه، نظیر دبی، سرعت ته نشینی، مقدار TSS و سایر عوامل مرتبط، ابعاد و میزان سیلیس مورد نیاز به همراه نوع دانه بندی، توسط مهندسین طراح آب سازه، طراحی شده و اطلاعات طی یک پروپوزال مهندسی شده، به کارفرما یا خریدار ارائه می شود. پس از تایید، نقشه ساخت به کارگاه ارجاع شده و فیلتر شنی مربوطه در نوبت ساخت قرار میگیرد. ارائه نقشه های فنی فیلترشنی آب سازه به همراه نقشه ساخت و نقشه جانمایی و ابعادی ، یکی از مزایای رقابتی گروه تولیدی و تخصصی آب سازه در تولید فیلتر شنی می باشد.

بکواش فیلتر شنی (back washing)

بک واش در واقع راهی ا‌ست برای تمیز کردن فیلتر شنی، به طوری که در این روش آب با فشار بصورت معکوس از مخزن فیلتر برای چند دقیقه عبور می دهند. این باعث می شود تا ذرات معلق جامد که در بین ذرات سیلیس افتاده است جدا شود و از طریق شیر تعبیه شده خارج گردد.

به مرور زمان، با حرکت آب در یک جهت ثابت، ذرات جامد گیر افتاده در میان ذرات سیلیس، در همان جهت انباشته می شوند و فیلتر را مسدود می کنند. این امر سبب کم شدن کارآمدی فیلتر و عدم توانایی آن در تمیز و شفاف کردن آب می شود. زمانی که شما فیلتر را بک واش می کنید، درواقع آب را از جهت معکوس از فیلتر عبور می دهید و این کار ذرات گیر افتاده در بین ذرات سیلیس را جدا میکند.

مراحل انجام بک واش

پس از استفاده مکرر از فیلترشنی و بر اساس اندازه گیری های صورت گرفته از قبیل دبی آب و غیره، لازم است فرآیند بک واش انجام شود. نحوه بک واش فیلتر شنی به شرح زیر می باشد:

• پمپ را خاموش کنید و شیر تعبیه شده را آن را به حالت بک واش تغییر دهید.
• با کمی فاصله از پمپ مجدد آن را روشن کنید و اجازه دهید حدود 3 تا 4 دقیقه عمل بک واش ادامه پیدا کند.
• بک واش تا زمانی باید ادامه پیدا کند که آب با فشار نرمال خارج شود و آب خروجی از آن کاملا شفاف باشد.
• پمپ را مجدد خاموش کنید.
• برای شستشوی سیلیس موجود در فیلتر لازم است شیر را در حالت 3 قرار دهید و حدود یک تا 2 دقیقه پمپ را روشن کنید تا سطح آن به طور کامل تمیز شود.
• در نهایت پمپ را خاموش نموده و شیر را در حالت Filter قرار داده و پمپ و هیتر را روشن کنید.

نکته بسیار مهم در شستشوی معکوس فیلتر شنی اینکه، تنها در صورتی باید این کار صورت گیرد که بعضی از فاکتورها از قبیل دبی جریان آب یا عملکرد دستگاه با کاهش مواجه گردد. استفاده مکرر از آن بدون نیاز دستگاه به شستشو به مرور منجر به کاهش عملکرد فیلتر خواهد شد.

ترتیب دانه بندی فیلتر شنی

در مخزن فیلتر شنی ابتدا سایز درشت و سپس سایز متوسط و در آخر نیز سایز ریز (شکری) را می ریزیم. لایه های متوسط و درشت تنها وظیفه زه کشی آب از صافی شنی را بر عهده دارند. در صافی شنی وظیفه اصلی فیلتراسیون را لایه ریز انجام می دهند. اگر سیلیس اینگونه درون فیلتر شارژ نشود، اختلاط بستر رخ می دهد و شستشوی معکوس اثر پاک کنندگی کمتری بر روی بستر خواهد داشت.

• سایز درشت 8-10 میلیمتر
• سایز متوسط 5-8 میلیمتر
• سایز ریز 3-5 میلیمتر
• سایز بسیار ریز 0.5 – 1.5 میلیمتر

 

کاربردهای فیلتر شنی چیست؟

تصفیه آب

یکی از مهمترین کاربردهای فیلترهای شنی صنعتی در تصفیه آب مصرفی مناطق مسکونی می باشد. بخاطر رسوب موجود در لوله کشی ساختمان، املاح معلق در آب موجود است. این امر باعث می شود تا به مرور  قسمت های مختلف بدن انسان دچار آسیب بشوند. برای رفع این گروه از مشکلات موجود در آب می توان از دستگاه های تصفیه آب با فیلتر شنی استفاده نمود.

• پیش تصفیه آب شیرین کن ها در روش اسمز معکوس

در کنار فیلترهای کربنی و میکرو فیلترها، می توان از فیلترهای شنی صنعتی به عنوان بخش پیش تصفیه در اغلب سیستم های تصفیه صنعتی استفاده کرد. مواد جامد معلق موجود در آب بر روی فیلترهای ممبران دستگاه تصفیه آسیب جدی وارد میکند.  به عنوان یک راه حل قطعی از فیلترهای شنی جهت رفع مواد جامد معلق قبل از ورود به بخش نمک زدایی دستگاههای اسمز معکوس استفاده می شود.

• تصفیه آب استخر

از مهمترین کاربردهای فیلتر شنی استخر در تصفیه آب و کاهش کدورت جهت استفاده مطلوب و بدون خطر از آن می باشد. معمولا بسته به ظرفیت استخر فیلترهای کند، تند و تحت فشار کاربرد دارند.

• تصفیه آب کشاورزی

معمولا از فیلتر شنی کشاورزی جهت جلوگیری از گرد و غبار، ذرات جامد معلق، گل و لای و … به سیستم های آبیاری قطره ای و تحت فشار و همچنین جلوگیری از آسیب به تاسیسات کشاورزی مانند پمپ ها استفاده می شود.

تصفیه پساب فاضلاب

یکی از راه های به چرخه درآوردن آب بعد از مصرف، تصفیه فاضلاب می باشد. تصفیه می تواند هزینه آبیاری فضای سبز و همچنین مصرف آب کارخانجات صنعتی را تا حد زیادی کاهش دهد. یکی از کاربردهای بسیار مهم صافی شنی، استفاده از آن برای تصفیه پساب فاضلاب می باشد. این تصفیه هزینه کمی داشته و می تواند تا حد مطلوبی ذرات معلق در آب را حذف کند. سرعت خطی آب ورودی به فیلترشنی را در این حالت بین 7 تا 10 متر بر ساعت در نظر می گیرند و طراحی فیلتر شنی بر این اساس انجام می گردد.

فیلترشنی برج خنک کن

یکی از کاربردهای بسیار مهم و دلایل تولید صافی شنی در صنعت، استفاده از آنها در برج های خنک کننده می باشد. استفاده از این شیوه تصفیه آب تاثیر بسیار زیادی بر کیفیت آب داشته و در اغلب مواقع جنس آن فولاد ضد زنگ جهت جلوگیری از خوردگی در نظر گرفته می شود.

ساختار فیلتر شنی

بدون در نظر گرفتن جنس و نوع صافی های شنی، سیستم فیلترشنی از قسمت های اصلی زیر تشکیل شده است:

• پمپ تغذیه یا ورودی
• مخزن فیلتر شنی
• تابلو قدرت و فرمان
• نازل فیلتر شنی
• دریچه بازدید
• شیر آلات
• سیلیس فیلتر شنی

در ادامه هر یک را به صورت مختصر توضیح داده ایم.

پمپ تغذیه یا ورودی

معمولا از پمپ های سانتریفیوژ جتی و بشقابی جهت تامین فشار ورودی به فیلتر شنی استفاده می شود. گروه صنعتی و مهندسی آب سازه با بهره گیری از برندهای پمپ EBARA، LOWARA، PENTAX و … فشار 2-5 بار ورودی به سیستم فیلترهای شنی را تامین میکند.

مخزن فیلتر شنی

مخزن یکی از مهمترین اجزای تشکیل دهنده فیلتر شنی محسوب می‌گردد و فرایند فیلتراسیون درون آن صورت می پذیرد. مخزن اصلی منبعی استوانه ای شکل بوده که سیلیس را بصورت لایه بندی (معمولا در 4 لایه) درون خود قرار می‌دهد. مخازن فیلتر شنی از جنس فلزی یا فایبرگلاس (FRP) و یا بتن تولید می‌شوند. مخازن فلزی معمولا از جنس استیل ضد زنگ (SS304 و SS316) و یا کربن استیل با پوشش های رنگ اپوکسی و یا پلی یورتان ساخته می شوند. مخازن بتنی معمولا جهت تصفیه آب با ظرفیت های بسیار بالا مقرون بصرفه تر می باشند.

تابلو قدرت و فرمان

تابلو برق وظیفه کنترل دستگاه و محافطت از قطعات الکترونیکی و همچنین هماهنگی بین قطعات مختلف الکترونیکی سیستم از جمله پمپ ها، شیرهای اتوماتیک و … می باشد.

نازل فیلتر شنی

نازل یا افشانک درون صافی شنی وظیفه کنترل نمودن آب و همچنین جهت بخشیدن به آنرا بر عهده دارد. این نازل ها کمک می کنند تا سیال بتواند راحت از حفره‌ها عبور کند و در یک مسیر مشخصی حرکت کند. نازل ها دارای دو جنس برنجی، پلاستیکی هستند و از صافی، سوراخ کنترل آب، دنباله نازل تشکیل شده‌اند. ذرات جامد مانند شن و سیلیس توسط صافی گرفته شده تا بدنبال آن راه انتقال سیال بسته نگردد. سوراخ نازل نیز عهده‌دار توزیع مایع است و دنباله نازل هوا را به داخل منتقل می‌کند سپس آب و هوا بطور یکسان باهم مخلوط می‌شوند.

دریچه بازدید

معمولا جهت بازدید، ریختن سیلیس و تعمیرات و نگهداری دوره ای فیلتر شنی دریچه های بازدید با قطرهای متنوع در بالای فیلترهای شنی ساخته می شود.

شیر آلات

صافی شنی دارای 4 شیر اصلی می باشد، که وظیفه انجام و کنترل بر روی کارکرد فیلتر شنی را به عهده دارند. همچنین فیلترشنی دارای یک شیر برای هواگیری و یک شیر دیگر برای تخلیه سریع در قسمت تحتانی لوله کشی می باشد. شیرها در فیلترهای شنی فایبرگلس به صورت سه حالته از نوع دستی یا اتوماتیک و در مخازن فلزی و استیل 4 شیر دستی می باشد.

سیلیس

بستر داخل فیلترشنی می تواند از یک یا چند لایه تشکیل شده باشد. به طور معمول در داخل فیلتر 4 لایه سیلیس دانه بندی با اندازه درشت، متوسط و ریز و بسیار ریز قرار می گیرد. نحوه ریختن سیلیس داخل مخزن فیلتر شنی به این صورت است که ابتدا سیلیس دانه بندی با اندازه درشت داخل مخزن صافی شنی ریخته می شود و پس از صاف کردن سطح آن، سیلیس با دانه بندی متوسط و در انتها سیلیس با دانه بندی ریز در آن قرار می گیرد.

عوامل موثر بر قیمت فیلتر شنی

محاسبه قیمت انواع فیلتر شنی پارامتری است وابسته به عوامل زیر :

1. جنس بدنه فیلترشنی می تواند از نوع فایبر گلاس و استیل باشد.
2. نوع کاربری آن مانند استفاده در استخر پرورش ماهی، صنایع و غیره.
3. نوع عملیات شامل فیلتر شنی ثقلی و یا فیلترشنی تحت فشار
4. افقی و یا عمودی بودن فیلتر
5. ظرفیت دستگاه
6. تند یا کند بودن عملیات درونی فیلتر