فیلتر شنی

فیلتر شنی

بعد از آن که نشانگر های فیلتر شنی در ورودی و خروجی افت را نشان می دهند زمان بک واش یا پس شویی رسیده است. بک واش در فیلتر شنی کار ساده ای است که از طریق باز و بسته کردن شیر های تهویه قابل انجام است. در فیلتر شنی معمولا چهار فلکه وجود دارد که در زمان تصفیه دو فلکه باید باز و دو فلکه بسته باشد. در زمان نیاز فیلتر شنی به بک واش این چهار فلکه برعکس زمان تصفیه بسته می شوند.

فیلترهای شنی تحت فشار:

به سبب سرعت بالا در فیلتر شنی تحت فشار، این فیلترها رایج ترین نوع فیلتر شنی می باشد. فیلتر شنی تحت فشار برای حذف ذرات جامد معلق تا اندازه 100 میکرون مورد استفاده قرار می گیرند. جنس این فیلترها معمولا از جنس pp بوده و ماکسیمم ارتفاع مفید سیلیس در آن ها 100 سانتی متر است.

فیلتر شن و ماسه سریع یا گرانشی:

فیلتر شن و ماسه سریع یا فیلتر شنی گرانشی نوعی از فیلتر مورد استفاده در تصفیه آب است که معمولاً در تجهیزات شهری تصفیه آب آشامیدنی به عنوان بخشی از این سیستم چند مرحله ‌ای به کار گرفته می ‌شود.

این نوع فیلتر شنی برای تجهیز شدن به مکان کمی نیاز دارند و به همین دلیل در سیستم‌ های شهری به طور گسترده از فیلتر شنی گرانشی یا سریع استفاده می‌ کنند.

در فیلتر شنی گرانشی از شن و ماسه‌ های نسبتاً درشت و محیط‌ های گرانولی جهت حذف ذرات و زدودن ناخالصی‌ ها استفاده شده است که با استفاده از مواد شیمیایی لخته کننده مانند آلوم (سولفات مضاعف پتاسیم و آلومینیوم) به شکل لخته (توده‌ ای)، این ذرات و ناخالصی ‌ها به دام می ‌افتند.

فیلتر شنی به عنوان بخشی از یک سیستم تصفیه آب چند مرحله‌ ای جهت استفاده در شهرداری کلان شهرها طراحی شده‌ اند؛ این سیستم‌ ها از لحاظ بهره‌ وری و نحوه نگهداری، پیچیده و گران قیمت هستند و به همین جهت، برای استفاده در جوامع کوچک و در حال توسعه چندان مناسب و مقرون به صرفه نیستند.

فیلتر شنی کند یا آرام

این نوع از صافی شنی در طبیعت رایج می باشد و بدون هیچگونه نیروی فشار عمل می کند. عبور آب از بستر شنی با سرعت کاملا طبیعی و آرام در فضایی با مساحت یک متر مربع، در یک شبانه روز در نهایت 3 متر مکعب آب تصفیه شده خروجی می دهد. با توجه به سرعت بسیار پایین این گروه از روش های تصفیه آب، بیشتر برای محیط های صنعتی و خانگی کاربرد دارد که نیاز به آب تصفیه شده در آنها کم باشد. به عنوان مثال در تصفیه خانه های شبکه های آب روستایی صافی شنی می تواند گزینه مناسب و مقرون به صرفه به شمار رود.

فیلتر شنی آرام (Slow sand filter) در آمریکا از سال 1872 مورد استفاده قرار گرفت.

فیلترهای شنی آرام قدیمی‌ترین روش برای تصفیه آب‌های شهری بوده است.

امروزه این روش از فیلتراسیون آب شهری تنها در مقیاس‌های کوچک و برای آبی با کدورت و لجن پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای استفاده از فیلتر شنی آرام نیاز نیست تا عملیات خاصی قبل از تصفیه و ورود آب به فیلتر صورت بگیرد.

همچنین برای مراحل تصفیه آب نیز مراحل پیچیده‌ای نباید انجام شود.

این دو مورد از مزیت ‌های استفاده از فیلترهای شنی است که برای یک سیستم تصفیه کوچک می‌تواند حائز اهمیت باشد.

ویژگی های فیلترهای شنی تحت فشار (گروه صنعتی ناب زیست)

قابليت تحمل فشار تا 10بار

مجهز به شير هوا گيري و فشارسنج

استفاده از 4 لايه سنگ سيليس دانه‌بندي شده در فيلتر‌هاي شني

قابل ارائه با سه نوع شير : دستي، نيمه ‌‌اتوماتيك و تمام اتوماتيك جهت شستشوي معكوس

مزیتهای فیلترشنی تحت فشار:

راهبری ساده

سرعت بالا در تصفیه

هزینه نگهداری کم

هزینه اولیه مقرون به صرفه

نیاز به فضای کم در نصب و بهره برداری

محاسبه ظرفیت فیلتر شنی

برای بدست آوردن ظرفیت فیلتر شنی بدین صورت عمل می‌کنیم: با در دست داشتن دبی آب جهت تصفیه و سرعت فیلتراسیون مورد نیاز مساحت فیلتر شنی را محاسبه می کنیم:

Q=AV

A(m2)= Q(lps)/V(lps/m2)

D(m)=1.13√A(m2)

با عدد قطر بدست آمده وارد کاتالوگ شده مدل مناسب فیلتر شنی را انتخاب می کنیم.

سرعت فیلتراسیون مناسب از 4 تا lps/m2 5.5 می ‌باشد.

ساختمان فیلتر شنی عمودی

بدنه این فیلترها، استوانه‌ای شكل و از فولاد بر اساس استاندارد‌های معتبر ساخته شده است و دارای دو دریچه بازدید می باشد. برای جلوگیری از خوردگی، كلیه سطوح مجاور با آب داخل مخزن، از دو لایه رنگ اپوكسی و كلیه سطوح بیرونی دستگاه كه در مجاورت هوا قرار دارند با رنگ روغنی پوشش داده می ‌شود. فشار استاندارد در این فیلترها بین 7-3 اتمسفر می ‌باشد و اگر فشار بیش از این باشد باعث ایجاد پدیده شیارسازی می‌ شود.

قطر فیلتر شنی عمودی استاندارد از حدود 0.5 تا 3 متر و ارتفاع آن بین 0.7 الی 1.5 متر می ‌باشد. فیلتر شنی عمودی به خاطر آنكه در تمام راستای ارتفاع آنها عمل تصفیه فیزیكی انجام می‌گیرد، به فیلترهای افقی ترجیح دارند. در فیلترهای شنی عمودی ورود آب توسط نازلهای ورودی از بالای دستگاه انجام می‌پذیرد.

شكل فیلتر شنی فشاری

همانطور كه در شكل ملاحظه می‌شود این فیلترها از یك بستر شن دانه ‌بندی شده با خلوص 98% و یك صفحه مشبك با 50 تا 70 عدد پستانك در هر متر مربع جهت آبكشی و جلوگیری از خروج ذرات شن از دستگاه تشكیل شده است. اندازه ذرات شن كه بصورت دانه‌بندی شده و طبقاتی بروی صفحه مشبك قرار گرفته‌اند بر حسب اندازه ذرات معلق در آب تعیین می‌شود. ذرات درشت شن در قسمت بالا و ذرات ریز در قسمت پایین قرار می گیرند.

بخاطر لزوم انجام دو عمل سرویس دهی دستگاه و شستشوی معكوس در دستگاه فیلتر شنی، مدار لوله كشی این دستگاه طوری طراحی شده است كه بصورت ساده‌ای هر دو عمل را انجام دهد. كنترل فیلتر شنی به سه روش كنترل با شیرهای دستی، كنترل با شیرهای چند راهه دستی و كنترل تمام اتوماتیك توسط شیرهای چند راهه اتوماتیك انجام می ‌پذیرد.

طراحی فیلتر شنی آهسته

همانطور که از عنوان نشان داده شده است ، سرعت فیلتراسیون در فیلتر شنی آهسته تغییر می کند ، با این وجود ، بیشترین تفاوت بین فیلتر شنی آهسته و سریع ، این است که لایه بالایی شن از نظر بیولوژیکی فعال است ، زیرا جوامع میکروبی به سیستم وارد می شوند. عمق توصیه شده و معمول فیلتر 0.9 تا 1.5 متر است. لایه میکروبی از 10-20 روز پس از شروع عملیات تشکیل می شود. در طی فرآیند فیلتراسیون ، آب خام می تواند از طریق ماسه متخلخل نفوذ کند ، مواد آلی ، باکتری ها ، ویروس ها و کیست هایی مانند Giardia و Cryptosporidium را متوقف و به دام بیندازد. روش تولید مجدد فیلترهای ماسه ای کند ، تراشیدن نامیده می شود و برای حذف مکانیکی ذرات خشک شده روی فیلتر استفاده می شود. با این حال ، بسته به سیستم هر فرد ، می تواند در زیر آب نیز انجام شود. عامل محدود کننده دیگر برای آب تصفیه شده کدورت است که برای فیلتر شنی آهسته تعریف می شود 10 NTU (واحدهای کدورت نفلومتریک) است. فیلتر شنی آهسته گزینه خوبی برای عملیات با بودجه محدود هستند زیرا فیلتراسیون از هیچ ماده شیمیایی استفاده نمی کند و به مکانیکی کمک کم یا کمکی نیاز دارد. با این حال ، به دلیل افزایش مداوم جمعیت در جوامع ، فیلتر شنی کند برای فیلتر شنی سریع جایگزین می شوند ، بیشتر به دلیل طول دوره اجرا.

موارد استفاده در تصفیه آب

همه این روشها به طور گسترده ای در صنعت آب در سراسر جهان استفاده می شود. سه مورد اول در لیست بالا برای کارایی به استفاده از مواد شیمیایی لخته کننده نیاز دارند. فیلتر شنی آهسته و بدون استفاده از کمک های شیمیایی ، آب با کیفیت بالا تولید می کنند.

عبور آب لخته شده از یک فیلتر شنی جاذبه سریع باعث خنثی شدن لکه ها و ذرات محبوس شده در آن می شود و باعث کاهش تعداد باکتری ها و حذف بیشتر مواد جامد می شود. محیط فیلتر شنی با درجه های مختلف است. در مواردی که طعم و بو ممکن است یک مشکل باشد (اثرات ارگانولپتیک) ، فیلتر شنی ممکن است شامل یک لایه کربن فعال باشد تا چنین طعم و بویی را از بین ببرد.

فیلتر شنی پس از مدتی استفاده با floc مسدود شده و یا bioclogged می شوند و سپس آنها را شستشو داده و یا تحت فشار شستشو می دهند تا floc از بین برود. این آب شستشو به مخازن ته نشینی تبدیل می شود تا فلوک بتواند ته نشین شود و سپس به عنوان مواد زائد دفع می شود. سپس آب مایع موجود به فرایند تصفیه مجدداً وارد شده و یا به صورت جریان پساب دفع می شود. در بعضی از کشورها ممکن است از لجن به عنوان تهویه کننده خاک استفاده شود. نگهداری ناکافی فیلتر علت آلودگی گاه به گاه آب آشامیدنی بوده است.

از فیلتر شنی بعضاً به عنوان آخرین مرحله پرداخت در تصفیه فاضلاب استفاده می شود. در این فیلتر شنی مواد معلق مانده و باکتری ها را به دام می اندازد و یک ماتریس فیزیکی برای تجزیه باکتریایی مواد ازت ، از جمله آمونیاک و نیترات ها ، در گاز نیتروژن فراهم می کند.

فیلتر شنی یکی از مفیدترین فرایندهای تصفیه هستند زیرا فرآیند فیلتر کردن (به ویژه با فیلتراسیون آهسته شن و ماسه) بسیاری از عملکردهای تصفیه را در خود ترکیب می کند.

چالش ها در روند درخواست

در فرآیند تصفیه آب ، باید از فاکتورهای خاصی آگاه بود که در صورت عدم درمان صحیح ممکن است مشکلات جدی ایجاد کند. فرآیندهای ذکر شده مانند رسیدن فیلتر شنی تنها بر کیفیت آب بلکه بر زمان مورد نیاز برای تصفیه کامل نیز تأثیر می گذارد. شستشوی مجدد باعث کاهش حجم پساب نیز می شود. اگر مقدار مشخصی آب باید تحویل داده شود به عنوان مثال یک جامعه ، این از دست دادن آب باید مورد توجه قرار گیرد. علاوه بر این ، زباله های شستشوی عقب باید تصفیه شده یا به درستی دور ریخته شوند. از نظر شیمیایی ، تغییر کیفیت آب خام و تغییر در اثر درجه حرارت ، در حال حاضر در ورودی گیاه ، کارایی فرآیند تصفیه.

عدم اطمینان قابل توجهی در مورد مدلهای مورد استفاده برای ساخت فیلترهای شن و ماسه وجود دارد. این به دلیل فرضیات ریاضی است که باید مانند کروی بودن تمام دانه ها بیان شود. شکل کروی بر تفسیر اندازه تأثیر می گذارد زیرا قطر برای دانه های کروی و غیر کروی متفاوت است. بسته بندی دانه های داخل بستر نیز به شکل دانه ها بستگی دارد. سپس این امر بر تخلخل و جریان هیدرولیکی تأثیر می گذارد.

سیلیس داخل فیلتر شنی ویرایش

درون فیلتر شنی چهار لایه مختلف از سیلیس با ضریب یکنواختی 35/1، با دانه بندی زیر از نوع سنگهای مخصوص و درجه خلوص بالای 95% باید وجود داشته باشد .

سیلیس نمره یک ازقطر 5/0 میلی متر تا 5/1 میلی متر.

سیلیس نمره دو از قطر 2 میلی متر تا 5/3 میلی متر.

سیلیس نمره سه از قطر 4 میلی متر تا 8 میلی متر.

سیلیس نمره چهار از قطر 8 میلی متر تا 12 میلی متر.

کلیه سیلیس های ریخته شده در فیلتر شنی جمعاً به ارتفاع یک متر خواهد رسید که این عدد به ظرفیت فیلتر شنی ربطی ندارد چون پس از آزمایشاتی که روی فیلترهای شنی انجام شده است این موضوع به اثبات رسیده که از یک ارتفاعی به بعد مواد بکار برده شده در فیلتر فیلتر شنی توانایی تصفیه بیشتر آب را ندارند و ماکزیمم ارتفاع 1.5 متر برآورد شده است و با در نظر گرفتن بستر فیلتر فیلتر شنی و پخش کننده آب ارتفاع فیلتر های شنی به 1.5 متر می رسد.

شن هایی با دانه بندی ریزتر سطح بیشتری را فراهم می کنند و درنتیجه بیشتر آلودگی آب را می گیرند. اما به انرژی پمپاژ بیشتری برای انتقال سیال نیاز دارند. در هر صورت در اکثر فیلتر شنی فشاری از رنج دانه های 0.2 تا 1.2 میلی متر استفاده می شود. ذرات بزرگتر از 100 میکرومتر تمایل به بستن منافذ فیلتر شنی دارند. دانه های بزرگتر ماسه می توانند بر این مشکل غلبه کنند. به همین دلیل عمق بستر شن حدودا 0.6 تا 1.5 متر بسته به کاربرد مختلف می باشد. طراحی فیلتر شنی نشان می دهد که باید با حداکثر سرعت جریان gpm/ft2 10 کار کنند. با استفاده از توان مورد نیاز و حداکثر دبی، مساحت لازم را می توان محاسبه کرد. نکته نهایی طراحی این است که مطمئن باشید مایع به درستی در بستر جریان دارد و هیچ مقدار از مایع توسط شن و ماسه از مسیر جریان منحرف نمی شود.

هنگامی که شستشو انجام شد پس از مدتی کثیفی جمع شده در شن ها، اجازه عبور آب کمتری را می دهد. این در حالی است که مواد زائد موجود در فیلتر بجای می مانند که باید از آن خارج شوند. حال زمان فیلتر شنی است.

وقتی فیلتر شنی مقدار زیادی ازخاک را انباشته می کند فشار افت کرده و آب نمی تواند آزادانه از فیلتر شنی خارج شود. فیلتر شنی آب را به عقب می فرستد تا از طریق فیلتر شنی گرد و خاک به دام افتاده بیرون رود. پس از فیلتر شنی ، افزایش فشار برگشت به استخر کاملا مشخص است و اگر گیج فشار روی فیلتر شنی نصب شده باشد، مشاهده می شود که فشار بیش از 0.5 بهبود می یابد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر به صفحه https://naabzist.net مراجعه نمایید.

فیلتر شنی

بعد از آن که نشانگر های فیلتر شنی در ورودی و خروجی افت را نشان می دهند زمان بک واش یا پس شویی رسیده است. بک واش در فیلتر شنی کار ساده ای است که از طریق باز و بسته کردن شیر های تهویه قابل انجام است. در فیلتر شنی معمولا چهار فلکه وجود دارد که در زمان تصفیه دو فلکه باید باز و دو فلکه بسته باشد. در زمان نیاز فیلتر شنی به بک واش این چهار فلکه برعکس زمان تصفیه بسته می شوند.

فیلترهای شنی تحت فشار:

به سبب سرعت بالا در فیلتر شنی تحت فشار، این فیلترها رایج ترین نوع فیلتر شنی می باشد. فیلتر شنی تحت فشار برای حذف ذرات جامد معلق تا اندازه 100 میکرون مورد استفاده قرار می گیرند. جنس این فیلترها معمولا از جنس pp بوده و ماکسیمم ارتفاع مفید سیلیس در آن ها 100 سانتی متر است.

فیلتر شن و ماسه سریع یا گرانشی:

فیلتر شن و ماسه سریع یا فیلتر شنی گرانشی نوعی از فیلتر مورد استفاده در تصفیه آب است که معمولاً در تجهیزات شهری تصفیه آب آشامیدنی به عنوان بخشی از این سیستم چند مرحله ‌ای به کار گرفته می ‌شود.

این نوع فیلتر شنی برای تجهیز شدن به مکان کمی نیاز دارند و به همین دلیل در سیستم‌ های شهری به طور گسترده از فیلتر شنی گرانشی یا سریع استفاده می‌ کنند.

در فیلتر شنی گرانشی از شن و ماسه‌ های نسبتاً درشت و محیط‌ های گرانولی جهت حذف ذرات و زدودن ناخالصی‌ ها استفاده شده است که با استفاده از مواد شیمیایی لخته کننده مانند آلوم (سولفات مضاعف پتاسیم و آلومینیوم) به شکل لخته (توده‌ ای)، این ذرات و ناخالصی ‌ها به دام می ‌افتند.

فیلتر شنی به عنوان بخشی از یک سیستم تصفیه آب چند مرحله‌ ای جهت استفاده در شهرداری کلان شهرها طراحی شده‌ اند؛ این سیستم‌ ها از لحاظ بهره‌ وری و نحوه نگهداری، پیچیده و گران قیمت هستند و به همین جهت، برای استفاده در جوامع کوچک و در حال توسعه چندان مناسب و مقرون به صرفه نیستند.

فیلتر شنی کند یا آرام

این نوع از صافی شنی در طبیعت رایج می باشد و بدون هیچگونه نیروی فشار عمل می کند. عبور آب از بستر شنی با سرعت کاملا طبیعی و آرام در فضایی با مساحت یک متر مربع، در یک شبانه روز در نهایت 3 متر مکعب آب تصفیه شده خروجی می دهد. با توجه به سرعت بسیار پایین این گروه از روش های تصفیه آب، بیشتر برای محیط های صنعتی و خانگی کاربرد دارد که نیاز به آب تصفیه شده در آنها کم باشد. به عنوان مثال در تصفیه خانه های شبکه های آب روستایی صافی شنی می تواند گزینه مناسب و مقرون به صرفه به شمار رود.

فیلتر شنی آرام (Slow sand filter) در آمریکا از سال 1872 مورد استفاده قرار گرفت.

فیلترهای شنی آرام قدیمی‌ترین روش برای تصفیه آب‌های شهری بوده است.

امروزه این روش از فیلتراسیون آب شهری تنها در مقیاس‌های کوچک و برای آبی با کدورت و لجن پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای استفاده از فیلتر شنی آرام نیاز نیست تا عملیات خاصی قبل از تصفیه و ورود آب به فیلتر صورت بگیرد.

همچنین برای مراحل تصفیه آب نیز مراحل پیچیده‌ای نباید انجام شود.

این دو مورد از مزیت ‌های استفاده از فیلترهای شنی است که برای یک سیستم تصفیه کوچک می‌تواند حائز اهمیت باشد.

ویژگی های فیلترهای شنی تحت فشار (گروه صنعتی ناب زیست)

قابليت تحمل فشار تا 10بار

مجهز به شير هوا گيري و فشارسنج

استفاده از 4 لايه سنگ سيليس دانه‌بندي شده در فيلتر‌هاي شني

قابل ارائه با سه نوع شير : دستي، نيمه ‌‌اتوماتيك و تمام اتوماتيك جهت شستشوي معكوس

مزیتهای فیلترشنی تحت فشار:

راهبری ساده

سرعت بالا در تصفیه

هزینه نگهداری کم

هزینه اولیه مقرون به صرفه

نیاز به فضای کم در نصب و بهره برداری

محاسبه ظرفیت فیلتر شنی

برای بدست آوردن ظرفیت فیلتر شنی بدین صورت عمل می‌کنیم: با در دست داشتن دبی آب جهت تصفیه و سرعت فیلتراسیون مورد نیاز مساحت فیلتر شنی را محاسبه می کنیم:

Q=AV

A(m2)= Q(lps)/V(lps/m2)

D(m)=1.13√A(m2)

با عدد قطر بدست آمده وارد کاتالوگ شده مدل مناسب فیلتر شنی را انتخاب می کنیم.

سرعت فیلتراسیون مناسب از 4 تا lps/m2 5.5 می ‌باشد.

ساختمان فیلتر شنی عمودی

بدنه این فیلترها، استوانه‌ای شكل و از فولاد بر اساس استاندارد‌های معتبر ساخته شده است و دارای دو دریچه بازدید می باشد. برای جلوگیری از خوردگی، كلیه سطوح مجاور با آب داخل مخزن، از دو لایه رنگ اپوكسی و كلیه سطوح بیرونی دستگاه كه در مجاورت هوا قرار دارند با رنگ روغنی پوشش داده می ‌شود. فشار استاندارد در این فیلترها بین 7-3 اتمسفر می ‌باشد و اگر فشار بیش از این باشد باعث ایجاد پدیده شیارسازی می‌ شود.

قطر فیلتر شنی عمودی استاندارد از حدود 0.5 تا 3 متر و ارتفاع آن بین 0.7 الی 1.5 متر می ‌باشد. فیلتر شنی عمودی به خاطر آنكه در تمام راستای ارتفاع آنها عمل تصفیه فیزیكی انجام می‌گیرد، به فیلترهای افقی ترجیح دارند. در فیلترهای شنی عمودی ورود آب توسط نازلهای ورودی از بالای دستگاه انجام می‌پذیرد.

شكل فیلتر شنی فشاری

همانطور كه در شكل ملاحظه می‌شود این فیلترها از یك بستر شن دانه ‌بندی شده با خلوص 98% و یك صفحه مشبك با 50 تا 70 عدد پستانك در هر متر مربع جهت آبكشی و جلوگیری از خروج ذرات شن از دستگاه تشكیل شده است. اندازه ذرات شن كه بصورت دانه‌بندی شده و طبقاتی بروی صفحه مشبك قرار گرفته‌اند بر حسب اندازه ذرات معلق در آب تعیین می‌شود. ذرات درشت شن در قسمت بالا و ذرات ریز در قسمت پایین قرار می گیرند.

بخاطر لزوم انجام دو عمل سرویس دهی دستگاه و شستشوی معكوس در دستگاه فیلتر شنی، مدار لوله كشی این دستگاه طوری طراحی شده است كه بصورت ساده‌ای هر دو عمل را انجام دهد. كنترل فیلتر شنی به سه روش كنترل با شیرهای دستی، كنترل با شیرهای چند راهه دستی و كنترل تمام اتوماتیك توسط شیرهای چند راهه اتوماتیك انجام می ‌پذیرد.

طراحی فیلتر شنی آهسته

همانطور که از عنوان نشان داده شده است ، سرعت فیلتراسیون در فیلتر شنی آهسته تغییر می کند ، با این وجود ، بیشترین تفاوت بین فیلتر شنی آهسته و سریع ، این است که لایه بالایی شن از نظر بیولوژیکی فعال است ، زیرا جوامع میکروبی به سیستم وارد می شوند. عمق توصیه شده و معمول فیلتر 0.9 تا 1.5 متر است. لایه میکروبی از 10-20 روز پس از شروع عملیات تشکیل می شود. در طی فرآیند فیلتراسیون ، آب خام می تواند از طریق ماسه متخلخل نفوذ کند ، مواد آلی ، باکتری ها ، ویروس ها و کیست هایی مانند Giardia و Cryptosporidium را متوقف و به دام بیندازد. روش تولید مجدد فیلترهای ماسه ای کند ، تراشیدن نامیده می شود و برای حذف مکانیکی ذرات خشک شده روی فیلتر استفاده می شود. با این حال ، بسته به سیستم هر فرد ، می تواند در زیر آب نیز انجام شود. عامل محدود کننده دیگر برای آب تصفیه شده کدورت است که برای فیلتر شنی آهسته تعریف می شود 10 NTU (واحدهای کدورت نفلومتریک) است. فیلتر شنی آهسته گزینه خوبی برای عملیات با بودجه محدود هستند زیرا فیلتراسیون از هیچ ماده شیمیایی استفاده نمی کند و به مکانیکی کمک کم یا کمکی نیاز دارد. با این حال ، به دلیل افزایش مداوم جمعیت در جوامع ، فیلتر شنی کند برای فیلتر شنی سریع جایگزین می شوند ، بیشتر به دلیل طول دوره اجرا.

موارد استفاده در تصفیه آب

همه این روشها به طور گسترده ای در صنعت آب در سراسر جهان استفاده می شود. سه مورد اول در لیست بالا برای کارایی به استفاده از مواد شیمیایی لخته کننده نیاز دارند. فیلتر شنی آهسته و بدون استفاده از کمک های شیمیایی ، آب با کیفیت بالا تولید می کنند.

عبور آب لخته شده از یک فیلتر شنی جاذبه سریع باعث خنثی شدن لکه ها و ذرات محبوس شده در آن می شود و باعث کاهش تعداد باکتری ها و حذف بیشتر مواد جامد می شود. محیط فیلتر شنی با درجه های مختلف است. در مواردی که طعم و بو ممکن است یک مشکل باشد (اثرات ارگانولپتیک) ، فیلتر شنی ممکن است شامل یک لایه کربن فعال باشد تا چنین طعم و بویی را از بین ببرد.

فیلتر شنی پس از مدتی استفاده با floc مسدود شده و یا bioclogged می شوند و سپس آنها را شستشو داده و یا تحت فشار شستشو می دهند تا floc از بین برود. این آب شستشو به مخازن ته نشینی تبدیل می شود تا فلوک بتواند ته نشین شود و سپس به عنوان مواد زائد دفع می شود. سپس آب مایع موجود به فرایند تصفیه مجدداً وارد شده و یا به صورت جریان پساب دفع می شود. در بعضی از کشورها ممکن است از لجن به عنوان تهویه کننده خاک استفاده شود. نگهداری ناکافی فیلتر علت آلودگی گاه به گاه آب آشامیدنی بوده است.

از فیلتر شنی بعضاً به عنوان آخرین مرحله پرداخت در تصفیه فاضلاب استفاده می شود. در این فیلتر شنی مواد معلق مانده و باکتری ها را به دام می اندازد و یک ماتریس فیزیکی برای تجزیه باکتریایی مواد ازت ، از جمله آمونیاک و نیترات ها ، در گاز نیتروژن فراهم می کند.

فیلتر شنی یکی از مفیدترین فرایندهای تصفیه هستند زیرا فرآیند فیلتر کردن (به ویژه با فیلتراسیون آهسته شن و ماسه) بسیاری از عملکردهای تصفیه را در خود ترکیب می کند.

چالش ها در روند درخواست

در فرآیند تصفیه آب ، باید از فاکتورهای خاصی آگاه بود که در صورت عدم درمان صحیح ممکن است مشکلات جدی ایجاد کند. فرآیندهای ذکر شده مانند رسیدن فیلتر شنی تنها بر کیفیت آب بلکه بر زمان مورد نیاز برای تصفیه کامل نیز تأثیر می گذارد. شستشوی مجدد باعث کاهش حجم پساب نیز می شود. اگر مقدار مشخصی آب باید تحویل داده شود به عنوان مثال یک جامعه ، این از دست دادن آب باید مورد توجه قرار گیرد. علاوه بر این ، زباله های شستشوی عقب باید تصفیه شده یا به درستی دور ریخته شوند. از نظر شیمیایی ، تغییر کیفیت آب خام و تغییر در اثر درجه حرارت ، در حال حاضر در ورودی گیاه ، کارایی فرآیند تصفیه.

عدم اطمینان قابل توجهی در مورد مدلهای مورد استفاده برای ساخت فیلترهای شن و ماسه وجود دارد. این به دلیل فرضیات ریاضی است که باید مانند کروی بودن تمام دانه ها بیان شود. شکل کروی بر تفسیر اندازه تأثیر می گذارد زیرا قطر برای دانه های کروی و غیر کروی متفاوت است. بسته بندی دانه های داخل بستر نیز به شکل دانه ها بستگی دارد. سپس این امر بر تخلخل و جریان هیدرولیکی تأثیر می گذارد.

سیلیس داخل فیلتر شنی ویرایش

درون فیلتر شنی چهار لایه مختلف از سیلیس با ضریب یکنواختی 35/1، با دانه بندی زیر از نوع سنگهای مخصوص و درجه خلوص بالای 95% باید وجود داشته باشد .

سیلیس نمره یک ازقطر 5/0 میلی متر تا 5/1 میلی متر.

سیلیس نمره دو از قطر 2 میلی متر تا 5/3 میلی متر.

سیلیس نمره سه از قطر 4 میلی متر تا 8 میلی متر.

سیلیس نمره چهار از قطر 8 میلی متر تا 12 میلی متر.

کلیه سیلیس های ریخته شده در فیلتر شنی جمعاً به ارتفاع یک متر خواهد رسید که این عدد به ظرفیت فیلتر شنی ربطی ندارد چون پس از آزمایشاتی که روی فیلترهای شنی انجام شده است این موضوع به اثبات رسیده که از یک ارتفاعی به بعد مواد بکار برده شده در فیلتر فیلتر شنی توانایی تصفیه بیشتر آب را ندارند و ماکزیمم ارتفاع 1.5 متر برآورد شده است و با در نظر گرفتن بستر فیلتر فیلتر شنی و پخش کننده آب ارتفاع فیلتر های شنی به 1.5 متر می رسد.

شن هایی با دانه بندی ریزتر سطح بیشتری را فراهم می کنند و درنتیجه بیشتر آلودگی آب را می گیرند. اما به انرژی پمپاژ بیشتری برای انتقال سیال نیاز دارند. در هر صورت در اکثر فیلتر شنی فشاری از رنج دانه های 0.2 تا 1.2 میلی متر استفاده می شود. ذرات بزرگتر از 100 میکرومتر تمایل به بستن منافذ فیلتر شنی دارند. دانه های بزرگتر ماسه می توانند بر این مشکل غلبه کنند. به همین دلیل عمق بستر شن حدودا 0.6 تا 1.5 متر بسته به کاربرد مختلف می باشد. طراحی فیلتر شنی نشان می دهد که باید با حداکثر سرعت جریان gpm/ft2 10 کار کنند. با استفاده از توان مورد نیاز و حداکثر دبی، مساحت لازم را می توان محاسبه کرد. نکته نهایی طراحی این است که مطمئن باشید مایع به درستی در بستر جریان دارد و هیچ مقدار از مایع توسط شن و ماسه از مسیر جریان منحرف نمی شود.

هنگامی که شستشو انجام شد پس از مدتی کثیفی جمع شده در شن ها، اجازه عبور آب کمتری را می دهد. این در حالی است که مواد زائد موجود در فیلتر بجای می مانند که باید از آن خارج شوند. حال زمان فیلتر شنی است.

وقتی فیلتر شنی مقدار زیادی ازخاک را انباشته می کند فشار افت کرده و آب نمی تواند آزادانه از فیلتر شنی خارج شود. فیلتر شنی آب را به عقب می فرستد تا از طریق فیلتر شنی گرد و خاک به دام افتاده بیرون رود. پس از فیلتر شنی ، افزایش فشار برگشت به استخر کاملا مشخص است و اگر گیج فشار روی فیلتر شنی نصب شده باشد، مشاهده می شود که فشار بیش از 0.5 بهبود می یابد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر به صفحه https://naabzist.net مراجعه نمایید.