فیلتراسیون شنی

فیلتراسیون شنی

فهرست مطالب

فیلتر شنی Sand Filter یک مخزن تحت فشار از جنس فلز گالوانیزه ، فولاد پوشش رنگ اپوکسی و یا فایبرگلاس FRP از انواع روش های تصفیه آب کشاورزی ،استخر و خانگی برای بهبود کیفیت فیزیکی آب است و برای فیلتراسیون از شن سیلیس استفاده می شود. فیلتر های شنی انواع مختلفی دارند: صافی شنی کند، فیلتر های شنی ثقلی و فیلتر های شنی تحت فشار.

ساختار فیلتر شنی

فیلتر شنی از بستر سیلیس در دانه بندی های مختلف تشکیل شده است که مواد معلق آب در میان دانه های سیلیس به دام می افتند و آب از میان خلل و فرج این دانه های عبور می کند. بستر سیلیس می تواند در حوضچه ها قرار بگیرد یا در داخل مخازن تحت فشار فلزی و یا فایبر گلاس شارژ گردد.

مخزن صافی شنی می تواند با توجه به ظرفیت به صورت افقی یا عمودی ساخته شده و مورد استفاده قرار بگیرد. از مخازن افقی برای ظرفیت های بزرگتر استفاده می کنند.

فیلتر شنی عمودی

فیلتر شنی عمودی بصورت استوانه های تحت فشار طراحی می‌شوند. داخل ستون بوسیله شن سیلیس و یا آنتراسیت پر می‌گردد که معمولا یک لایه ذرات درشت روی نازل فیلتر شنی جهت جلوگیری از گرفتگی و سپس یک لایه ذرات ریز بر روی آن ریخته می‌شود. ذرات ریز شن عمل تصفیه مواد جامد را انجام می دهند و ذرات درشت تر که پایین آن قرار دارند وظیفه زهکشی را بر عهده دارند.

  • فیلتر شنی صنعتی
  • فیلتر شنی صنعتی
  • فیلتر شنی افقی

در فیلتر شنی افقی که روی سطح به صورت افقی نصب می گردد بر اثر عبور آب از خلل و فرج بین ذرات شن، مواد معلق آب گیر کرده و آب تقریبا عاری از مواد معلق، بدست می‌آید. البته جمع شدن ذرات معلق در خلل و فرج  ، باعث افزایش افت فشار می‌گردد که اگر این افت فشار از حد معینی تجاوز نماید، باید صافی را شستشو  داد این تجهیز برای مکان هایی با سقف کوتاه مناسب می باشد.

فیلتر شنی تحت فشار

فیلتر شنی تحت فشار از متداول ترین دستگاه تصفیه آب به شمار می‌روند و با افزایش سرعت جریان ، روش تمیز کردن بستر فیلتر ، در تضاد با فیلتر کند است.

فیلتر شنی تند می تواند تا 40 برابر سریعتر از فیلتر شنی کند کار کند. فیلتر شنی تند تحت فشار معمولاً روزانه با برگشت معکوس جریان آب از کل بستر تمیز می شوند ، که به عنوان شستشوی معکوس یا بکواش شناخته می شوند فیلتر شنی آهسته با حذف لایه بالایی محیط ، کمتر تمیز می شوند.

مشاوره رایگان (2)

مشاوره رایگان

اگر سوال و ابهامی دارید ما شما را به صورت رایگان راهنمایی می کنیم

انواع فیلتر شنی

فیلتر شنی فلزی

فیلتر شنی انواع مختلفی دارد که جهت تصفیه آب های سطحی ( رودخانه‌ها یا چاه‌ها )، آب استخر، حذف رنگ‌ها، آب برگشتی برج های خنک کن، فیلتراسیون نهایی فاضلاب های صنعتی و انسانی، فیلتراسیون مصارف آشامیدنی و صنعتی ( تصفیه خانه شهر و صنعتی ) در محل بکارگیری مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از انواع آن برای تصفیه آب استخر ها، تاسیسات، مصارف خانگی، پساب کارخانه ها و فاضلاب استفاده می شود. در هر کدام از موارد ذکر شده باید بوسیله کارشناسان طراحی شود زیرا هر کدام از آب های مذکور از نظر میزان مواد معلق و مواد جامد متفاوت خواهند بود و فیلتر مورد استفاده برای آنها نیز باید شرایط خاص خود را داشته باشد.

فیلتر شنی فلزی 

فیلتر شنی صنعتی فلزی با استفاده از ورق های فولادی ساخته می شوند البته با توجه به نیاز می توان آنها را با استفاده از ورق های استنلس استیل برای برخی مصارف خاص ساخت. در صورت ساخت فیلتر شنی با فولاد برای جلوگیری از خوردگی سطوح داخلی و خارجی آنها پس از سندبلاست با پوشش های سه لایه رنگ پوشانده می شوند. فشار کاری فیلتر های شنی فلزی بین 3 الی هفت بار می باشد که بیش از این مقدار می تواند باعث ایجاد پدیده شیار سازی بشود.

فیلترشنی FRP

منظور از فیلتر شنی FRP ، مخزن شن آن از جنس فایبرگلاس یا همان FRP باشد. این مخازن دارای ابعاد و سایز های مختلفی هستند. فیلتر شنی FRP دارای معایب و مزایایی است که به اختصار بیان می کنیم. معمولا برای ظرفیت های کمتر به دلیل وزن کمتر و قیمت پایین تر از مخازن فایبرگلاس آب استفاده می کنند. از فیلتر های شنی با مخازن FRP در استخر ها نیز استفاده می کنند چراکه در استخر ها به دلیل کدورت کم آب؛ سرعت خطی بالاتر است بنابر این به بستر کوچک تری نیز نیاز خواهد بود.

مزایای فیلتر شنی فایبرگلاس

فیلترشنی FRP
  • راه حل غیر خورنده و مقرون به صرفه برای تصفیه آب تجاری / صنعتی و ذخیره سازی
  •  برای کاربردهای مسکونی ، تجاری و صنعتی بزرگ استفاده می شوند.
  • مخزن  FRP از پوسته فایبرگلاس طبیعی تشکیل شده است و هرگز رنگ نمی گیرد و تغییر رنگ نمی دهد
  • پوسته های مخازن فیلتر شنی فایبرگلاس که برای محافظت در برابر اشعه ماورا بنفش توصیه می شوند.
  •  FRP 100٪ در برابر خوردگی – از داخل و خارج مقاوم است.
  • خصوصیات فیزیکی: فشار عملیاتی – حداقل 0 بار و حداکثر. 10 بار-  فشار آزمایش کارخانه – 11 بار – دمای عملیاتی – حداقل 1- C و Max. 50 – C
  • وزن کم کامپوزیت ها می تواند منجر به صرفه جویی در هزینه ها شود

معایب فیلتر شنی FRP

فیلتر های با بدنه فایبر گلاس یا همان FRP به دلیل ماهیت فایبرگلاس بودن شکننده می باشند. تخلیه و شارژ نوع فایبر گلاس دشوار تر از فلزی است. دلیل آن عدم تعبیه دریچه روی آن می باشد. همچنین اگر با مخازن FRP را در معرض نور خورشید قرار گیرد مخازن FRP آسیب پذیر تر شده و عمر کوتاه تری خواهد داشت. اما در برابر خوردگی کاملا مقاوم هستند. همچنین در این مخازن گرچه هزینه ساخت ظرفیت ها و اندازه های کوچک ارزان است اما در اندازه های بزرگتر دیگر استفاده از مخازن قطر بیشتر از نظر اقتصادی فاقد توجیه خواهد بود.

ساختار فیلتر شنی

ساختار فیلتر شنی

فیلتر شنی دارای ساختمان ساده ای است. از اجزا اصلی آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • مخزن و بدنه اصلی : بدنهصافی شنی می تواند از جنس آهن کربن استیل و یا فولاد استنلس استیل ساخته شود. همان طور که پیش تر بدان اشاره نمودیم در چند دهه  اخیر شاهد رشد مخازن FRP در صنعت آب و فاضلاب هستیم.برای محافظت از خوردگی مخازن آهنی از دو الی سه لایه رنگ اپوکسی استفاده می شود. ضخامت رنگ آمیزی رابطه مستقیم با کیفیت آب ورودی دارد.
  • شیر و شیرالات : برای کنترل آب درونفیلتر شنی می توان از دو نوع شیر استفاده نمود، در حالت اول از 4 عدد شیر پروانه ای ( و یا گازی ) استفاده می شود. بدین ترتیب هنگامی که آب ورودی به فیلتر شنی تصفیه می گردد 2  عدد از این شیر ها در حالت باز و 2 عدد دیگر بسته می باشند و در هنگام عملیات بکواش برعکس این حالت پیش می آید.

شیر اتومات در سایز های مختلف موجود می باشد و قابلیت نصب بر روی مخازن فلزی را نیز دارند. این شیرها فقط نیاز به تنظیم اولیه دارند و از آن به بعد تمامی مراحل فیلتراسیون به صورت خودکار انجام می گردد.

فیلتر شنی با شیر اتوماتیک برقی برای شرایطی مناسب است که اولا دوره فیلتراسیون فیلتر زود به زود انجام می گردد ( برای مثال هر 6 ساعت یکبار نیاز به بکواش دارد) و یا در مواقعی که اپراتور فعال در دسترس نباشد.

کلیه این کارها توسط اپراتور انجام می گردد و در محل های که نیروی شبانه روزی موجود است بهتر است از این فیلترهای دستی استفاده نمود وگرنه باید به سراغ فیلتر شنی با شیر تمام اتوماتیک برقی برویم که در ادامه به شرح این تجهیز خواهیم پرداخت.

فیلتر شنی از بستر درشت و ریز و متوسط که با هم در یک نسبت متوازن استفاده می کند. این ترتیب یک بستر با ابعاد منافذ کافی برای گیر انداختن ذرات معلق بزرگ و کوچک ایجاد می کند. فیلتر شنی برای از بین بردن مواد معلق معلق و ناخالصی های محلول مانند ذرات گرد و غبار و فلزات سنگین و غیره بسیار توصیه می شود ، بنابراین باعث کاهش کدورت می شود.

شرکت ارکاگستر به عنوان برترین سازنده فیلتر شنی در ایران آماده ارایه خدمات و مشاوره به مدیران صنایع می باشد. برای دریافت اطلاعات بیشتر در خصوص فیلتر های شنی با کارشناسان ما تماس بگیرید.

مشکلات ناشی از عدم استفاده از فیلتر شنی آب

به عنوان مثال در استخرها، به علت باز بودن سطح استخر، چنانچه آب استخر متناوبا تعویض یا توسط فیلتر شنی ، فیلتر نگردد، راکد ماندن و آلوده شدن آب به علت وجود مواد خارجی از قبیل برگ، خاک، گرد و غبار و رشد و تکثیر میکروب ها، انواع قارچ های میکروبی و تخم انگل‌ها باعث بیماری‌هایی از قبیل یرقان، تب‌های روده‌ای، اسهال خونی، بیماری‌های پوستی و غیره می‌گردد که بخصوص در استخرهای عمومی باید این موضوع شدیدا مورد توجه قرار گیرد و به هیچ وجه استفاده از دستگاه فیلتر شنی به تعویق نیفتد.

محاسبه ظرفیت فیلتر شنی

برای محاسبه ظرفیت فیلتر شنی ابتدا باید میزان کدورت آب اندازه گیری شود تا مشخص شود آب با چه سرعتی از فیلتر عبور می کند (هرچه کدورت آب بیشتر باشد سرعت خطی نیز کمتر است).

فیلتر شنی تحت فشار

با توجه به محدودیت فضا و سرمایه گذاری در تصفیه خانه های کوچک و مراکز صنعتی استفاده از فیلتر شنی تحت فشار 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 از فیلتر شنی را گزینه مناسبی برای استفاده در صنایع، کارخانه ها، استخرها، باغ ها و دیگر مراکز مشابه کرده است.

شرکت زادآب به عنوان برترین سازنده فیلتر شنی در ایران آماده ارایه خدمات و مشاوره به مدیران صنایع می باشد. برای دریافت اطلاعات بیشتر در خصوص فیلتر های شنی با کارشناسان ما تماس بگیرید.

فیلتر شنی تحت فشار بصورت استوانه ‌های تحت فشار طراحی می شوند 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 می دهد.

آب زلال و تصفیه شده از انتهای بستر توسط نازل های فیلتر شنی جمع آوری شده و از سیستم خارج می شود. معمولا برای محافظت از نازل ها و نگه داری بستر شن یک لایه ذرات درشت روی نازل ها قرار می گیرد.

بستر سیلیس در فیلتر شنی

انواع شن ها برای استفاده در بستر فیلتر شنی وجود دارد که معروفترین آن ها عبارتند از

  • شن سیلیس ( سیلیس کوارتز ) متداولترین نوع شن است.
  • شن آنتراسیت که نوعی شن سیاه رنگ است.
  •  ( سیلیس فشرده ) که حاوی ترکیبات تیتانیوم است

شن سیلیس که آن را به اختصار سیلیس می گویند به دلیل دسترس پذیری بالاتر و قیمت پایین تری که دارد بیشتر استفاده می شود. امروزه از سیلیس به عنوان رسانه اصلی فیلتر های شنی یاد می شود گرچه استفاده از موادی مانند آنتراسیت هنوز هم رواج دارد. از فیلتر های شنی می توان به صورت بستر تک لایه یا جند لایه استفاده نمود.

در فیلتر های شنی با بستر های دو یا چند لایه باید وزن مخصوص ذرات، سرعت ته نشینی، ارتفاع هرکدام از بستر ها و محل قرار گیری آنها در بستر مورد بررسی قرار گیرد تا در هنگام شستشوی معکوس؛ بستر دچار جابجایی لایه ها نشود.

همچنین در استفاده از فیلتر شنی می توان از بستر آنتراسیت نیز بهره برد. از آنتراسیت به دلیل دانسیته پایین تر استفاده می کنند تا فشار کمتری به بستر سیلیس وارد شود. آنتراسیت همچنین به دلیل داشتن دانسیته پایین تر نسب به سیلیس؛ در بکواش بهتر تمیز می گردد و عمر مفید بستر فیلتراسیون افزایش می یابد.

کاربرد های دستگاه فیلتر شنی

فیلتر شنی علاوه بر جایگاه های ذکر شده در سیستم تصفیه، جهت جداسازی ذرات معلق و کاهش کدورت در موارد زیر نیز بکار می رود:

  • آب‌های سطحی و زیر زمینی (رودخانه‌ها یا چاه‌ها)
  • تصفیه آب استخر
  • حذف رنگ ها
  • آب ورودی موتورخانه
  • فیلتراسیون فاضلاب صنعتی و انسانی
  • مصارف آشامیدنی و صنعتی
  • در موارد زیر کاربرد گسترده دارد
  • به عنوان پیش تصفیه واحدهای اسمز معکوس
  • تصفیه آب برگشتی برج خنک کن
  • منازل مسکونی
  • تحت فشار کارخانجات آب معدنی

انواع بستر شنی

  • بستر تک لایه (Single Media): در این نوع بستر فقط از یک نوع شن برای پر کردناستفاده می شود. منظور از بستر تک لایه جنس ذرات بستر است گاهی از مواقع این ذهنیت به وجود می آید که دارای سه یا چهار دانه بندی از یک نوع مدیا ( بستر فیلتر شنی ) است باید فیلتر چندلایه یا مولتی مدیا عنوان گردد در صورتی که این طور نیست. 
  • بستر های چند لایه (Multi Media): در این نوع بستر از چند لایه شن با چگالی های مختلف برای پر کردناستفاده می شود. بستر های چند لایه افت فشار کمتری دارند و به دلیل نوع قرار گیری شن ها (از کوچک به بزرگ و بر حسب چگالی) از تمام فضای بستر برای حذف ذرات معلق استفاده می شود.

بکواش فیلتر شنی

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

احیا 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. فیلتر های شنی کند را نیز می توان با استفاده از فرآیند بکواش تمیز نمود و برداشت لایه بالایی آن زمانی انجام می شود که میزان مواد جامد آن از حدی بیشتر شود.

برای شستشوی معکوس ، شیر آب ورودی 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 می شود. این آلودگی ها به وسیله جریان شستشوی معکوس از دستگاه خارج شده و فیلتر آماده سرویس دهی مجدد می شود.

در فیلتر شنی بزرگ معمولا همراه آب از هوا نیز استفاده می شود تا اغتشاش در داخل افزایش یافته و ذرات گل ولای بهتر از فیلتر خارج شوند. شدت جریان آب در شستشوی معکوس معمولا 1 الی 2 برابر جریان آب طراحی صافی است و جریان هوا ( در صورت طراحی ) حدود (m3 air/hr)  50 به ازا هر متر مربع از سطح فیلتر شنی می باشد.

مزایای استفاده از فیلتر شنی ساخت شرکت ارکاگستر

  • قابلیت تحمل فشار تا 8 بار
  • استفاده از سه لایه سنگ سیلیس دانه بندی شده مرغوب
  • کلیه جوش ها طبق استاندارد AWS آمریکا
  • کاهش کدورت پساب خروجی تصفیه خانه فاضلاب
  • تصفیه‌ی آب برج خنک کن از مواد معلق نفوذی
  • تصفیه آب استخرها و جلوگیری از کدر شدن آب
  • انجام کلیه عملیات لوله کشی و نصب و تحویلفیلتر شنی در محل
  • دارای 6 ماه گارانتی طلایی و 10 سال خدمات پس از فروش

قیمت فیلتر شنی

فیلتر شنی در تیپ های مختلف تولید و عرضه می شود. برای مثال قیمت فیلتر شنی فلزی با شیر اتوماتیک با قیمت فیلتر شنی فلزی با شیر نیمه اتوماتیک متفاوت است و شما می توانید برای اطلاع از قیمت روز فیلتر شنی های شرکت ارکاگستر با ما در تماس باشید.

فیلتر شنی استخر

وجود آب با کدورت کم و با کیفیت برای استخرهای شنا امری ضروری است. هر شناگری تمایل دارد تا در آبی شنا نماید که از نظر بصری استاندارد لازمه را داشته باشد. فیلتر شنی استخر تحت فشار ساخت ارکاگستر این کار را انجام می دهد. آب استخر ها به دلیل میزان کدورت کم نیاز به تصفیه کمی دارند و به سرعت از میان دانه های بستر عبور می کند به همین دلیل از فیلتر های شنی کوچک با سرعت خطی بالا برای استخر ها استفاده می کنند.

فیلتر شنی مورد استفاده در استخرها می تواند بصورت عمودی و یا افقی ساخته شوند. فیلتر شنی عمودی برای ظرفیت های زیر 100 متر مکعب در ساعت و فیلتر شنی افقی برای هر ظرفیتی ساخته می شوند.

برای طراحی فیلتر شنی استخر می بایست به فاکتور سرعت خطی آب توجه نمود. برای آب استخر معمولا سرعت خطی آب را 20 متر در ساعت در نظر می گرند و برای استخرهای مختلف با توجه به نوع استخر (خصوصی یا عمومی بودنش ) بین 3-8 ساعت در نظر می گیرند. به بیان دیگر باید ظرفیت فیلتر نمودن کل آب استخر را در 6 ساعت ( برای مثال) داشته باشد.

برای مثال اگر حجم استخر خصوصی 100 مترمکعب می باشد بایستی از فیلتر شنی استفاده نماییم که بتواند در 5 ساعت کل حجم آب استخر را فیلتر نماید یعنی 20 مترمکعب در ساعت و سپس از روی جداول مهندسی ابعاد فیلتر شنی مورد نظر را انتخاب می نماییم.

تفاوت صافی شنی تند و کند

فیلتراسیون به عنوان تصفیه فاضلاب

یکی از عمده ترین مصارف فیلتر شنی استفاده از آن برای فیلتراسیون پساب تصفیه شده تصفیه خانه ها می باشد. پساب خروجی از تصفیه خانه ها معمولا دارای کدورت بالایی هستند که از تجهیز فیلتر شنی فلزی برای کاهش کدورت استفاده می کنند. سرعت خطی آب ورودی به فیلتر شنی را در این حالت بین 7 تا 10 متر بر ساعت در نظر می گیرند و طراحی بر این اساس انجام می گردد.

در بسیاری موارد از فیلتر کربنی پس از فیلتر شنی به عنوان تجهیز تکمیلی استفاده می کنند. شن سیلیس مورد استفاده در این در چهار سایز انتخاب می گردد که در برخی موارد از زغال آنتراسیت نیز بهره می گیرند.

معمولا پیش از ورود پساب تصفیه شده به فیلتر شنی از پمپ سانتریفوژ استفاده می کنند تا بتواند هد مورد نیاز را تامین بکند. کارشناسان این رشته حداقل و حداکثر فشار لازمه برای صافی شنی را بین 2 تا 4 بار اعلام کرده است.

عملکرد فیلتر شنی استخر

فیلتر شنی FRP

فیلتر شنی از جنس FRP در برخی موارد نسبت به نوع فلزی ارجحیت دارند. برای مثال در مکان های که راه دسترسی آن هموار و مناسب نیست می توان استفاده نمود که بسیار سبک تر از مشابه فلزی می باشد.

یکی دیگر از مزیت های فیلتر شنی FRP  ضد خورندگی بودن آن است. برای مثال در تصفیه آب شور دریاها بایستی حتما به عنوان پیش تصفیه استفاده نمود. در غیر این صورت آب نمک با شوری بالا ممکن  است ستون آن را دچار خوردگی بکند. شیر تمام اتوماتیک برقی بر روی آن FRP به راحتی بسته می شود و می توان از آن به عنوان یکی دیگر از مزایای این نوع فیلترها نام برد.

پس از گسترش علم مواد، در صنعت آب و فاضلاب ما شاهد افزایش مخازن کامپوزیتی هستیم. دارای برتری های نسبت به دستگاه های است و از آنها می توان به سبک بودن و راحتی در حمل و نقل اشاره نمود، همچنین از لحاظ بصری نیز دارای برتری می باشد.

اما شایان ذکر است که در همه موارد نیز فیلتر های شنی FRP بهتر نیستند. برای مثال در مکان هایی که تابش نور مستقیم خورشید وجود دارد استفاده از فیلتر های FRP توصیه نمی شود زیرا می تواند باعث پوسیدگی فایبر گلاس شود. در مکان هایی این چنین باید از مخازن فلزی نه فقط برای آن بلکه برای تمامی فیلتر ها از جمله فیلتر کربنی، سختی گیر و… استفاده نمود.

مخازن فیلتر شنی

مخازن فیلتر های شنی را می توان در دو شکل متداول در ابعاد مختلف ساخت

  • مخازن افقی
  • مخازن عمودی

مخازن فیلتر شنی همچنین می توانند از جنس

  • فلزی
  • FRP
  • همچنین بسته به سفارش کارفرما می توانند از جنس استیل با… نیز باشد.

مخازن افقی برای ظرفیت های بسیار بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد اما در حالت هایی غیر از آن از فیلتر هایی با مخازن عمودی استفاده می کنیم. 

حال سوال اینجاست که فیلتر شنی فلزی یا frp مناسب کار ماست؟

برای رسیدن به پاسخ این سوال پارامتر های زیادی باید در نظر گرفته شود. همچنین شما می توانید از کارشناسان نیز مشاوره رایگان دریافت کنید.

فرم مشاوره رایگان

آخرین مقالات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *