فیلترشنی و کربنی
فیلترهای شنی، همانطور که از نام آنها پیداست، از بسترهای شنی تشکیل یافته‌اند. فیلترهای شنی برای حذف جامدات معلق و ذرات شناور به کار می‌روند. جریان آب یا فاضلاب به صورت عمودی از بستر شنی عبور داده می‌شود. ذرات موجود در داخل سیال، توسط فرآیند جذب حذف می‌گردند.
این فیلترها، همچنین برای حذف آهن و منگنز موجود در آب‌های زیرزمینی استفاده می‌شوند. بعد از یک دوره زمانی مشخص، فیلتر توسط ذرات اشباع شده و نیاز به پاکسازی خواهد داشت. تمیزسازی فیلترها توسط فرآیند شستشوی معکوس (Backwashing) با آب و/یا هوا صورت می‌گیرد.
نکته‌ای که بایستی به آن توجه نمود این است که یک فیلتر شنی قادر به حذف نمک‌های محلول از آب نمی‌باشد و تنها می‌تواند ذرات جامد را (مانند جلبک و مواد آلی) حذف نماید. همچنین، فیلترهای شنی تند برای حذف باکتری و ویروس به کار نمی‌روند؛ البته فیلتر شنی کند به دلیل لایه بیولوژیکی، عملکرد مطلوبی در حذف میکروارگانیسم‌ها دارد.
برای آشنایی بیشتر با ساختار و کاربرد این سیستم‌ها، مقاله فیلتراسیون شنی را مطالعه کنید.
اجزای مختلف فیلترهای شنی
تفاوت فیلتر شنی تند و کند
فیلترهای شنی به دو دسته تند و کند تقسیم‌بندی می‌شوند. تفاوت اصلی این دو فیلتر در این است که در فیلتر شنی کند، علاوه بر فرآیندهای مکانیکی حذف، به دلیل وجود لایه بیومس در فیلتر، مواد آلی بیولوژیکی نیز حذف می‌گردند. در فیلتر شنی کند، نمی‌توان از فرآیند شستشوی معکوس برای احیای فیلتر استفاده کرد. دلیل این امر، حذف لایه بیومس تشکیل یافته در فیلتر می‌باشد.
تفاوت دیگر آنها، نرخ فیلتراسیون می‌باشد. نرخ فیلتراسیون در فیلتر شنی کند کمتر از فیلتر شنی تند می‌باشد. در فیلتر شنی تند، فیلتراسیون در عمق بستر فیلتر انجام می‌شود، اما در فیلتر شنی کند، عمل فیلتراسیون در سطح بستر (در عمق 2 تا 3 سانتی‌متری = لایه بیولوژیکی تشکیل شده) اتفاق می‌افتد.
فیلتر شنی کند به دلیل داشتن لایه بیولوژیکی، راندمان بالایی در حذف باکتری‌ها و سایر پاتوژن‌ها مانند ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم دارد. بنابراین، نیاز به اضافه کردن سایر ترکیبات شیمیایی و مواد گندزدا کاهش می‌یابد.
در فیلترهای شنی تند نیز، به منظور افزایش راندمان حذف، فیلتر از دو یا سه بستر ساخته می‌شود. موادی که در ساخت این بسترها استفاده می‌شوند (به جز شن)، شامل آنتراسیت و گارنت می‌باشند. تفاوت این مواد به کار رفته، در دانسیته و اندازه منافذ آنها می‌باشد.
فاکتورهای تاثیرگذار بر کارایی فیلترهای شنی
مزایا و معایب فیلترهای شنی
مزایای فیلترهای شنی
معایب فیلترهای شنی
برای خرید پکیج تصفیه فاضلاب کلیک کنید.
فیلترهای کربنی
فیلترهای کربن مانند همه فیلترهای آب، موانعی هستند که موادی را که آب آشامیدنی را آلوده می‌کنند، جذب می‌نمایند. مصریان باستان اولین کسانی بودند که قدرت سم زدایی کربن را کشف کردند. کربن هنوز هم امروزه برای حذف آلاینده ها از آب و فاضلاب استفاده می‌شود.
منشا فیلترهای کربنی مواد کربنه مانند ذغال سنگ بیتومینوس، ذغال سنگ نارس و پوسته نارگیل می‌باشد. از بین منابع ذکر شده، پوسته نارگیل بیشترین استفاده را داشته و بسیار تجدید پذیر است.
روش ساخت فیلترهای کربنی
برای تهیه فیلتر، مواد در غیاب اکسیژن تا 1000 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شوند تا ناخالصی‌ها از بین بروند. سپس این ماده در معرض بخار 1600 درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرد تا کربن را “فعال کند”. درجه حرارت بالا، منجر به تشکیل شکاف ها و منافذ بر روی گرانول‌های کربن شده و آنها را قادر می سازد مقادیر زیادی از مواد شیمیایی و آلاینده‌ها را بر روی خود جذب کنند.
مکانیسم عملکرد فیلترهای کربنی
فیلترهای کربنی، آلاینده‌ها را از طریق مکانیسم جذب (Adsorption)، حذف می‌نمایند. فیلترهای کربنی همچنین می‌توانند به عنوان یک کاتالیست عمل کرده و برای تغییر ساختارهای شیمیایی بعضی آلاینده‌ها به کار روند. کربن فعال برای حذف کلر، مواد آلی مانند حشره‌کش‌ها، تری‌هالومتان‌ها و ترکیبات آلی فرار، یک گزینه ایده‌آل محسوب می‌شود.
فیلترهای کربن فعال عموماً در فرآیند حذف ترکیبات آلی و/یا استخراج کلر آزاد از آب استفاده می‌شوند. فیلتر کربن فعال (AC)، قادر به حذف هر نوع آلودگی ممکن نیست. به عنوان مثال، سدیم، میکروب‌ها، فلوراید و نیترات‌ها را نمی‌توان با فیلتراسیون AC حذف کرد. حذف سختی آب نیز با فیلترهای AC امکان پذیر نیست.
وجود مواد آلی در آب باعث کاهش کیفیت آن شده و بو و طعم آب را تحت تاثیر قرار می‌دهد. کربن اکتیو موجود در فیلترهای کربنی مواد آلی موجود در آب را حذف کرده و باعث کاهش آلاینده‌های موجود در آب می‌شود.
فیلترهای کربنی بسیار متخلخل هستند و سطح وسیعی دارند که باعث کاهش طعم و بو و سایر ذرات موجود در آب می‌شوند. هرچه اندازه ذرات بستر فیلتر کوچکتر باشد، راندمان فیلتراسیون بیشتر است. دبی و فشار کم به آلاینده‌ها زمان بیشتری برای چسبیدن به کربن می‌دهد.
انواع فیلترهای کربنی
فیلترهای کربن فعال دانه‌ای (GAC) — اندازه ذرات 0.5 تا 4 میلی‌متر
این فیلترها از دانه‌های ریز کربن ساخته شده‌اند و معمولاً به عنوان “فیلتر پولیش” در فرآیند تصفیه آب استفاده می‌شوند. فیلترهای GAC قابلیت جذب بسیار بالایی دارند و می‌توانند طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها (VOC ها، آفت‌کش‌ها و سولفید هیدروژن) را حذف کنند. همچنین قادر به بهبود طعم و بو هستند و معمولاً در سیستم اسمز معکوس استفاده می‌شوند.
فیلترهای کربن فعال پودری (PAC) — اندازه ذرات 10 تا 100 میکرومتر
PAC را می‌توان قبل از انعقاد، در طول افزودن مواد شیمیایی، یا در مرحله ته نشینی اضافه کرد. یکی از مزایای PAC این است که می‌توان آن را برای دوره‌های کوتاه اعمال کرد. نقطه ضعف آن عدم امکان استفاده مجدد و دفع با لجن تصفیه است. تصفیه با کربن فعال پودری (PACT) یک تکنولوژی تصفیه فاضلاب است که در سیستم‌های بی‌هوازی یا هوازی اضافه می‌شود و ترکیبات مقاوم را جذب می‌کند. این سیستم در مقایسه با گزینه‌های لجن فعال و کربن دانه‌ای کاهش هزینه قابل توجهی را ارائه می‌دهد.
مزایا و معایب فیلترهای کربنی
مزایای فیلترهای کربنی
معایب فیلترهای کربنی
پارامترهای موثر بر راندمان جذب فیلترهای کربنی
بهترین خدمات تصفیه فاضلاب و تصفیه آب را از شرکت آرکا گستر رسام سفارش دهید و از مشاوره رایگان بهره ببرید.
سوالات متداول درباره فیلترهای شنی و کربنی
فیلتر شنی چه کاربردی دارد؟
فیلتر شنی برای حذف جامدات معلق، ذرات شناور و نیز آهن و منگنز از آب‌های زیرزمینی به کار می‌رود. این فیلتر نمک‌های محلول را حذف نمی‌کند و معمولاً به عنوان مرحله پیش تصفیه یا فیلتر پولیش در خط تصفیه آب و فاضلاب نصب می‌شود. احیای بستر فیلتر شنی نیز با شستشوی معکوس انجام می‌گیرد.
آیا فیلتر شنی باکتری و ویروس را حذف می‌کند؟
فیلتر شنی تند به تنهایی قادر به حذف باکتری و ویروس نیست و به گندزدایی تکمیلی مانند کلرزنی یا اشعه UV نیاز دارد. در مقابل، فیلتر شنی کند به دلیل لایه بیولوژیکی سطح بستر، راندمان بالایی در حذف باکتری‌ها و پاتوژن‌هایی مانند ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم دارد.
فیلتر کربنی چه آلاینده‌هایی را حذف می‌کند؟
فیلتر کربنی کلر آزاد، مواد آلی، حشره‌کش‌ها، تری‌هالومتان‌ها، ترکیبات آلی فرار (VOC) و عوامل ایجاد طعم و بو را جذب می‌کند. در مقابل، سختی آب، سدیم، فلوراید، نیترات و سایر جامدات محلول با فیلتراسیون کربنی حذف نمی‌شوند.
تفاوت اصلی فیلتر شنی و فیلتر کربنی چیست؟
فیلتر شنی با مکانیسم جداسازی فیزیکی، جامدات معلق را از سیال جدا می‌کند؛ در حالی که فیلتر کربنی با مکانیسم جذب سطحی (Adsorption)، آلاینده‌های محلول مانند کلر و مواد آلی را حذف می‌کند. به همین دلیل این دو فیلتر در یک خط تصفیه مکمل یکدیگر هستند و معمولاً پشت سر هم نصب می‌شوند.
📞 برای مشاوره رایگان و استعلام قیمت تماس بگیرید
کارشناسان آرکا گستر رسام آماده پاسخگویی به سوالات شما هستند