فیلتراسیون شنی یکی از روش‌های اصلی تصفیه آب است که در آن از لایه‌های شن و ماسه به عنوان فیلتر استفاده می‌شود تا جامدات معلق و ذرات دیگر از آب حذف شوند. این فرآیند معمولاً در سیستم‌های تصفیه آب و تصفیه فاضلاب به‌صورت پیوسته انجام می‌شود و در مراحل مختلف از تصفیه آب استفاده می‌شود. فیلتراسیون شنی یک روش ساده و کارآمد برای حذف ذرات معلق و جامدات از آب است و در بسیاری از سیستم‌های تصفیه آب به‌طور گسترده استفاده می‌شود.
فیلتر شنی چیست؟
در سیستم های تصفیه آب خانگی یا استخر، وجود برخی فرآیند ها برای دستیابی به آبی با کیفیت ضروری است. هر یک از این فرآیند ها وظیفه خاصی دارند. یکی از این فرآیند ها، فیلتر شنی است که معمولاً در بالا دست سیستم تصفیه قرار دارد و تمرکز آن بر حذف ذرات جامد و کدورت آب است. در این مقاله به معرفی فیلتر شنی و ارائه توضیحات کامل درباره آن خواهیم پرداخت پس تا انتهای این مقاله ما را همراهی کنید.
فیلتر شنی یا سند فیلتر (Sand Filter) یک مخزن است که تحت فشار بالا، معمولاً بین ۲ تا ۴ بار، به کار خود ادامه می دهد. این مخزن از مواد سیلیس در سایز های مختلف پر شده است و به عنوان یک عنصر کلیدی در سیستم های تصفیه آب به شمار می رود. این سیستم به خصوص در مرحله پیش تصفیه آب صنعتی به کار می رود و وظیفه آن کاهش کدورت آب، که با پارامتر NTU مشخص می شود، است. این کاهش کدورت باعث می شود که آب زلال تر و شفاف تر به نظر برسد و کیفیت آن بهبود یابد.
در این مرحله خاص، ذرات معلق در آب که اندازه آن ها حداکثر به ۵۰ میکرون می رسد، از آب جدا می شوند. این ذرات معلق، شامل گل و لای و سایر آلودگی ها هستند که با استفاده از این فیلتر به راحتی حذف می شوند. بدنه فیلتر شنی معمولاً از فولاد گالوانیزه، استیل یا فایبرگلاس به صورت استوانه ای ساخته می شود تا بتواند تحت فشار بالا دوام بیاورد و به طور مؤثری عمل کند. این طراحی مقاوم و مواد استفاده شده، کمک می‌کنند تا فیلتر به خوبی بتواند وظیفه اش را انجام دهد و عملکرد بهینه ای در تصفیه آب داشته باشد.
عملکرد فیلتر شنی در تصفیه آب صنعتی به چه شکل است؟
شن داخل فیلتر شنی، از جنس سیلیس و در اندازه های مختلف، به صورت چند لایه در فیلتر قرار می گیرد. با بررسی ساختار این لایه ها، نقش فیلتر شنی بهتر مشخص می شود. ترتیب اندازه ذرات در فیلتر شنی به کاربرد و هدف آن بستگی دارد، اما در ساده ترین نوع، دانه بندی از بالا به پایین از ریز به درشت است.
در لایه پایینی، شن درشت با سایز ۸ تا ۱۲ میلیمتر قرار می گیرد، سپس در لایه دوم، سیلیس متوسط با سایز ۵ تا ۸ میلیمتر ریخته می شود. این دو لایه پایینی که به لایه گراول معروف اند، در عملیات فیلتراسیون نقشی ندارند. لایه آخر، اصلی ترین لایه فیلتر شنی است که سیلیس شکری با سایز ۱ تا ۳ میلیمتر بر روی لایه گراول قرار می‌گیرد تا تصفیه آب را با حذف گل و لای و ذرات معلق انجام دهد.
انواع فیلتر شنی
برای اینکه بتوانیم بهتر بفهمیم که فیلتر شنی چیست و چگونه عمل می کند، لازم است که انواع آن را به دقت مورد بررسی قرار دهیم. این بررسی به ما کمک می‌کند تا تفاوت ها و کاربرد های مختلف هر نوع فیلتر را درک کنیم. به همین دلیل، ما تصمیم داریم که انواع فیلتر شنی را از سه جنبه مختلف تحلیل کنیم تا تصویر روشنی از این سیستم تصفیه به دست آوریم. این جنبه ها شامل ویژگی های طراحی، کاربرد ها و فرآیند های عملکردی آن ها خواهند بود. با این تحلیل، درک بهتری از عملکرد و تأثیر هر نوع فیلتر شنی بر کیفیت آب خواهیم داشت.
انواع فیلتر شنی از جنبه نحوه عملکرد
فیلتر شنی آرام (Slow Sand Filter)
فیلتر شنی آرام به نوعی فیلتر اطلاق می شود که به طور طبیعی و بدون نیروی فشاری عمل می کند. به عنوان مثال، اگر آب از بستر شنی با مساحت یک متر مربع با سرعت آرام حرکت کند، در طول یک شبانه روز تنها سه متر مکعب آب تصفیه شده تولید می‌کند. این روش برای محیط هایی که به آب تصفیه شده کمتری نیاز دارند، مانند شبکه های آب روستایی، بسیار مناسب و کم هزینه است.
فیلتر شنی تند ثقلی (Rapid Sand Gravity Filter)
فیلتر شنی تند ثقلی مشابه فیلتر شنی آرام است، اما با این تفاوت که حجم آب بالای شن و ماسه درون فیلتر نیروی فشاری یا هد (Head) ایجاد می کند و آب تحت فشار ثقل از بستر عبور کرده و تصفیه می شود. در این نوع فیلتر های شنی، مساحت پوشش ماسه و سیلیس بین ۴۰ تا ۱۰۰ متر مربع است، در حالی که همین مساحت در فیلتر آرام بین ۳۰۰ تا ۸۰۰ متر مربع می باشد. همچنین، کوچک تر بودن بستر شن و ماسه باعث می شود که فیلتر به شستشوی کمتری نیاز داشته باشد.
فیلتر شنی تند (Rapid Sand Pressure Filter)
صافی شنی تند یکی از کاربردی ترین فیلتر های شنی است که عمدتاً در محیط های صنعتی کاربرد دارد. در این سیستم، آب تحت فشار پمپ وارد می شود و در مدت زمان کوتاه تری از بستر شن و نازل ها عبور کرده و آب تصفیه شده خارج می شود. این نوع فیلتر به عنوان پیش تصفیه در سیستم های اسمز معکوس با ظرفیت کوچک و متوسط استفاده می شود.
انواع فیلتر شنی از جنبه جنس ساخت بدنه
انتخاب جنس بدنه فیلتر شنی بسیار حائز اهمیت است. استفاده از جنس مناسب باعث افزایش طول عمر و کارایی فیلتر ها می شود و خطر آلودگی آب به مواد شیمیایی را کاهش می دهد. بدنه فیلتر شنی از چهار جنس مختلف ساخته می شود که در ادامه توضیح خواهیم داد.
فیلتر شنی با بدنه فلزی
فیلتر های شنی با بدنه فلزی معمولاً از استیل یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند. این فیلتر ها به علت جنس فلزی خود، از نظر مقاومت در برابر خوردگی و فشار بسیار قدرتمند هستند و همچنین قادر به تحمل ضربات و ارتعاشات می باشند. طول عمر این فیلتر ها نیز بیشتر از دیگر انواع فیلتر های شنی است. فیلتر های شنی با بدنه فلزی در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، شیمیایی و غذایی برای تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
فیلتر شنی با بدنه بتنی
در سیستم های تصفیه آب با ظرفیت بالا یا در مواردی که آلاینده ها در آب زیاد باشد، از فیلتر های شنی ثقلی استفاده می شود. بستر این فیلتر ها در سازه های مستطیلی از بتن قرار می‌گیرد. در این فیلتر ها، سرعت فیلتراسیون نسبت به انواع دیگر کمتر است و برای حجم مشابه، به سطح مقطع بزرگ تری نیاز داریم.
فیلتر شنی با بدنه پلاستیکی
فیلتر های شنی با بدنه پلاستیکی معمولاً از PVC ساخته می شوند. این فیلتر ها به دلیل وزن سبک و مقاومت بالایی که در برابر خوردگی دارند ، برای استفاده در محیط های مرطوب مناسب هستند و قیمت کمتری نسبت به فیلتر های فلزی دارند.
با این حال، مقاومت فیلتر های پلاستیکی در برابر شکست و ضربه کمتر است و طول عمر آن ها نسبت به فیلتر های فلزی نیز کوتاه تر می باشد. همچنین، در صورت استفاده از پلاستیک نا مرغوب، خطر آلودگی آب به مواد شیمیایی مضر وجود دارد. این فیلتر ها بیشتر در محیط های خانگی و کوچک و همچنین در تصفیه آب های زیر زمینی و ایستگاه های تصفیه آب به کار می روند.
فیلتر شنی با بدنه FRP
فیلتر شنی با بدنه FRP یا فایبرگلاس تقویت شده یکی از محبوب ترین گزینه ها در صنعت تصفیه آب است. این فیلتر ها از ترکیبی از پلیمر ها و الیاف شیشه ساخته می شوند و به علت وزن سبک و مقاومت در برابر خوردگی و اثرات شیمیایی، برای تصفیه آب های شهری و صنعتی به کار می روند. فیلتر های شنی با بدنه FRP قابلیت تحمل فشار بالا و طول عمر زیادی دارند و همچنین در برابر زنگ زدگی و اکسیداسیون مقاوم هستند. به همین دلیل، این فیلتر ها به ویژه در مناطق مرطوب و نمکی نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع فیلتر شنی از جنبه بستر لایه ای
اصل فرایند فیلتراسیون در این سیستم ها با استفاده از بستر لایه ای درون سند فیلتر انجام می شود. نوع و جنس بستر لایه ای تأثیر مستقیم بر عملکرد و کارایی فیلتر دارد. در ادامه، به انواع بستر های لایه ای پرداخته خواهد شد.
فیلتر شنی تک لایه
در این نوع فیلتر، از یک بستر شن به عنوان محیط عملکرد فیلتر استفاده می شود. جنس این شن و همچنین اندازه ذرات آن پس از بررسی دقیق و با توجه به نوع آلاینده های موجود در آب به دقت توسط طراح فیلتر انتخاب می شود.
این فیلتر ها در شرایطی که ذرات ریز و درشت به طور همزمان در آب وجود داشته باشند، عملکرد زیادی ندارند و به همین دلیل، در چنین مواردی می توانند کارایی بسیار پایینی نمایش دهند. این محدودیت ها می تواند به عنوان یک نکته ضعف در استفاده از این نوع فیلتر ها به خصوص در محیط هایی که آلاینده های مختلف با اندازه های متفاوت وجود دارد، تلقی شود.
فیلتر شنی چند لایه
در این نوع فیلتر از چند لایه شن به عنوان محیط فیلتر استفاده می شود که جنس ذرات یکسان ولی اندازه های متفاوت دارند. انتخاب اندازه این ذرات توسط طراح فیلتر و با توجه به نوع آلاینده های موجود در آب انجام می شود. اگرچه این فیلتر ها نسبت به فیلتر های تک لایه کارایی بهتری دارند، اما در مواردی که ذرات ریز و درشت با دامنه وسیع در آب وجود داشته باشد، همچنان عملکرد مطلوبی ندارند و به‌سرعت دچار گرفتگی و افت فشار می شوند، بنابراین نیاز به عملیات بکواش دارند.
مدیا فیلتر (Media Filter)
مالتی مدیا فیلتر ها نوعی دیگر از فیلتر های شنی هستند که در آن ها لایه های داخلی از ذرات با جنس های مختلف ساخته می شوند. به این ترتیب، علاوه بر شن یا سیلیس، ذراتی با اندازه و جنس متفاوت به صورت لایه لایه درون ستون قرار می گیرند.
یکی از پرکاربرد ترین انواع آن، فیلتر دو لایه (Dual Media Filter) است که در بالای ستون از آنتراسیت با اندازه ذرات درشت و در پایین آن سیلیس با اندازه ذرات کوچک استفاده می شود. این نوع فیلتر ها همچنین یک لایه گراول هم دارند که در پایین بستر قرار می‌گیرد. یکی از نکات مهم در فرآیند تصفیه، انتخاب مناسب جنس و اندازه ذرات سیلیس و آنتراسیت است، زیرا اندازه این ذرات بر راندمان حذف ذرات معلق در آب تأثیرگذار است.
قیمت و خرید فیلتر شنی
شرکت رابین سبز آبان با ارائه بهترین قیمت ها و کیفیت عالی در زمینه انواع فیلترهای شنی، به عنوان یکی از پیشروان در صنعت تصفیه آب در کشور شناخته می شود. گروه مهندسین آب و فاضلاب رابین کو با تجربه و دانش فنی خود، تضمین کننده کارایی و رضایت مشتریان در این حوزه است.
با خرید فیلتر شنی از ما، شما نه تنها به بهبود کیفیت آب مصرفی خود کمک کرده اید، بلکه از خدمات مشاوره ای و پشتیبانی تخصصی تیم ما نیز بهره مند خواهید شد. برای کسب اطلاعات بیشتر و سفارش، با شماره های موجود در سایت تماس بگیرید و از مشاوره های رایگان کارشناسان مجموعه رابین کو بهره مند شوید.
