فیلتر شنی

فیلتر شنی یا سند فیلتر روشی برای تصفیه اولیه آب دارای ناخالصی و کدورت می باشد.

فیلتر شنی یک روش تصفیه فاضلاب سازگار با محیط زیست است که نسبتاً ساده و ارزان است.

اصل آن شامل نفوذ آب از طریق بستر شن است.

محیط تصفیه شامل یک لایه شنی متعدد با اندازه و وزن مخصوص است.

فیلتراسیون یکی از فرآیند های اساسی در علم تصفیه آب می باشد که به منظور جداسازی مواد جامد غیر قابل ته نشینی از آب از طریق عبور آن از یک بتز نتخلخل صورت می پذیرد.

فیلتر شنی فلزی

در تصفیه آب می توان فیلراسیون را با عبور از روزنه های در حد متوسط جهت حذف مواد جامد معلق آن در نظر گرفت.

این فیلتراسیون سازگاری بسیار بالایی با فرآیند های طبیعی دارد.

فیلتر شنی با فیلتراسیون فیزیکی آب، کلیه ذرات معلق موجود در آب، رنگ، باکتری ها، پلانکتون ها و در حالت کلی ذرات جامد معلق بزرگتر از 50 میکرون را جذب می نماید.

فیلتر شنی

فیلتر شنی یک مخزن از جنس فولاد، کربن استیل، فایبر گلاس و … می باشد که عموما بصورت مخزن تحت فشار با شکل ظاهری استوانه ای و در برخی موارد مکعبی به عنوان فیلتراسیون فیزیکی آب مورد استفاده قرار می گیرد.

فیلتر شنی از گذشته دور به عنوان روشی موثر برای زلال سازی آب مورد استفاده قرار می گرفت.

در فیلتر های شنی از شن سیلیس استفاده می شود که ناخالصی های موجود درآب را از آن جدا میکند.

فرایند تفکیک آلاینده های آب با استفاده از فیلتر های شنی به واسطه ترکیبی دو فرایند زیر انجام میگیرد:

1- ذرات جامد و ذرات معلق موجود در آب در فاصله کوچک بین دانه های ریز شن به دام می افتد.

2- مواد ژلاتینی و لزج و چربی ها تمایل زیادی به چسبسدن به دانه های شن دارند. به همین جهت است که در فیلتر های شنی برای افزایش هر چه بیشتر بازدهی فیلتر به آن مواد منعقد کننده و لخته کننده افزوده می شود.

به‌ این ‌ترتیب فیلتر شنی به واسطه دو فرایند یاد شده آلاینده های موجود در آب را تفکیک می‌کنند.

به تدریج با افزایش حجم آلاینده های تفکیک شده از آب، افت فشار ایجاد شده به واسطه فیلتر نسبت به افت فشار اولیه دائماً افزایش میابد.

فیلتر شنی یا سند فیلتر را می توان به عنوان اولین مرحله از تصفیه آب بر شمرد.

کاربرد فیلتر شنی

  • آماده سازی برای برج های خنک کننده
  • تصفیه فاضلاب
  • تولید آب آشامیدنی
  • تصفیه در استخرها
  • پیش فیلتراسیون برای سیستم های غشایی
  • تصفیه آب خاکستری یا سطحی

انواع فیلترشنی تولیدی ناب زیست

  • فیلترهای شن و ماسه سریع یا فیلتر شنی تحت فشار
  • فیلترهای شن و ماسه سریع یا فیلتر شنی گرانشی
  • فیلترهای شن و ماسه بالا رونده Upstraem
  • فیلترهای شن و ماسه آهسته

فیلتر شنی تحت فشار رایج ترین نوع سند فیلتر در کشور می باشد.

علت این انتخاب سرعت بالا در فیلتراسیون آب می باشد.

فیلترهای شنی سریع

فیلترهای شنی سریع باید به طور مکرر تمیز شوند ، با بک واش (back washing) ، که مستلزم معکوس کردن جهت آب است.

فیلترهای شنی آهسته

دو مورد اول نیاز به پمپ و استفاده از مواد شیمیایی دارند (اصل لخته سازی). فلکولنت(flocculent) استفاده شده که از طریق یک اصل شیمیایی ، مواد معلق و ذرات معلق را به دام می اندازد تا پوسته های بزرگی را تشکیل دهد که رسوبگذاری می شوند. (رسوب گذاری به معنای این است که ذرات معلق حرکت را متوقف کرده و مستقر می شوند). بر خلاف سایر روش های تصفیه شنی ، فیلترهای شنی آهسته از فرآیندهای بیولوژیکی برای تمیز کردن آب استفاده می کنند و سیستم هایی بدون فشار هستند. آنها می توانند آب را تصفیه کنند و وجود میکروارگانیسم ها (باکتری ها ، ویروس ها ، میکروب ها و غیره) را بدون نیاز به مواد شیمیایی و در صورت لزوم با استفاده از لایه ای از کربن فعال کاهش دهند. فیلترهای شنی آهسته برای کار به برق نیاز ندارند

شرکت مهندسی ناب زیست بنا به نیاز خریداران و کارفرمایان محترم آماده تولید انواع فیلتر شنی ، فیلتر کربنی، فیلتر کربن اکتیو و … در سایزها و ابعاد مختلف استاندارد و یا سفارشی کارفرمایان، با استفاده از مرغوب ترین متریال موجود در کشور می باشد.

یکی از سایر انواع مخازن تحت فشار که همانند فیلتر شنی در دو حالت فلزی و فایبرگلاس تولید شده و برای تصفیه آب های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد سختی گیر نام دارد.

طرز کار فیلتر شنی

در این دستگاه، آب حاوی ناخالصی را از بستری که دارای دانه های شن و سنگ سیلیس می باشد عبور می دهیم.

در اثر عبور آب از بستر شنی ، ذرات معلق آب بین ذرات شن و ماسه گیر کرده و آب تقریبا عاری از مواد معلق و کدورت، خارج می شود.

استفاده از فیلتر شنی یکی از بهترین روش های تصفیه برای کاهش غلظت جامدات معلق در آب می باشند.

این فیلترها دارای بستری شامل یک یا چند نوع لایه، که هر لایه شامل ذراتی از جنس سنگ ، گرانیت و یا دانه های آنتراسیت هستند.

دانه بندی و اندازه این ذرات نیز متفاوت است.

پروسه کار بدین ترتیب است که ابتدا آب کثیف یا تصفیه نشده از طریق لوله ورودی یا Inlet وارد مخزن سند فیلتر می شود.

این ورودی در بالای مخزن قرار دارد.

آب توسط فشار ایجاد شده توسط پمپ به پایین حرکت می کند.

فیلتر شنی
فیلتر شنی

در حین همین حرکت آب از بین شن و سیلیس موجود در مخزن، مواد جامد معلق و ناخالصی ها در بین دانه ها باقی می ماند و در نهایت آبی بدون ناخالصی و مواد اضافی از نازل های تعبیه شده در پایین ترین قسمت سند فیلتر خارج می شود.

سیلیس داخل سند فیلتر

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 تا بهنرین عملکرد را در سیستم شاهد باشیم.

شماتیک فیلتر شنی

که این عدد به ظرفیت فیلتر 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 فیلترها توانایی تصفیه بیشتر آب را ندارند و ماکزیمم ارتفاع 1.5 متر برآورد شده است که بالاترین راندمان را نتیجه خواهد داد.

با در نظر گرفتن بستر فیلتر و پخش کننده آب ارتفاع فیلتر شنی در حالت ماکزیمم به 1.5 متر می رسد.

شن هایی با دانه بندی ریزتر سطح بیشتری را فراهم می کنند

درنتیجه بیشتر آلودگی آب را می گیرند.

اما به انرژی پمپاژ بیشتری برای انتقال سیال نیاز دارند. که خود این موضوع در طراحی فیلتراسیون سیستم باید در نظر گرفته شود.

انواع شن مورد استفاده در فیلتر شنی

  • ایلمینات ها که نوعی سیلیس فشرده است که در ترکیبات آن علاوه بر سیلیس مقداری تیتانیوم نیز یافت می شود که به طرقی با هم ترکیب شده اند.
  • سیلیس ها که متداول ترین نوع شن مورد استفاده در فیلتر شنی می باشد.
  • آنتراسیت ها یا Anthracite نوعی کربن سخت و براق مشکی رنگ می باشد که مقدار بسیار زیادی کربن دارند. در بازار به آنتراسیت ها شن مشکی اطلاق می گردد.

فیلتر شنی استخر

یکی از پرکاربرد ترین مصارف فیلتر شنی، استفاده از آن به عنوان فیلتراسیون استخر ها می باشد.

فیلتر شنی یکی از مناسب تنرین و بهینه ترین انتخاب ها در زمینه تصفیه آب استخر می باشد.

کلیه استخر ها اعم از عمومی ، خصوصی ، روباز ، سر پوشیده و …. جهت نظافت و زیبایی هر چه بیشتر به فیتراسیون احتیاج دارد.

برای درک بهتر موضوع شما خود را به عنوان یک شناگر حتی آماتور در نظر بگیرید. طبیعتا شما به شنا در یک استخر تمیز و عاری از هرگونه آلودگی رغبت بیشتری خواهد داشت.

که این کار وظیفه فیلتر شنی می باشد.

گروه صنعتی ناب زیست آمادگی مشاوره، طراحی ساخت و اجرای فیلتر شنی برای هر نوع استخر با هر ابعادی را دارد که بسته به مشخصات آب و ابعاد استخر و موتور خانه بهترین و ایده آل ترین گزینه را به شما پیشنهاد خواهد داد.

طراحی فیلتر شنی برای استخر

جهت طراحی بهینه و مهندسی جهت فیلتراسیون آب استخر چند عامل مورد بررسی قرار می گیرد.

اولین فاکتور مشخصات آب استخر می باشد که بهترین گزینه برای آن آزمایش آب می باشد.

مورد بعدی و مهم در طراحی ، حجم کلی آب استخر است. زیرا فیلتر شنی بر اساس دبی آب در واحد زمان طراحی می گردد. برای مثال فیلتر شنی 5 متر مکعب در ساعت.

سرعت جریان فاکتور اساسی دیگر در طراحی فیلتر شنی محسوب می شود. سرعت جریان یا به عبارت بهتر سرعت خطی آب استخر عامل مهم در کیفیت آب خروجی فیلتراسیون ما می باشد.

برای استخرها به طور عمومی سرعت خطی آب مقدار 20 متر در ساعت در نظر گرفته می شود.

مگر در کارهایی که کاربری خاصی مد نظر باشد .

که دراین حالت از آیین نامه ها و دستورالعمل های معتبر بین المللی و داخلی همچون BS و ASME و … برای طراحی فیلتر شنی استفاده می شود.

اما معنای این سرعت جریان چیست؟

در یک استخر بصورت کلی می توان گفت فیلتر شنی طراحی شده:

بایستی کل حجم آب استخر را در بازه زمانی 8 الی 10 ساعته یک بار بطور کامل از خود عبور دهد.

برای مثال برای یک استخر با حجم آب 80 متر مکعب ، یک سند فیلتر با ظرفیت گذر 8 متر مکعب در ساعت مناسب می باشد

این فیلتر می تواند کل آب استخر را در مدت زمان 10 ساعته فیلتر کند.

فیلتر شنی فایبرگلاس

مخازن تصفیه آب فایبرگلاس با پوشش PE یا FRP یا به بیان بهتر فیلتر شنی فایبرگلاس بطور گسترده در سیستم های فیلتراسیون شنی، کربنی و سختیگیری در کاربرد های صنعتی، تجاری و مسکونی مورد استفاده قرار می گیرند.

با عملکرد عالی از مقاومت در برابر خوردگی، مخازن فایبرگلاس می توانند به اندازه کافی با دریچه های کنترل مکانیکی مجهز شده و نیاز مشتری را برآورده سازد.

مخزن فایبرگلاس
مخزن فایبرگلاس

مزایای مخازن تحت فشار فایبرگلاس FRP

  • ساخته شده از مواد کامپوزیت با کارایی بالا از الیاف رشته ای با رزین اپوکسی
  • انتخاب کامل مخازن تحت فشار تا قطر 72 اینچ  با ارتفاع 94 اینچ
  • دهانه های بالا و پایین دسترسی از 16 اینچ تا  63 اینچ
  • حداکثر فشار عملکرد 10.5 کیلوگرم بر سانتی متر مربع (150 psi)
  • حداکثر دمای کارکرد 49 درجه سانتیگراد (120 فارنهایت)
  • 100 درصد مقاوم در برابر خوردگی
  • فشار انفجار مخزن 42 بار در 4 مرتبه
  • چرخه خستگی مخزن 100.000 مرتبه
  • هزینه های نصب و نگهداری پایین

عملکرد فیلتر شنی فایبرگلاس FRP

فیلتر شنی فایبرگلاس
فیلتر شنی فایبرگلاس

ویژگی مخازن تحت فشار فیلتر شنی فایبرگلاس FRP

  • بدون زنگ و نیاز به رنگ آمیزی اپوکسی ندارد.
  • مشکلات کمتری نسبت به گرما، تنش، رسانایی و شرایط آب و هوایی دارد.
  • مقاومت در برابر خوردگی بالا در بسیاری از کاربردها در مقابل لاستیک و فلز.
  • نیمی از قیمت فولاد ضد زنگ و در عین حال تا 5-10 برابر بیشتر در محیط های بسیار خورنده ماندگار است.
  • وزن پایین -3/2 وزن آلومینیوم و 4/1 وزن فولاد – بنابراین راحت تر می توان آن را کنترل کرد.
  • پیشرفت های اخیر در خصوص مقاومت نسبت به گرما، ضربه و ترک در استفاده گسترده از FRP در مقابل فلز توسط شرکت های بزرگ را ایجاد می کند.
  • مقاومت لغزشی بیشتر و شاسی مقاوم نسبت به فلز.
  • آزادی قابل توجه در طراحی مخزن.
  • غیر رسانا (از اتصال کوتاه شدن تجهیزات الکتریکی جلوگیری می کند)
  • همچنین با افزودن مواد برنجی می تواند مقاوم در برابر احتراق باشد.
  • مواد عایق مناسب با خاصیت انبساط حرارتی مناسب.
  • میتوان راندمان انتقال حرارت از زیر مخزن (Plasta-Therm®) را به درستی تنظیم کرد و FRP با FDA 177.2420 مطابقت دارد.
  • هیچ مشکلی در مورد اشتعال و جوش وجود ندارد.
  • اثری از آلودگی فلز در مواد ضد عرق، شستشو دهنده و غیره باقی نمی گذارد.
  • استحکام چسبندگی و کشیدگی رزین ها می تواند به جذب لرزش تجهیزات کمک کند.

مشخصات مخازن تحت فشار فایبرگلاس FRP

مشخصات فیلتر شنی فایبرگلاس
مشخصات فیلتر شنی فایبرگلاس

مراحل ساخت مخازن فایبرگلاس

فیلتر شنی FRP
فیلتر شنی FRP

فیلتراسیون شن و ماسه اغلب در تصفیه آبهای زیرزمینی برای از بین بردن آهن محلول استفاده می شود.

آهن و منگنز موجود در آبهای زیرزمینی توسط هوادهی اکسیده می شوند و لخته های تشکیل شده متعاقباً در فیلتر شن قرار می گیرند.

پس از مدت زمان مشخصی ، فیلتر با ذرات اشباع می شود و باید تمیز شود تا از انسداد کامل آن جلوگیری شود. فیلترهای شنی با شستشوی هوا / یا آب تمیز می شوند.

فیلتر شنی استخر پرورش ماهی

در استخرهای پرورش ماهی به علت تولید فضولات آبزیان و همچنین وجود باقی مانده غذایی ماهی ها در آب کیفیت آب استخر به شدت کاهش خواهد یافت.

لذا به علت حساسیت شرایط آب در استخر پرورش ماهی، وجود فیلتر شنی از ارکان اساسی محسوب میشود.

در استخرهای پرورش ماهی، خط تخلیه اصلی با یک لایه سنگریزه، سنگ های ریز و شن پوشانده می شود.
با مکش آب به داخل خط تخلیه ، جریان آب به ناچار باید از میان بستر شن و سنگریزه ایجاد شده عبور می‌کند که طی آن، ناخالصی های موجود در آب نیز تفکیک می شود.
در صورت استفاده از این فیلترها در استخر های پرورش ماهی، فضولات ماهی ها ، مواد آلی فاسد شده و جلبک ها و خزه های استخر پس از گذشت چند هفته ماده ای مشابه با صابون را در بستر فیلتر شنی ایجاد می‌کنند که آنزیم های موجود در آن ناخالصی های انباشته شده در بستر فیلتر شنی را تجزیه می کند.
بنابراین فیلتر های شنی این استخر ها طی یک فرایند طبیعی دایما تمیز می شود.

از این فیلتر ها گاهی فیلتر های بیولوژیکی نیز تعبیر میشود.