فیلتر شنی

فیلترهای شنی یکی از متداول ترین تجهیزات فیلتراسیون در صنایع آب و فاضلاب به شمار می آیند. این تجهیزات نقش اساسی در تصفیه آب و حذف ناخالصی ها از آن و حصول اطمینان از تامین آب سالم و تمیز برای کاربردهای متنوع دارند. از فرآیندهای صنعتی گرفته تا تصفیه آب شهری و نگهداری استخرها، این فیلترها در حذف آلاینده ها و ذرات ضروری هستند و به طور قابل توجهی به تامین آب تمیز با حداقل ناخالصی کمک می نمایند. درک ساختار، انواع و کاربردهای فیلترهای شنی برای آگاهی از نقش محوری آنها در افزایش کیفیت آب و تسهیل دسترسی به آب تصفیه شده در بخش های مختلف، موثر است. در ادامه توضیح می دهیم فیلتر شنی چیست و به معرفی کاربردهای آن می پردازیم.

فیلتر شنی چیست ؟

فیلتر شنی یک دستگاه پر کاربرد در تصفیه آب است که برای جداسازی ناخالصی ها و ذرات معلق از آب طراحی شده است. کارکرد فیلتر شنی بر اساس اصل فیلتراسیون فیزیکی میباشد و از بستری از شن به عنوان محیطی مناسب برای به دام انداختن آلاینده ها استفاده می کند. آب از این بستر عبور می کند و به ذرات شن اجازه می دهد تا جامدات معلق، زباله ها و ناخالصی های میکروسکوپی را از جریان حذف کند.

ساختار فیلتر شنی معمولاً شامل یک مخزن حاوی بستر شن، یک سیستم توزیع برای جریان آب و یک خروجی برای آب تصفیه شده است. ماهیت دانه های شنی، سطح وسیعی را برای فیلتراسیون موثر فراهم می کند. فیلترهای شنی از نظر عملکرد، روش‌های نصب و پیکربندی‌های بستر لایه‌ای متفاوت هستند و متناسب با عملکرد مورد انتظار، با نیازهای تصفیه تطبیق می یابد.

فیلترهای شنی کاربرد گسترده ای در سراسر صنایع از جمله تصفیه خانه های آب شهری، فرآیندهای صنعتی و نگهداری استخرهای شنا دارند. این فناوری به خصوص برای پیش فیلتراسیون واحدهای گندزدایی، آماده سازی برای میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون، سیستم های تهویه مطبوع، سیستم های آبیاری، فیلتراسیون استخرها و حذف مواد معلق از آب چاه مناسب است.

پیشنهاد می کنیم برای خرید انواع تجهیزات مربوط به تصفیه فاضلاب به صفحه تجهیزات تصفیه خانه فاضلاب مراجعه کنید.

ساختار فیلتر شنی

ساختار اصلی یک فیلتر شنی شامل یک مخزن است که بستر شنی را در خود جای داده است، یک سیستم توزیع برای عبور یکنواخت آب از طریق ماسه و یک خروجی برای آب فیلتر شده. خود بستر شنی معمولاً از دانه های ریز ساخته شده است که سطح وسیعی را برای فیلتراسیون مؤثر ارائه می دهد.

فیلتر شنی شامل یک محفظه رسوب و یک اتاقک شنی است. محفظه رسوب به عنوان واحد پیش تصفیه برای محفظه شنی عمل می کند که منطقه اصلی تصفیه سیستم فیلتر شنی است. محفظه رسوب ممکن است به گونه ای طراحی شود که دارای یک حوضچه دائمی از آب یا دارای روزنه هایی باشد که به آن اجازه تخلیه در شرایط افزایش جریان را می دهد.محفظه رسوب را می توان بزرگتر طراحی کرد تا زمانی که نیاز به کاهش میزان دبی خروجی از فیلتر شنی هست، محفظه بتواند آن را ایجاد کند.

محصول پیشنهادی: سپتیک تانک

مزایای استفاده از فیلتر شنی

فیلترهای شنی در صنایع و کاربری های مختلفی مورد استفاده قرار میگیرند. در اینجا به معرفی برخی از مزایای استفاده از فیلتر شنی می پردازیم:

1. فیلتر های شنی یکی از روش های مقرون به صرفه در فرایندهای فیلتراسیون هستند. زیرا به نسبت روش های دیگر، ارزان قیمت بوده و هزینه های کمی در دوران نگهداری و بهره برداری دارند.
2. فیلترهای شنی دارای طراحی و عملکرد ساده هستند و این مسئله موجب آسانی بهره برداری و استفاده از این تجهیزات میگردد. فرآیند فیلتراسیون شامل عبور آب از بستری از شن است که موجب به دام افتادن ذرات معلق و عبور آب از بستر شنی میگردد.
3. فیلترهای شنی قابلیت تطبیق در شرایط مختلف و استفاده های گوناگون را دارند. این تجهیزات در استخرهای شنا، تصفیه آب شهری، فرایندهای صنعتی و غیره مورد استفاده قرار میگیرند.
4. فیلتر شنی، راندمان بالایی در حذف ذرات معلق دارد. بستر شن و ماسه به عنوان یک مانع فیزیکی عمل می کند که موجب جداسازی ذرات معلق میگردد.
5. فیلترهای شنی معمولاً در مقایسه با سایر روش های فیلتراسیون دوره های طولانی تری برای انجام بکواش یا شستشوی معکوس دارند. این بدان معنی است که فیلتر می تواند برای مدت طولانی قبل از نیاز به شستشوی معکوس یا تعمیر و نگهداری عملکرد مناسبی داشته باشد.
6. با توجه به فرایند فیلتراسیون در فیلتر های شنی که مبتنی بر گرانش است، این تجهیزات مصرف انرژی کمتری نسبت به سایر روش های فیلتراسیون دارند.
7. فیلترشنی قابلیت مقیاس پذیری و طراحی اختصاصی متناسب با ظرفیت مورد نظر را دارد و همین مسئله موجب استفاده گسترده از این تجهیزات در کاربری های مختلف شده است.
8. علاوه بر فیلتراسیون فیزیکی، امکان انجام تصفیه بیولوژیکی به دلیل لانه گزینی و رشد میکروارگانیسم ها در بستر شن و ماسه در فیلترهای شنی صورت میگیرد.

انواع فیلترهای شنی از نظر کارایی

فیلترهای شنی بر اساس طراحی و کاربرد مورد نظر خود، عملکردهای متنوعی از خود نشان می دهند. درک این تغییرات در انتخاب مناسب ترین فیلتر برای نیازهای خاص فیلتراسیون بسیار مهم است.

فیلترهای شنی با نرخ بالا (High-rate sand filter) در از بین بردن موثر ذرات کوچکتر عالی هستند. طراحی آنها امکان فیلتراسیون سریع را فراهم می کند و آنها را برای کاربردهایی ایده آل می کند که در آنها تصفیه سریع ضروری است؛ مانند  تصفیه آب در استخرهای شنا یا سیستم های تصفیه آب در مقیاس کوچکتر.

برعکس، فیلترهای شنی با سرعت آهسته (slow sand filter)، فیلتراسیون کامل را در اولویت قرار می دهند و به طور موثر ناخالصی های بزرگتر را از بین می برند. در حالی که فرآیند فیلتراسیون آنها ممکن است بیشتر طول بکشد، این تجهیزات در حذف ذرات بزرگتر و مواد آلی عملکرد موثری دارند و به همین دلیل این تجهیزات در سیستم هایی مانند تاسیسات تصفیه آب در مقیاس بزرگتر که به فرآیند تصفیه دقیق تری نیاز است، کاربردی تر است.

فیلترهای مالتی مدیا دسته دیگری را نشان می دهند که انواع متریال مختلف را در کنار شن و ماسه مانند آنتراسیت یا گارنت ترکیب می کنند. این ترکیبات با هدف قرار دادن طیف وسیع تری از اندازه ذرات، قابلیت های فیلتراسیون را افزایش می دهند. این فیلترها همه کاره هستند و اغلب در محیط های صنعتی که ناخالصی های مختلفی نیاز به حذف دارند استفاده می شود.

علاوه بر این، عملکرد فیلترهای شنی را می توان تحت تأثیر عمق و اندازه بستر شنی بررسی کرد. بسترهایی با عمق بیشتر، به دلیل افزایش زمان تماس بین ذرات آب و شن، فیلتراسیون مؤثرتری را ارائه می دهند که منجر به تصفیه بیشتر می شود.

انتخاب نوع فیلتر شنی مناسب به اهداف تصفیه بستگی دارد. عواملی مانند سرعت جریان، اندازه ذراتی که قرار است فیلتر شوند و سطح مطلوب راندمان فیلتراسیون نقش اساسی در تعیین مناسب ترین فیلتر دارند.

محصول پیشنهادی: ایستگاه پمپاژ فاضلاب

انواع فیلترهای شنی از نظر روش نصب

فیلترهای شنی می‌توانند به دو دسته اصلی از نظر شیوه به کارگیری در فرایند فیلتراسیون تقسیم شوند.

1. فیلترهای تحت فشار

این نوع از فیلترها به دلیل استفاده از فشار برای انجام عملیات تصفیه شناخته می‌شوند. آب با فشار از طریق محیط فیلتر که معمولاً لایه هایی از شن است، عبور می‌کند. این فشار می‌تواند از طریق یک پمپ فراهم شود. فیلترهای تحت فشار معمولاً برای فرایندهای تصفیه ای که نیاز به فیلتراسیون سریع و با فشار دارند استفاده می‌شوند.

2. فیلترهای ثقلی

عبور جریان از فیلتر شنی در این حالت، از طریق نیروی گرانش صورت میگیرد. آب به طور طبیعی از بالا به پایین از داخل محیط فیلتر (معمولاً شن) عبور کرده و ذرات معلق توسط گرانش به روی لایه شن رسوب می‌کنند.

هر کدام از این دو نوع فیلتر دارای مزایا و محدودیت‌های خود هستند و بر اساس نیازها و شرایط محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

محصول پیشنهادی: چربی گیر پلی اتیلن

انواع فیلترهای شنی صنعتی از نظر جنسیت

فیلترهای شنی ممکن است بر اساس جنس بدنه‌شان به دسته‌های مختلفی تقسیم شوند:

1. فیلترهای پلاستیکی: این نوع فیلترها دارای بدنه‌های ساخته شده از مواد پلاستیکی می‌باشند. آنها سبک و مقاوم در برابر خوردگی هستند و معمولاً برای استفاده در استخرها یا سیستم‌های آبیاری کوچک مناسب می‌باشند.

2. فیلترهای فلزی: بدنه‌های این فیلترها از فلزاتی مانند استیل یا آلومینیوم تشکیل شده‌اند. آنها معمولاً سازگاری بیشتری با شرایط سخت‌تری مانند فشار بالا یا مواد شیمیایی دارند. فیلترهای فلزی به طور گسترده در صنایع و سیستم‌های بزرگ استفاده می‌شوند.

3. فیلترهای فایبرگلاس: این نوع فیلترها دارای بدنه‌های ساخته شده از مواد فایبرگلاسی می‌باشند که مقاومت بالا و انعطاف پذیری مناسبی دارند. آنها برای استفاده در استخرهای بزرگ و تجهیزات سیستم‌های تصفیه آب بکار می‌روند.

هر نوع جنس بدنه در فیلتر شنی مزایا و محدودیت‌های خود را دارد که بسته به شرایط استفاده و نیازهای محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب جنس بدنه فیلتر به مواردی مانند مقاومت در برابر شرایط محیطی، دوام و کارایی در عملکرد فیلتر مرتبط است.

محصول پیشنهادی: سپتیک تانک فایبرگلاس

انواع فیلترهای شنی از نظر بستر لایه ای

فیلترهای شنی بر اساس لایه‌های بستر خود می‌توانند به دسته‌های مختلفی تقسیم شوند:

1. فیلترهای تک لایه: این نوع فیلترها از یک لایه از مصالح مانند شن  تشکیل شده‌اند. آب از طریق این لایه تصفیه می‌شود. این فیلترها ساده و کارآمد هستند اما ممکن است برای تصفیه برخی از اندازه ذرات، کمتر کارا باشند.
2. فیلترهای چند لایه: این نوع فیلترها از چندین لایه با دانه بندی متفاوت تشکیل شده است. معمولا دانه بندی مورد استفاده در فیلترهای چند لایه به صورت زیر میباشد :

• شکری: 0.5 تا 1.5 میلیمتر
• ریز: 2 تا 3 میلیمتر
• متوسط: 3 تا 5 میلیمتر
• درشت: 5 تا 8 میلیمتر

3. فیلترهای مولتی مدیا: این نوع فیلترها از لایه‌های مختلف مصالح نسبتاً نرم و مقاوم تر تشکیل شده‌اند که علاوه بر شن، ممکن است شامل زغال فعال، سنگ فیلتری، ماسه، یا فیلترهای مختلف دیگر باشند. این لایه‌های مختلف باعث بهبود عملکرد فیلترها در تصفیه آب می‌شوند و می‌توانند برای آب‌هایی که حاوی آلودگی‌های متنوعی هستند، بسیار مؤثر باشند.

محصول پیشنهادی: مخزن کاروگیت

کاربردهای فیلتر شنی

فیلترهای شنی به عنوان یکی از تجهیزات پر کاربرد در صنعت تصفیه آب و فاضلاب استفاده می‌شوند. این تجهیزات با ارائه تصفیه فیزیکی با کیفیت بر روی آب و پسابی که دارای ذرات معلق است، در کاهش کدورت، حذف گل و لای و جامدات معلق تاثیر شایانی دارند. برخی از کاربردهای فیلتر شنی در ادامه معرفی میشود :

• به عنوان واحد پیش تصفیه قبل از واحدهای UF و RO
• تصفیه فیزیکی آب چاه یا رواناب های سطحی
• تصفیه فیزیکی آب أنواع استخرهای شنا یا پرورش ماهی
• تصفیه آب برگشتی برج‌های خنک‌کننده
• حذف ذرات معلق و مواد جامد از آب موتورخانه ها
• حذف کدورت و مواد معلق از آب آشامیدنی
• واحد نهایی تصفیه در تصفیه خانه های آب و فاضلاب

روش تصفیه آب با فیلتر شنی

روش تصفیه با فیلتر شنی چیست ؟ از فیلتر شنی برای حذف مواد معلق و همچنین ذرات شناور و قابل ته نشینی استفاده می شود. آب یا پساب به صورت عمودی از میان بستر ریز ماسه و/یا شن جریان می یابد. ذرات از طریق جذب یا به دام افتادن در بین ذرات شن به صورت فیزیکی حذف می شوند. در صورت کاهش فشار بیش از حد روی فیلتر، باید آن را بکواش کرد. با عبور آب از بستر فیلتر، ذرات معلق، مواد آلی و ناخالصی ها به دام می افتند و در نتیجه آب تمیز تری از فیلتر شنی خارج می شود..

بازده یک فیلتر شنی با دو عملکرد فیلتر شنی، یعنی فیلتراسیون سطحی و فیلتراسیون عمقی تعیین می شود. فیلتراسیون سطحی شامل جمع آوری ذرات بالای بستر فیلتر می شود. این ذرات به طور مشترک یک توده ماکرو متخلخل را تشکیل می دهند که قادر است ذرات جدید را به روشی بسیار موثر جمع آوری کند. فیلتراسیون عمقی، قادر به حذف ذرات کوچکتر که به طور کلی سخت تر از جریان پساب حذف می‌شوند، میباشد. جداسازی ذرات ریز در فیلتراسیون عمقی از طریق جذب به ذرات شن صورت می‌گیرد. آلودگی های حاصل از فیلتراسیون سطحی در مقایسه با آلودگی های حاصل از فیلتراسیون عمقی در هنگام شستشوی معکوس (بکواش) راحت تر از بین می روند.

نحوه طراحی فیلتر شنی

طراحی فیلتر شنی شامل برخی ضوابط فیزیکی و هیدرولیکی است که توسط کارشناسان این رشته صورت میپذیرد. برخی از مهم ترین مراحل طراحی فیلتر شنی به شرح زیر میباشد:

1. تعریف سیال مورد فیلتر و هدف از تصفیه آن 

• مشخص کردن نوع و میزان آبی که باید تصفیه شود
• تعیین اندازه ذرات آلاینده موجود در آب
• مشخص کردن استانداردها و مقادیر کیفیت آب مورد نظر

2. تعیین محل نصب فیلتر شنی

• انتخاب مکان مناسب بر اساس نیازمندی های تصفیه و شرایط محیطی
• در نظر گرفتن فضای لازم برای سایر تجهیزات و سهولت عملیات نصب و نگهداری

3. تعیین ظرفیت فیلتر و ابعاد مخزن

• محاسبه ظرفیت لازم بر اساس میزان آب ورودی
• تعیین ابعاد مخزن و سطح بستر های تصفیه

4. تعیین جنس مخزن و متریال ساخت

• انتخاب نوع و سایز سیلیس
• انتخاب جنس مخزن (فلزی، FRP و ..)

5. طراحی و ساخت بدنه فیلتر

• طراحی بدنه فیلتر به گونه‌ای که جریان آب به طور یکنواخت از بستر شنی عبور کند

6. سیستم Backwash

• اضافه کردن سیستم بک‌واش (شستشوی معکوس) برای شستشوی بستر شنی
• تعیین ساز و کار بکواش

نحوه نگهداری فیلتر شنی چیست ؟

برای نگهداری از فیلترهای شنی و افزایش عمر مفید آن‌ها، توجه به موارد زیر ضروری است:

1. بکواش منظم: اگر از فیلتر شنی به صورت مکرر استفاده میشود، باید ماهی یک بار یا بیشتر فیلتر را بشویید. برای شستشوی معکوس فیلتر، کافی است پمپ را خاموش کنید و قبل از اینکه دوباره آن را روشن کنید، شیر را در حالت شستشوی معکوس قرار دهید. دفعات انجام بکواش فیلتر شنی نباید زیاد باشد، زیرا وجود کمی گرفتگی در فیلتر شنی باعث ارتقای عملکرد آن میشود.

2. رعایت دما و شرایط محیطی: فیلترهای شنی باید در دما و شرایط محیطی مناسب نگهداری شوند. محافظت از یخ زدگی فیلتر شنی در ایام سرد سال، باید در دستور کار نگهداری از این تجهیزات قرار گیرد.

3. تعویض بستر: تقریبا هر هفت سال، باید شن و ماسه فیلتر را عوض کنید. اگر از کلر استفاده نمی کنید، باید این کار را با تعدد بیشتری – مثلا هر سه تا پنج سال یکبار- انجام دهید. تمیز کردن فیلتر شنی به وسیله مواد شیمیایی شیمیایی باید تقریباً یک بار در سال انجام شود.

4. مانیتورینگ و نظارت مداوم: نظارت دائمی بر فیلترها و توجه به کیفیت آب تصفیه شده مهم است. این کار با استفاده از سیستم‌های مانیتورینگ و تجهیزات کنترلی و بررسی های چشمی انجام می‌شود.

با رعایت این موارد، عمر مفید فیلترهای شنی افزایش می‌یابد و کارایی تصفیه آب و فاضلاب حفظ می‌شود.

عوامل موثر در تعیین قیمت فیلتر شنی

قیمت فیلتر شنی تحت تأثیر عوامل مختلفی تعیین میشود. در ادامه، عواملی که ممکن است بر قیمت فیلتر شنی تأثیر بگذارند را معرفی می‌کنیم:

1. ابعاد و ظرفیت فیلتر شنی
2. نوع فیلتر شنی
3. مواد ساخت بدنه فیلتر شنی
4. تکنولوژی و نوآوری های به کار رفته

خرید فیلتر شنی از پاک پساب اقلیم

برای خرید فیلتر شنی کافی است با ارائه اطلاعاتی نظیر کیفیت آب یا پساب ورودی به فیلتراسیون، دبی روزانه، دستی یا اتوماتیک بودن شیر ها و برخی امکانات مورد نظر خود با کارشناسان شرکت مهندسی پاک پساب اقلیم تماس حاصل نموده و پیشنهاد فنی-مالی این شرکت را دریافت نمایید.