اگر فشار‌سنج های ورودی و خروجی سیستم فیلتراسیون شنی نشان دهنده افزایش افت فشار حدود 8 تا 10psi بالاتر از سطح عملیاتی معمولی باشد، این افزایش افت فشار نشان می‌دهد که بستر شن و ماسه با آلاینده‌ها مسدود شده است و نیاز به تمیز کردن دارد.
افت فشار در فیلترهای شنی یکی از مشکلات رایجی است که به دلیل تشکیل ذرات جامد در بستر آن ایجاد می شود. در واقع، به دنبال عبور آب از لایه‌های مختلف بستر، ذرات معلق در آب توسط شن و ماسه جذب می شوند و در طول زمان تجمع این ذرات باعث کاهش فضای مفید بستر برای عبور مایعات می شود. این امر منجر به افت فشار و کاهش سرعت جریان آب می شود.
در ابتدا، این کاهش سرعت جریان به صورت تدریجی و به دنبال تجمع ذرات در بستر رخ می دهد، اما اگر این فرآیند ادامه یابد و افت فشار به حد غیر قابل قبولی برسد، عملکرد فیلتر شنی به شدت کاهش می یابد و دیگر قادر به تصفیه مؤثر آب نخواهد بود.
دلایل افت فشار در فیلتر شنی
افت فشار زمانی در سیستمهای فیلتراسیون شنی رخ می دهد که ذرات جامد در بستر تجمع یافته و جریان آب را محدود کنند. برای اصلاح این وضعیت، نیاز به شستشوی بستر از ذرات جمع شده وجود دارد. به این منظور، فرآیند شستشوی معکوس یا بکواش انجام می شود. بکواش زمانی انجام می شود که افت فشار در بستر به حدود 0.5 بار برسد. در این مرحله، جریان آب به صورت معکوس از طریق پمپ‌ها وارد بستر فیلتر شده و به طور مؤثر ذرات جامد جمع شده در بستر شسته می شوند. هدف از این فرآیند، جداسازی ذرات و پاکسازی بستر فیلتر است تا بتواند مجدداً به طور مؤثر عمل کند.
در طول فرآیند بکواش، جریان آب به حدی است که حدود 30% از دانه‌های شن و ماسه شروع به جابجایی و مخلوط شدن با آب می کنند. مواد جامد شسته شده از بستر از طریق منهول به بیرون هدایت می شوند. برای اجرای این فرآیند شستشوی معکوس، معمولاً نیاز به جریان سیال 3 تا 10 متر مکعب در ساعت است. با این حال، این فرآیند مدت زمان زیادی نمی طلبد و معمولاً تنها چند دقیقه طول می کشد.
با وجود اینکه بکواش به طور مؤثر ذرات جامد را از بستر شن ها حذف می کند، در فرآیند شستشو مقداری ماسه از بین می رود. این موضوع ممکن است باعث کاهش کارایی دستگاه در بلندمدت شود. به همین دلیل، برای حفظ عملکرد بهینه، بستر سیلیس ها باید به طور دوره ای بهسازی و تعویض شود. این بهسازی می تواند شامل تعویض ماسه و سیلیس‌ها باشد که به مرور زمان ممکن است کیفیت خود را از دست بدهند.
در نهایت، برای جلوگیری از افت فشار بیش از حد و حفظ کارایی، نظارت مداوم بر فشار و سرعت جریان در طول فرآیند فیلتراسیون بسیار مهم است. اجرای منظم عملیات بکواش و نگهداری صحیح، به حفظ عملکرد بهینه سیستمهای فیلتراسیون شنی کمک خواهد کرد و از مشکلاتی مانند افت فشار غیرقابل قبول جلوگیری می کند.
راهکارهای جلوگیری از افت فشار
برای جلوگیری از این مشکل، مجموعه ای از راهکارهای عملی وجود دارد که به بهبود جریان آب، افزایش کارایی و طول عمر دستگاه کمک می کنند. در ادامه به توضیح دقیق تر این راهکارها میپردازیم. با اجرای این اقدامات، می توان بهره وری فیلتر شنی را افزایش داده و از مشکلات مرتبط با افت فشار جلوگیری کرد.
استفاده از دانه بندی مناسب سیلیس
یکی از عوامل مهم در کاهش افت فشار، استفاده از سیلیس با دانه بندی مناسب است. دانه بندی یکنواخت و انتخاب اندازه‌های استاندارد ذرات باعث می شود که آب به راحتی از بستر سیلیس عبور کند، در حالی که ذرات معلق در آب به طور موثری جذب شوند. دانه بندی غیراستاندارد یا خیلی ریز می تواند جریان آب را محدود کرده و افت فشار را افزایش دهد.
شست و شوی معکوس اصولی
یکی از مهم ترین اقدامات برای جلوگیری از افت فشار، انجام شست وشوی معکوس منظم است. با گذشت زمان، ذرات معلق در آب روی بستر شن ها تجمع کرده و باعث انسداد مسیر جریان می شوند. شست وشوی معکوس این ذرات را از بستر سیلیس ها جدا کرده و کارایی را بازیابی می کند. انجام ندادن شست و شوی معکوس یا انجام آن به صورت غیراصولی باعث افزایش افت فشار می شود.
طراحی صحیح سیستم لوله کشی
سیستم لوله کشی ورودی و خروجی باید به گونه ای طراحی شود که جریان یکنواخت و بدون آشفتگی ایجاد کند. استفاده از لوله‌ها با سایز مناسب و اتصالاتی که مانع ایجاد تلاطم یا افت فشار در جریان شوند، اهمیت بالایی دارد. طراحی نادرست لوله کشی می تواند منجر به افت فشار غیرضروری و کاهش کارایی سیستم شود.
استفاده از فشار ورودی مناسب
فشار ورودی آب به فیلتر باید در محدوده استاندارد طراحی باشد. فشار کمتر از حد مجاز باعث عبور ناکافی آب و فشار بیشتر می تواند به ساختار داخلی آسیب برساند. تنظیم فشار ورودی به کمک شیرهای کنترلی و پمپ‌های مناسب می تواند از افت فشار جلوگیری کند و عمر دستگاه را افزایش دهد.
انتخاب ظرفیت صحیح
برای جلوگیری از افت فشار، فیلتر باید متناسب با دبی و حجم آب مورد نیاز طراحی و انتخاب شود. استفاده از فیلترهایی با ظرفیت پایین برای سیستم‌هایی با دبی بالا می تواند باعث افزایش سرعت عبور آب و در نتیجه افت فشار شود. انتخاب صحیح ظرفیت، عملکرد بهینه و کاهش افت فشار را تضمین می کند.
تعویض به موقع سیلیس
با گذشت زمان و استفاده مداوم، سیلیس خاصیت خود را از دست می دهند و ممکن است دچار کلوخه شدن یا انسداد شوند. این امر می تواند باعث افزایش افت فشار شود. تعویض به موقع آنها و استفاده از مواد باکیفیت می تواند از این مشکل جلوگیری کند.
جلوگیری از ورود ذرات بزرگ
ورود ذرات بزرگ یا ناخالصی‌های حجیم به داخل فیلترشنی می تواند باعث مسدود شدن مسیر جریان و افت فشار شود. استفاده از یک صافی یا پیش فیلتر در مسیر ورودی آب، از ورود این ذرات به داخل فیلتر جلوگیری می کند و عملکرد سیستم را بهبود می بخشد.
نگهداری و سرویس دوره ای
نگهداری منظم و بررسی دوره ای اجزای داخلی فیلتر شنی، از جمله نازل‌ها و دیفیوزرها، بسیار مهم است. تجمع رسوبات روی نازل‌ها یا انسداد دیفیوزرها می تواند باعث افزایش افت فشار شود. سرویس‌های دوره ای و تعمیر یا تعویض قطعات آسیب دیده، عملکرد صحیح دستگاه را تضمین می کند.
تنظیم جریان عبوری آب
جریان آب عبوری باید در محدوده طراحی شده باشد. جریان بیش از حد می تواند باعث ایجاد آشفتگی و افزایش افت فشار شود. استفاده از تجهیزات کنترلی مانند شیرهای تنظیم جریان یا دبی سنج می تواند به حفظ جریان مناسب و کاهش افت فشار کمک کند.
انتخاب پوشش مناسب برای مخزن
پوشش داخلی و خارجی مخزن باید به گونه ای باشد که مقاومت کافی در برابر خوردگی و زنگ زدگی را فراهم کند. ایجاد زنگ زدگی در سطح داخلی مخزن می تواند جریان آب را محدود کرده و باعث افزایش افت فشار شود. استفاده از پوشش‌های مقاوم مانند اپوکسی یا گالوانیزه می تواند از این مشکل جلوگیری کند.
با رعایت این موارد، می توان افت فشار در فیلتر شنی را به حداقل رساند و عمر مفید دستگاه را افزایش داد. همچنین میتوان از مواد منعقد کننده برای افزایش کارایی آن نیز استفاده کرد که در ادامه توضیحات لازم برای شما آورده شده است.
نقش مواد منعقد کننده در کارایی فیلترهای شنی
بدون استفاده از ماده منعقد کننده، این سیستمهای تصفیه آب تنها قادر به جدا کردن مواد جامد درشت از آب است و برای تصفیه آب چندان مؤثر نخواهند بود. در واقع، بدون این مواد فقط ذرات بزرگ تر را میتوان از آب حذف نمود و برای جداسازی مواد معلق ریزتر و باکتری‌ها کارایی محدودتری دارد. اما با افزودن یک ماده منعقد کننده به فرآیند تصفیه، کارایی سیستم فیلتراسیون شنی به طرز چشمگیری افزایش می یابد و می تواند برای جدا کردن مواد جامد معلق، باکتری‌ها و سایر آلودگی‌ها در آب بسیار مؤثرتر باشد.
آلوم یا سولفات آلومینیوم یکی از مواد منعقد کننده متداول است که به آب اضافه می شود. این ماده کمک می کند تا مواد معلق در آب به ذرات بزرگتری به نام “فلاک” تبدیل شوند. هنگامی که آلوم به آب اضافه می شود واکنش شیمیایی با مواد قلیایی موجود در آب باعث تشکیل فلاک می شود. فلاک به صورت یک ماده ژله ای غیر قابل حل در آب است که مواد ارگانیک، ترکیبات رنگی، باکتری‌ها و سایر ذرات ریز را به خود جذب کرده و آنها را به دام می اندازد.
فرآیند تشکیل فلاک موجب می شود که مواد معلق و آلودگی‌های ریز به طور مؤثرتر از آب جدا شوند و در نهایت آب تصفیه شده و زلال تری از دستگاه خارج می شود. یکی از نکات مهم در این فرآیند، زمان مناسب برای واکنش شیمیایی است؛ اگر این واکنش به طور کامل انجام نشود و فلاک به اندازه کافی تشکیل نگردد، ممکن است این ذرات بزرگتر در استخر باقی بمانند و به کدری آب منجر شوند.
بنابراین، اضافه کردن آلوم یا هر ماده منعقد کننده دیگر باید به طور دقیق و با زمان بندی مناسب صورت گیرد. به طور معمول، آلوم باید به مخزن مکش وارد شود به گونه ای که زمان کافی برای تشکیل فلاک فراهم گردد. این فرآیند نه تنها برای تصفیه آب استخرها بلکه در بسیاری از انواع سیستم تصفیه آب صنعتی نیز کاربرد دارد. با استفاده از ماده منعقد کننده، صافی شنی به یک ابزار کارآمد برای تصفیه آب تبدیل می شود که می تواند آلودگی‌های مختلف را به طور مؤثر از آب حذف کند.
