فیلتر شنی

فیلتر شنی یا صافی شنی یکی از مهم ترین تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب است که در صنایع مختلف و سیستم‌های تصفیه خانگی و شهری کاربرد گسترده ای دارد. این دستگاه به عنوان یکی از روش‌های فیزیکی تصفیه، از شن و ماسه برای جداسازی ذرات معلق، کدورت و آلاینده‌های غیرمحلول در آب استفاده می کند. بهره گیری از فیلتر شنی به دلیل سادگی، کارایی بالا و هزینه مناسب، جایگاه ویژه ای در فرآیندهای تصفیه آب پیدا کرده است.

فیلتر شنی چیست؟

فیلتر شنی دستگاهی است که با فیلتر اسیون فیزیکی آب باعث حذف ذرات معلق موجود در آن نظیر گل، رنگ، زنگ لوله ها، مواد آلی، پلانکتون، باکتری‌ها و ذرات حاصل از خوردگی تا قطر 50 میکرون می شود. وظیفه فیلتر شنی تصفیه آب دارای ذرات معلق در حدی است که کدورت آب از بین رفته و آبی شفاف حاصل شود.

صافی شنی؛ یک مخزن تحت فشار یا اتمسفریک است با جنس بدنه فلزی یا فایبر گلاس پر شده با سیلیس و بعنوان اولین مرحله در سیستمهای تصفیه آب جهت حذف ذرات معلق فیزیکی و بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربردهای فیلتر شنی

در ادامه، کاربردهای اصلی فیلتر شنی در بخش‌های مختلف توضیح داده می شود.

• از تجهیزات ضروری در سیستم‌های تصفیه استخرهای شنا است.
• در تصفیه خانه‌های آب شهری و روستایی به عنوان یک روش فیزیکی، ذرات معلق مانند گل و لای، شن و ماسه و کدورت آب را حذف نموده و پیش نیاز تصفیه پیشرفته تر (مانند اسمز معکوس یا کلر زنی) است و به افزایش کیفیت آب آشامیدنی کمک می کند.
• فیلتر شنی در سیستم‌های آبیاری کشاورزی با حذف ذرات معلق و رسوبات موجود در آب، از کاهش کارایی سیستم‌های آبیاری جلوگیری می کند. این کاربرد به ویژه در مناطقی که از منابع آب سطحی مانند رودخانه‌ها و کانال‌ها برای آبیاری استفاده می شود، حیاتی است.
• در صنایع غذایی و نوشیدنی همچون نوشابه سازی، فیلتر شنی برای حذف ذرات معلق و کدورت آب به کار می رود تا از آلودگی محصولات جلوگیری شود.
• در صنایع دارویی و آرایشی، فیلتر شنی به عنوان یکی از مراحل ابتدایی تصفیه، ذرات بزرگ تر و آلودگی‌های فیزیکی را حذف می کند. این آب سپس در مراحل بعدی برای تصفیه‌های شیمیایی یا میکروبیولوژیکی پیشرفته تر آماده می شود.
• در برج‌های خنک کننده و سیستم‌های تهویه وجود ذرات معلق در آب می تواند باعث انسداد لوله‌ها، کاهش کارایی سیستم و افزایش هزینه‌های نگهداری شود. فیلتر شنی با حذف این ذرات، آب را برای استفاده در این سیستم‌ها آماده می کند.
• در تصفیه آب نیروگاه‌های برق برای تامین آب دیگ‌های بخار، سیستم‌های خنک کننده و واحدهای تولید بخار به کار می رود.
• در سیستم‌های تصفیه فاضلاب اعم از بهداشتی و صنعتی، به عنوان یکی از مراحل نهایی یا تکمیلی برای حذف ذرات باقی مانده از آب تصفیه شده به کار می رود.
• به حذف ذرات معلق و کدورت آب در سیستم‌های شستشوی خودرو (کارواش‌ها) کمک کرده و کیفیت شستشو را افزایش می دهد.
• در سیستم‌های تصفیه خانگی فیلتر شنی به عنوان یکی از مراحل ابتدایی برای حذف کدورت و ذرات معلق از آب به کار می رود.
• در صنایع رنگ برای حذف ذرات معلق و آلودگی‌ها از آب مورد استفاده برای تهیه رنگ‌های پایه آبی، به تولید محصولاتی با کیفیت بالاتر کمک می کند. همچنین تجهیزات تولید رنگ مانند مخازن و خطوط تولید به شستشوی مداوم نیاز دارند. استفاده از آب تصفیه شده توسط فیلتر شنی از رسوب و خرابی تجهیزات جلوگیری می کند.
• در صنایع نساجی آب تصفیه شده برای شستشوی پارچه‌های تولیدی، حذف مواد شیمیایی و رنگ‌های اضافی از سطح پارچه ضروری است. همچنین فاضلاب تولیدی حاوی الیاف معلق، رنگ‌ها و مواد شیمیایی توسط فیلتر شنی قابل استفاده مجدد است.

مزایای فیلتر شنی

در ادامه، مزایای فیلتر شنی را به طور کامل و تفصیلی توضیح می دهیم:

• توانایی در حذف ذرات معلق، کدورت و آلودگی‌های غیر محلول از آب که باعث شفافیت بیشتر آب میشود.
• انعطاف پذیری بالای فیلتر شنی بمنظور استفاده در تصفیه آب استخرها، سیستمهای آبیاری، صنایع دارویی و شیمیایی
• در استخرها به کاهش نیاز به مواد شیمیایی تصفیه کننده کمک می کند. این موضوع نه تنها هزینه‌ها را کاهش می دهد، بلکه اثرات زیست محیطی ناشی از استفاده بیش از حد مواد شیمیایی را نیز کاهش می دهد.
• طراحی ساده باعث شده که نگهداری و تعمیرات این دستگاه به راحتی انجام شود.
• فرآیند شستشوی معکوس که برای تمیز کردن بستر شنی به کار می رود، بسیار ساده و سریع است و نیاز به تخصص بالایی ندارد.
• مقرون به صرفه بودن بدلیل هزینه‌های پایین عملیاتی و عمر طولانی مواد مصرفی اصلی آن، یعنی شن و ماسه
• کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری تجهیزات حساس صنعتی، لوله ها و سیستمهای آبیاری
• فیلتر شنی با حذف ذرات بزرگ و معلق، بار تصفیه ای مراحل بعدی را کاهش داده و کارایی آنها را افزایش می دهد.
• صافی شنی استیل یا فایبرگلاس، مقاومت بالایی در برابر زنگ زدگی دارد و حتی در شرایط سخت و آب و هوای نامساعد، به خوبی عمل نموده و عمر طولانی دارد.
• فیلتر شنی به عنوان بخشی از فرآیند بازچرخانی آب عمل نموده و می تواند آب استفاده شده را تصفیه و برای مصارف دیگر آماده کند لذا باعث صرفه جویی در منابع آبی میشود.
• آب تصفیه شده بدین روش برای سلامت انسان مفید است.
• کاهش آلاینده‌ها در آب خروجی به حفظ محیط زیست و جلوگیری از آسیب به اکوسیستم‌های آبی کمک می کند.

معایب دستگاه فیلتر شنی

• فیلتر شنی فقط قادر به حذف ذرات معلق و کلوئیدی است و هیچ گونه تأثیری بر املاح محلول مانند نمک ها، یون ها یا فلزات سنگین ندارد. بنابراین برای تصفیه کامل آب، نیاز به استفاده از تجهیزات مکمل مثل اسمز معکوس یا رزین تبادل یونی وجود دارد.
• برای حفظ راندمان فیلتر شنی، عملیات شستشوی معکوس باید به صورت منظم انجام شود. این فرآیند مصرف آب نسبتاً بالایی دارد و در صورت عدم اجرای منظم، افت فشار و کاهش کارایی اتفاق می افتد.
• کارایی صافی شنی تا حد زیادی به کیفیت و دانه بندی صحیح بستر شن و سیلیس بستگی دارد. استفاده از سیلیس بی کیفیت یا اشتباه در لایه بندی می تواند باعث عبور ذرات، گرفتگی نازل ها یا کاهش طول عمر فیلتر شود.
• نسبت به فیلترهای کارتریجی یا دیسکی، فیلتر شنی نیاز به فضای بیشتری دارد؛ به ویژه در دبی های بالا که قطر و ارتفاع مخزن بزرگ تر می شود. این موضوع در پروژه هایی با محدودیت فضا ممکن است مشکل ساز شود.
• فیلتر شنی ذرات معلق را حذف می کند اما نمی تواند باکتری ها، ویروس ها یا تخم انگل ها را نابود کند. برای حذف عوامل میکروبی نیاز به گندزدایی مجزا (مثل کلرزنی یا فرابنفش) وجود دارد.
• ادر صورت عدم بک واش منظم یا وجود مواد آلی در آب ورودی، امکان رشد بیوفیلم و ایجاد بوی بد یا افت کیفیت آب خروجی وجود دارد، خصوصاً در سیستم های غیربهداشتی یا قدیمی.
• طراحی، اجرا و راه اندازی فیلتر شنی نیاز به محاسبات دقیق دارد. انتخاب اشتباه در قطر مخزن، دانه بندی سیلیس یا تعداد نازل می تواند موجب کاهش راندمان یا آسیب دیدن سیستم شود.

نکات طلایی برای افزایش عمر فیلتر شنی

1. همیشه از سیلیس شسته شده و مرغوب استفاده کنید.
2. از ورود ذرات بسیار ریز یا چسبنده مانند روغن، چربی یا گل سنگین به ورودی فیلتر شنی خودداری کنید.
3. در فصول سرد، از یخ زدگی دستگاه جلوگیری کنید.
4. اگر دستگاه در فضای باز نصب شده، برای آن سایه بان یا پوشش مناسب در نظر بگیرید.
5. پس از خاموشی طولانی مدت، دستگاه را با آب شفاف شستشو دهید.

طراحی و محاسبه ظرفیت فیلتر شنی

طراحی و محاسبه ظرفیت فیلتر شنی بر اساس پارامترهای کلیدی زیر انجام می‌شود:

1. دبی (m³/h): حجم آب مورد نیاز بر اساس مصرف
2. سرعت خطی (m/h): معمولاً 10 تا 15 برای فیلترهای سریع و 0.1 تا 0.4 برای فیلتر شنی کند
3. سطح مقطع (m²): با فرمت دبی/سرعت خطی محاسبه می‌شود.
4. ارتفاع بستر (m): بین 0.7 تا 1.2 متر برای فیلتر شنی سریع
5. اندازه ذرات شن: 0.45 تا 2.5 میلیمتر با ضریب یکنواختی مناسب
6. تعداد لایه‌ها: در فیلترهای چندلایه (آنتراسیت، شن، گارنت)

فرمول محاسبه سطح بصورت A=Q/V بوده که در آن $A$ سطح مقطع (m²)، Q مقدار دبی آب عبوری (m³/h) و $V$ سرعت خطی (m/h) می باشد.

ظرفیت فیلتر شنی از فرمول $$A\times H\times \varphi \; محاسبه\; می\; شود\; که\; در\; این\; فرمول$$$H$ ارتفاع بستر (m)، $\varphi \; مقدار$ تخلخل بستر (معمولاً 0.4) و A سطح مقطع بر اساس متر مربع می باشد. فشار کاری صافی‌های شنی باید بین 2 تا 10 بار برای فیلترهای تحت فشار و جنس مخزن می‌بایست فایبرگلاس، استنلس استیل یا کربن استیل با پوشش اپوکسی باشد. همچنین شستشوی معکوس با دبی 30 تا 50 مترمکعب بر ساعت بر متر مربع در زمان 10 تا 15 دقیقه مد نظر قرار گیرد.

مکانیزم عملکرد فیلتر شنی

مکانیزم عملکرد فیلتر شنی مبتنی بر فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی است که در چند مرحله اتفاق می‌افتد. ابتدا آب آلوده از بالای فیلتر وارد شده و با عبور از لایه‌های مختلف شن (معمولاً به ترتیب آنتراسیت، شن سیلیسی و گارنت) تحت تأثیر سه مکانیسم اصلی قرار می‌گیرد:

1. الک شدن برای ذرات بزرگتر از فضای بین دانه‌های شن
2. جذب سطحی که در آن ذرات ریزتر به سطح دانه‌های شن می‌چسبند
3. ته‌نشینی که در آن ذرات در اثر نیروی جاذبه در فضای بین دانه‌ها رسوب می‌کنند.

لایه‌بندی هوشمندانه مواد با چگالی و اندازه مختلف در فیلتر شنی (از آنتراسیت با دانه‌های درشت و چگالی کم در بالا تا گارنت با دانه‌های ریز و چگالی بالا در پایین) امکان حذف تدریجی ذرات از درشت به ریز (تا 5 میکرون) را فراهم می‌کند. این طراحی باعث توزیع یکنواخت جریان و جلوگیری از گرفتگی زودرس می‌شود.

با گذشت زمان و اشباع فیلتر از آلودگی‌ها، افت فشار افزایش یافته و سیستم نیاز به شستشوی معکوس پیدا می‌کند. در این مرحله، آب و هوا با فشار معکوس به فیلتر تزریق شده و با ایجاد حرکات شدید در بستر، ذرات به دام افتاده را آزاد می‌کنند. این فرآیند که معمولاً 10 تا 15 دقیقه طول می‌کشد، بستر فیلتر شنی را احیا کرده و آماده چرخه جدید تصفیه می‌نماید.

صافی های شنی مدرن اغلب مجهز به سیستم‌های کنترل هوشمند هستند که به صورت خودکار زمان شستشو را بر اساس افت فشار یا زمان از پیش تعیین شده تشخیص می‌دهند. این سیستم‌ها قادرند با دقت بالا کدورت آب خروجی را به کمتر از 1NTU برسانند و در صنایع حساسی مانند داروسازی، تولید نیمه‌هادی‌ها و تصفیه آب آشامیدنی همراه با فیلتر کربنی کاربرد گسترده‌ای دارند.

راهنمای انتخاب فیلتر شنی مناسب

انتخاب فیلتر شنی تنها به قطر مخزن یا حجم سیلیس محدود نیست، بلکه نیازمند بررسی دقیق عوامل مختلفی از جمله نوع کاربرد، کیفیت آب ورودی، شرایط محیطی و الزامات عملیاتی است.

1. نوع کاربرد: در استخرهای خانگی یا عمومی، هدف حذف ذرات معلق، برگ و خزه است. اما در صنایع غذایی، دارویی یا کشاورزی، نیاز به فیلتر شنی با دقت بالا، مواد بهداشتی و توان بک‌واش بیشتر وجود دارد.
2. دبی مورد نیاز: در سیستم استخر، صافی شنی باید بتواند کل آب را در 8 ساعت تصفیه کند. در کاربردهای صنعتی، دبی بر اساس مصرف لحظه‌ای، فشار مجاز و نیاز فرآیند محاسبه می‌شود.
3. جنس بدنه فیلتر شنی:
   • فایبرگلاس: مناسب برای استخرهای خانگی به دلیل سبک بودن و مقاومت در برابر خوردگی.
   • فلزی (کربن استیل یا گالوانیزه): انتخاب بهتر برای شرایط صنعتی و فشار بالا.
   • استنلس استیل 304 یا 316: مناسب صنایع بهداشتی مانند داروسازی.
4. نوع شیر کنترل فیلتر شنی:
   • دستی یا چرخشی: مناسب پروژه‌های کوچک با نیروی انسانی ثابت.
   • اتوماتیک: گزینه‌ای ایده‌آل برای صنایع پرتردد یا بدون اپراتور.
5. کیفیت بستر سیلیس: استفاده از سیلیس پیش شسته، با دانه‌بندی استاندارد و خلوص بالا، نقش مهمی در افزایش راندمان تصفیه دارد و از ایجاد کانال عبوری و گل‌آلود شدن اولیه جلوگیری می‌کند.
6. شرایط نصب: محدودیت فضا، مسیر لوله‌کشی، دسترسی به تخلیه بکواش و برق برای شیر اتوماتیک باید در انتخاب نهایی لحاظ شود. در موارد خاص، استفاده از چند فیلتر شنی به صورت موازی یا سری، پیشنهاد می‌شود.

عوامل تاثیرگذار بر کارکرد فیلتر شنی

عملکرد بهینه و افزایش بازده فیلتر شنی متاثر از عوامل زیر می باشد:

• یکی از تاثیرگذارترین مولفه‌ها بر میزان بازده فیلتر شنی اندازه و شکل و نوع سیلیس مورد استفاده در بستر سند فیلتر می باشد. بهترین و موثرترین اندازه سیلیس در حالتی می باشد که حدود 10% از این دانه‌ها کوچکتر از ذرات معلق و 90 درصد بزرگتر از آن باشد.
• سرعت آب عبور کننده از لابلای بستر سیلیس و میزان ذرات معلق در آن تاثیر مستقیمی بر مدت زمان بهره برداری بین دو شستشو و افت فشار دستگاه دارد. افت فشار موجب افزایش زمان کار فیلتر شنی و کاهش سرعت جریان آب می گردد.
• تصفیه آب به دو روش صورت می پذیرد. شستشو به وسیله آب، شستشو به وسیله آب و هوا. که استفاده از روش شستشوی با آب در ظرفیتهای پایین موثر است چرا که سرعت و فشار آب می بایست 15% حجم بستر را افزایش دهد. اما از روش شستشو آب و هوا در فیلترهای سایز بالا و ظرفیت بالا استفاده می گردد.
• فاضلابهای قوی حاوی مقادیر بالای مواد آلی می باشند که عملکرد فیلتر شنی را به مرور زمان تحت تاثیر قرار داده و بازده آن را کاهش می دهد و هزینه نگهداری و سرویس صافی شنی را افزایش می دهد.
• به منظور افزایش عملکرد فیلتر شنی و جلوگیری از مسدود شدنش باید یک مرحله آب ورودی به سیستم پیش تصفیه گردد که متداول ترین روش پیش تصفیه فاضلابهای صنعتی استفاده از سپتیک تانک می باشد.
• نرخ بار گذاری هیدرولیک بیانگر میزان آب و فاضلاب تزریق شده در فیلتر شنی در طی یک روز می باشد. هرچه سرعت بارگذاری بیشتر باشد، صافی شنی ذرات و مواد زاید بیشتری را حذف می کند.

قیمت فیلتر شنی

قیمت‌ها می‌توانند بر اساس جنس بدنه (فولادی، FRP و …)، نوع شیرآلات (اتوماتیک یا دستی) و کیفیت سیلیس مورد استفاده متفاوت باشند.

• ظرفیت یا دبی عبوری فیلتر شنی یکی از مهمترین عوامل تأثیرگذار بر قیمت آن است. هر چه ظرفیت بالاتر باشد، مخزن بزرگتر و تجهیزات داخلی قوی تری مورد نیاز است. این مسئله منجر به افزایش حجم مواد اولیه، پیچیدگی طراحی و هزینه‌های تولید می شود. بنابراین، فیلترهایی که برای پروژه‌های بزرگ و صنعتی با دبی بالا طراحی شده اند، قیمت بیشتری دارند.
• ابعاد مخزن فیلتر شنی شامل قطر و ارتفاع آن است و تأثیر مستقیمی بر قیمت دارد. طراحی و ساخت مخازن با ابعاد بزرگ علاوه بر مقدار بیشتر مصالج، به نیروی کار ماهر و ماشین آلات پیشرفته نیاز دارد. به علاوه، مخازن بزرگ تر برای جابجایی و نصب هزینه بیشتری خواهند داشت.
• ضخامت ورق‌های استفاده شده در فیلتر شنی فلزی، مستقیماً بر مقاومت و طول عمر مخزن تأثیر دارد. ضخامت بیشتر باعث افزایش وزن و استحکام مخزن می شود، اما در عین حال هزینه مواد اولیه و فرآیند ساخت را بالا می برد. مخازن استنلس استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی، قیمت بالاتری نسبت به فولاد کربنی دارند.
• رنگ‌های اپوکسی، گالوانیزه گرم یا پوشش‌های پلی اتیلن به ویژه در شرایط محیطی خورنده یا آب شور، قیمت فیلتر شنی را افزایش می دهند.
• کیفیت و متریال استفاده شده در لوله‌ها، نازل‌ها و دیفیوزرها می تواند هزینه را تحت تأثیر قرار دهد. همچنین سایز و تعداد لوله‌ها و اتصالات بر اساس دبی و فشار طراحی می شود. استفاده از نازل‌های مقاوم و سیستم‌های لوله کشی دقیق قیمت فیلتر شنی را افزایش می دهد.
• ارتفاع بستر شن و نوع مواد فیلتر استفاده شده از جمله سیلیس، آنتراسیت یا مواد دیگر، بر عملکرد و قیمت فیلتر شنی تأثیر می گذارد. سیلیس با کیفیت و با دانه بندی مناسب باعث افزایش کارایی در تصفیه آب می شود. بسترهای چند لایه که شامل لایه‌های مختلف شن و آنتراسیت هستند، عملکرد بهتری ارائه می دهند، اما هزینه بالاتری دارند.
• فشار کاری بالاتر هزینه‌های ساخت و قیمت فیلتر شنی را افزایش می دهد.
• شیرآلات دستی ارزان تر هستند، اما شیرهای اتوماتیک که برای شست و شوی معکوس طراحی شده اند، عملکرد بهتری دارند و قیمت بیشتری دارند. همچنین جنس اتصالات (برنز، استیل یا PVC) بر دوام و هزینه تأثیر می گذارد.
• رعایت استانداردهای بین المللی مانند ASME ،DIN یا ISO نیازمند دقت بیشتر در فرآیند ساخت، استفاده از مواد باکیفیت و انجام آزمایش‌های دقیق است. این استانداردها‌ ایمنی، دوام و عملکرد بهینه فیلتر شنی را تضمین می کنند، اما درعین حال هزینه ساخت را افزایش می دهند. استانداردهای بالاتر به ویژه در صنایع حساس مانند صنایع دارویی یا غذایی الزامی هستند.
• نصب فیلتر در محل پروژه، به ویژه اگر نیاز به تجهیزات اضافی یا آماده سازی محیط داشته باشد، هزینه‌های اضافی به همراه دارد.
• استفاده از رنگ‌های ویژه یا تجهیز به سیستم‌های کنترل هوشمند، هزینه را افزایش می یابد.

مراحل نصب فیلتر شنی

1. نصب مکانیکی
   • ابتدا فیلتر شنی را در محل نصب قرار دهید و مطمئن شوید که تراز است.
   • لوله کشی ورودی و خروجی آب را طبق نقشه اتصال دهید.
   • ورودی معمولاً در پایین بدنه است و خروجی در بالا یا وسط.
   • اگر از شیر چندحالته استفاده می شود، آن را به ورودی، خروجی و لوله تخلیه متصل کنید.
   • فشارسنج (مانومتر) را در محل مشخص شده روی فیلتر نصب نمایید.
2. پر کردن فیلتر شنی با سیلیس
   • ابتدا نازل ها را بررسی و نصب کنید. نازل ها باید تمیز و سالم باشند.
   • بسته به مدل فیلتر، به صورت لایه ای سیلیس را داخل مخزن بریزید:
     • لایه درشت: در پایین (مثلاً 3–5 میلی متر)
     • لایه متوسط: در میانه (1–3 میلی متر)
     • لایه ریز: در بالا (0.5–1 میلی متر)
   • ارتفاع پر شدن سیلیس نباید بیشتر از دو سوم مخزن باشد تا فضای کافی برای توزیع و بک واش وجود داشته باشد.
3. تست و راه اندازی اولیه فیلتر شنی
   • قبل از وارد کردن آب، همه اتصالات را بررسی کنید تا نشتی نداشته باشند.
   • ابتدا شیر در حالت بک واش قرار گیرد و دستگاه روشن شود تا گرد و غبار سیلیس شسته شود. سپس شیر را روی حالت شستشوی مستقیم قرار دهید.

راهنمای نگهداری فیلتر شنی

1. انجام منظم شستشوی معکوس فیلتر شنی بسته به کیفیت آب، معمولاً هر 3 تا 7 روز یک بار؛ نحوه انجام بک واش بصورت زیر است:
   • دستگاه را خاموش و شیر را در حالت بک واش قرار دهید.
   • دستگاه را روشن کرده و اجازه دهید 5 تا 10 دقیقه شستشو انجام شود.
   • سپس شیر را روی حالت Rinse (آبکشی) بگذارید تا بقایای شسته شده تخلیه شود.
   • در پایان، شیر را روی حالت فیلتر (Filter) قرار دهید و سیستم را روشن کنید.
   • اگر از شیر اتوماتیک استفاده می کنید، این فرآیند به صورت زمان بندی شده انجام می شود.
2. بررسی منظم فشار و دبی آب خروجی با نصب فشارسنج در ورودی و خروجی فیلتر شنی؛ اگر اختلاف فشار زیاد باشد، نشان دهنده زمان بک واش یا گرفتگی فیلتر است.
3. تعویض دوره ای سیلیس هر ۳ تا ۵ سال یک بار؛ اگر آب خروجی کدر شد یا زمان بندی بک واش کوتاه تر از معمول شد، ممکن است نیاز به تعویض زودتر باشد.
4. بازبینی نازل ها؛ گرفتگی یا شکستگی نازل باعث عبور سیلیس به خروجی و خراب شدن پروسه تصفیه آب می شود.
5. بررسی دوره ای شیرها و اتصالات جهت روان کاری و بررسی آب بندی آنها تا از نشتی جلوگیری شود.

انواع فیلتر شنی

فیلتر شنی بسته به طراحی، بصورت تحت فشار، ثقلی، عمودی، افقی، چندلایه یا با جنس بدنه مختلف تولید می‌شود و در ظرفیت‌های مختلف از چند تا چند صد مترمکعب بر ساعت تولید می شود که در ادامه به معرفی انها خواهیم پرداخت.

فیلتر شنی تحت فشار؛ تصفیه سریع و مؤثر

فیلتر شنی تحت فشار در یک مخزن بسته طراحی می‌شود که آب با فشار بالا (معمولاً بین 2 تا 6 بار) از بستر سیلیس عبور کرده و ذرات معلق را جدا می‌کند. ظرفیت این نوع فیلترها بین 5 تا 200 مترمکعب بر ساعت متغیر است و به دلیل عملکرد یکنواخت، در صنایع بزرگ، تأسیسات شهری و سیستم‌های پیش‌تصفیه اسمز معکوس (RO) کاربرد دارد. بک‌واش در این سیستم معمولاً به‌صورت اتوماتیک انجام می‌شود.

فیلتر شنی کند؛ تصفیه بیولوژیکی با دبی کم

فیلتر شنی آهسته بدون فشار و با عبور آرام آب از لایه‌های ماسه‌ای عمل می‌کند. دبی این فیلترها معمولاً بین 0.2 تا 1 مترمکعب بر ساعت است. لایه زیستی تشکیل‌شده روی سطح بستر نقش اصلی را در حذف مواد آلی و میکروارگانیسم‌ها ایفا می‌کند. این نوع صافی بیشتر در پروژه‌های کم‌هزینه، روستاها و سامانه‌های پایدار تصفیه آب آشامیدنی استفاده می‌شود و نیاز به انرژی یا تجهیزات کنترلی ندارد.

فیلتر شنی سریع؛ ظرفیت بالا برای سیستم‌های پرمصرف

صافی شنی سریع با ظرفیت 5 تا 15 مترمکعب بر ساعت طراحی می‌شود و قادر است حجم بالایی از آب را در زمان کوتاه تصفیه کند. این مدل معمولاً به بک‌واش مداوم نیاز دارد و در صورت استفاده از مواد منعقدکننده قبل از فیلتر، راندمان آن در حذف ذرات ریزتر نیز افزایش می‌یابد. فیلتر شنی تند در تصفیه‌خانه‌های آب شهری، استخرها و صنایع نیمه‌سنگین پرکاربرد است.

فیلتر شنی عمودی؛ مناسب برای فضاهای محدود

فیلتر شنی عمودی به‌صورت استوانه‌ای ایستاده طراحی می‌شود و دبی آن بین 2 تا 70 مترمکعب بر ساعت متغیر است. ورودی آب از بالا و خروجی از پایین است و تصفیه با عبور از بستر سیلیس با دانه‌بندی استاندارد انجام می‌شود. این نوع صافی برای محیط‌هایی که محدودیت فضا دارند، انتخابی بهینه است. از آن در تصفیه استخر، سامانه‌های صنعتی و پیش‌تصفیه سیستم‌های RO استفاده می‌شود.

فیلتر شنی افقی؛ حجم بالا در فضای کوتاه‌تر

فیلتر شنی افقی با طراحی خوابیده و ظرفیت بالا، گزینه‌ای ایده‌آل برای پروژه‌هایی است که محدودیت ارتفاع دارند. این فیلتر معمولاً با ظرفیت 20 تا 500 مترمکعب بر ساعت ساخته می‌شود و به‌دلیل سطح مقطع بیشتر، برای تصفیه آب در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و سیستم‌های اسمز معکوس صنعتی بسیار مناسب است. عملکرد آن تحت فشار بوده و بک‌واش به‌صورت اتوماتیک انجام می‌شود.

فیلتر شنی فایبرگلاس؛ مقاوم و سبک

فیلتر شنی فایبرگلاس با بدنه‌ای از جنس کامپوزیت مقاوم، در برابر خوردگی و رطوبت مقاوم است و به‌دلیل وزن سبک و طول عمر بالا، در بسیاری از پروژه‌های تصفیه آب استخر، صنایع غذایی و کاربری‌های نیمه‌صنعتی استفاده می‌شود. ظرفیت این نوع صافی بین 5 تا 50 مترمکعب بر ساعت بوده و از دانه‌بندی سیلیس استاندارد (0.45 تا 1.2 میلی‌متر) بهره می‌برد.

فیلتر شنی فلزی؛ مناسب برای فشارهای بالا و صنایع سنگین

فیلتر شنی فلزی با بدنه‌ای از فولاد ضد زنگ یا کربن استیل ساخته می‌شود و تحمل فشار کاری تا 10 بار را دارد. این مدل برای حذف ذرات تا 30 میکرون در آب با دبی 10 تا 200 مترمکعب بر ساعت به کار می‌رود. صافی فلزی به دلیل استحکام بالا، در نیروگاه‌ها، تصفیه‌خانه‌های صنعتی و واحدهای فرآوری نفت و گاز انتخابی مطمئن است.

صافی شنی چندلایه؛ راندمان بالا در حذف ذرات ریز

فیلتر شنی چندلایه از ترکیب لایه‌هایی شامل آنتراسیت، شن سیلیس و گارنت تشکیل شده و با دبی 10 تا 300 مترمکعب بر ساعت، قادر است ذراتی با اندازه 5 تا 100 میکرون را حذف کند. این فیلتر با کاهش مصرف آب در شستشوی معکوس، کاهش گرفتگی و افزایش کیفیت آب خروجی، در صنایع حساس مانند داروسازی، آب شرب شهری و سیستم‌های نیمه‌هادی کاربرد گسترده‌ای دارد.

فیلتر شنی صنعتی؛ انتخاب مطمئن برای تصفیه پیشرفته

فیلتر شنی صنعتی یک سیستم مکانیکی تمام‌عیار است که با استفاده از بسترهای شن و سیلیس با دانه‌بندی استاندارد (0.4 تا 2.5 میلیمتر)، تا 98% ذرات معلق را از آب حذف می‌کند. این سیستم‌ها با ظرفیت‌های مختلف از 5 تا بیش از 500 مترمکعب بر ساعت تولید شده و معمولاً مجهز به بک‌واش هوشمند و سیستم کنترل هوشمند هستند. بسته به نیاز پروژه، جنس بدنه می‌تواند از فایبرگلاس، استیل یا کربن استیل انتخاب شود.

دانه بندی سیلیس درون صافی های شنی

فیلترهای شنی از چهار لایه سیلیس بصورت لایه اول بین 0.5 تا 1.5mm، لایه دوم بین 2 تا 3.5mm، لایه سوم بین 4 تا 8mm و لایه چهارم بین 8 تا 12mm تشکیل شده است که تمامی لایه‌ها دارای ضریب یکنواختی 1.35 و خلوص بیش از 95% هستند. ارتفاع بهینه بستر 1 تا 1.5 متر طراحی شده که بر اساس تحقیقات، بیش از این مقدار کارایی ندارد.

ذرات ریزتر یعنی 0.2 تا 1.2mm دارای سطح تماس بیشتر اما افت فشار بالاتر و ذرات درشت‌تر از گرفتگی جلوگیری می‌کنند. عمق بهینه بستر فیلتر شنی بین 60cm تا 1.5m بسته به کاربرد بوده و درون آنها طراحی ویژه با پخش کننده آب برای توزیع یکنواخت جریان انجام می شود که این طراحی منحصر به فرد تعادل بهینه بین راندمان تصفیه و مصرف انرژی را فراهم می‌کند.

این دستگاه در ساخت پکیج تصفیه فاضلاب و قبل از دستگاه سختی گیر نیز کاربرد دارد. از این رو پیشنهاد می کنیم صفحات مربوطه را نیز مطالعه فرمائید.