فیلتر شنی چیست؟
فیلتر شنی (Sand Filter) یکی از رایج ترین واحدهای تصفیه آب و فاضلاب است که برای حذف ذرات معلق، کدورت، جلبک ها، مواد آلی ذره ای و بخشی از میکروارگانیسم ها از آب استفاده می شود. در این فرآیند، آب از میان یک یا چند لایه از مواد دانه ای (معمولاً سیلیس) عبور کرده و ذرات آلاینده در میان منافذ بستر یا روی سطح آن به دام می افتند.
فیلتر شنی علاوه بر حذف فیزیکی ذرات، از مکانیزم هایی مانند جذب سطحی، ته نشینی در منافذ، گیر افتادن مکانیکی و در برخی انواع، فعالیت زیستی نیز برای بهبود کیفیت آب استفاده می کند.
فیلتر شنی یک فرآیند تصفیه فیزیکی است که در آن آب از بستر متخلخل دانه ای عبور کرده و ذرات معلق از طریق مکانیزم های مختلف حذف می شوند.
نحوه کار فیلتر شنی
فرآیند حذف آلاینده ها تنها به غربال شدن محدود نیست و شامل چندین مکانیزم است:
- غربال مکانیکی (Mechanical Straining)
- ته نشینی در منافذ بستر
- برخورد و چسبندگی ذرات (Interception)
- جذب سطحی (Adsorption)
- انتشار براونی ذرات ریز
- فعالیت بیولوژیکی (در فیلتر شنی کند)
اجزای اصلی فیلتر شنی
- مخزن فلزی یا FRP
- لوله ورودی آب
- توزیع کننده جریان
- بستر سیلیس
- لایه های شن با اندازه های مختلف
- گراول (Gravel Support)
- سیستم نازل یا Underdrain
- شیرهای کنترلی
- خروجی آب تصفیه شده
- سیستم بکواش
اجزای اصلی فیلتر شنی
انواع فیلتر شنی
۱– فیلتر شنی کند (Slow Sand Filter)
ویژگی ها
- قدیمی ترین روش تصفیه
- بدون نیاز به مواد شیمیایی
- تشکیل لایه زیستی (Schmutzdecke)
- حذف مؤثر باکتری ها، ویروس ها و انگل ها
مزایا
- کیفیت بسیار بالای آب خروجی
- مصرف انرژی کم
- بهرهب رداری ساده
- عدم نیاز به انعقاد در بسیاری از موارد
معایب
- نیاز به زمین زیاد
- سرعت پایین
- تمیزکاری زمان بر
کاربرد ها
- آب آشامیدنی روستا ها
- تصفیه خانه های کوچک
- مناطق فاقد تجهیزات پیشرفته
۲– فیلتر شنی تند (Rapid Sand Filter)
ویژگی ها
- متداول ترین فیلتر در تصفیه خانه های شهری
- معمولاً بعد از انعقاد و ته نشینی استفاده می شود.
مزایا
- ظرفیت بالا
- فضای کم
- قابلیت اتوماسیون
معایب
- نیاز به بکواش
- وابستگی به پیش تصفیه مناسب
۳– فیلتر شنی تحت فشار (Pressure Sand Filter)
این نوع در داخل مخزن بسته کار می کند.
کاربردها
- صنایع غذایی
- دارویی
- نیروگاه ها
- پتروشیمی
- سیستم RO
- برج خنک کننده
مزایا
- اشغال فضای کم
- نصب آسان
- فشار خروجی مناسب
۴– فیلتر چند بستری (Multimedia Filter)
بستر شامل:
- آنتراسیت
- سیلیس
- گارنت
- گراول
مزایا
- ظرفیت بیشتر
- افت فشار کمتر
- کیفیت خروجی بهتر
- زمان بیشتر بین دو بکواش
مواد تشکیل دهنده بستر فیلتر شنی
|
مدیا |
اندازه معمول (mm) | کاربرد |
|
سیلیس ریز |
0.5–1.0 |
حذف ذرات ریز |
|
سیلیس متوسط |
1–2 |
فیلتراسیون عمومی |
|
سیلیس درشت |
2–4 |
توزیع جریان |
|
گراول |
4–50 |
نگهداری بستر |
|
آنتراسیت |
0.8–1.8 |
لایه بالایی در فیلترهای چندبستری |
| گارنت | 0.3–0.6 |
حذف ذرات بسیار ریز |
مزایا فیلتر شنی
- حذف مؤثر کدورت
- کاهش TSS
- بهره برداری آسان
- هزینه سرمایه گذاری نسبتاً پایین
- عمر طولانی مدیا
- امکان شستشوی معکوس و استفاده مجدد
- قابلیت طراحی برای دبی های مختلف
محدودیت ها فیلتر شنی
- حذف محدود مواد محلول (TDS)
- حذف ناکامل ویروسها و برخی باکتری ها (در فیلترهای سریع)
- نیاز به بکواش دورهای
- افت فشار تدریجی
- کاهش راندمان در صورت کدورت بالای آب ورودی بدون پیش تصفیه
کاربردهای فیلتر شنی در تصفیه آب
فیلتر شنی تقریباً در تمام بخش های صنعت آب کاربرد دارد.
|
کاربرد |
هدف |
|
آب آشامیدنی |
حذف کدورت و ذرات معلق |
|
پیش تصفیه اسمز معکوس (RO) |
جلوگیری از گرفتگی غشا |
|
صنایع غذایی |
شفاف سازی آب |
| صنایع دارویی |
کاهش ذرات معلق |
|
نیروگاه ها |
آماده سازی آب بویلر |
| استخرهای شنا |
حذف ذرات و کدورت |
|
صنایع نساجی |
تصفیه آب فرآیندی |
|
پتروشیمی |
پیش تصفیه آب صنعتی |
| فولاد |
حذف مواد معلق |
| معادن |
بازیافت آب |
کاربرد فیلتر شنی در تصفیه فاضلاب
فیلتر شنی یکی از رایج ترین واحدهای تصفیه پیشرفته (Tertiary Treatment) و پالایش نهایی (Polishing) در تصفیهخانه های فاضلاب است. این واحد معمولاً پس از فرآیندهای بیولوژیکی و ته نشینی ثانویه نصب می شود تا ذرات معلق باقیمانده، کدورت و بخشی از میکروارگانیسم ها را حذف کرده و کیفیت پساب را برای تخلیه به محیط زیست، استفاده مجدد یا ورود به واحدهای پیشرفته مانند غشاهای اسمز معکوس (RO) بهبود دهد.
|
کاربرد |
توضیحات |
|
حذف مواد معلق (TSS) |
حذف ذرات ریز باقی مانده پس از ته نشینی ثانویه |
| کاهش کدورت |
کاهش کدورت و شفاف سازی پساب |
|
حذف لخته های ریز |
حذف لخته هایی که از زلال ساز یا واحد بیولوژیکی خارج شده اند |
| محافظت از واحدهای پیشرفته |
جلوگیری از گرفتگی غشاهای اسمز معکوس (RO)، اولترافیلتراسیون (UF) و نانوفیلتراسیون (NF) |
|
افزایش راندمان گندزدایی |
کاهش ذرات معلق باعث افزایش اثربخشی کلر، UV و ازن میشود. |
|
آماده سازی برای استفاده مجدد |
بهبود کیفیت پساب برای آبیاری، مصارف صنعتی و تغذیه برج های خنک کننده |
| کاهش بار آلودگی نهایی |
کاهش TSS، بخشی از BOD و COD ذرهای و رنگ در برخی پساب ها |
آلایندههای قابل حذف فیلتر شنی در تصفیه فاضلاب
|
آلاینده |
میزان حذف تقریبی |
|
مواد جامد معلق (TSS) |
50 –90٪ |
| کدورت |
50–95٪ |
|
جلبکها |
زیاد |
| تخم انگل ها |
زیاد |
|
باکتری ها |
20–60٪ (بسته به نوع فیلتر و شرایط بهره برداری) |
|
BOD ذره ای |
20–40٪ |
| COD ذره ای |
10–30٪ |
مزایای استفاده از فیلتر شنی در تصفیه فاضلاب
- کاهش قابل توجه مواد جامد معلق (TSS)
- کاهش کدورت و بهبود شفافیت پساب
- افزایش راندمان گندزدایی
- محافظت از تجهیزات و غشاهای گران قیمت
- بهره برداری نسبتاً ساده
- هزینه بهره برداری و نگهداری مناسب
- قابلیت شستشوی معکوس (Backwash) و استفاده مجدد از بستر
محدودیتهای استفاده از فیلتر شنی در تصفیه فاضلاب
- حذف محدود آلاینده های محلول
- نیاز به شستشوی معکوس دورهای
- کاهش راندمان در صورت ورود پساب با TSS یا کدورت بالا
- امکان گرفتگی بستر در صورت عملکرد نامناسب واحدهای پیش تصفیه
قیمت فیلتر شنی
قیمت سند فیلتر به عوامل متعددی از جمله ظرفیت، جنس مخزن، فشار کاری، نوع مدیا، تجهیزات جانبی و سطح اتوماسیون بستگی دارد. در پروژه های صنعتی، این عوامل علاوه بر هزینه خرید، بر هزینه نصب، بهرهبرداری و نگهداری نیز اثرگذار هستند مهمترین عوامل اثرگذار بر قیمت:
1- ظرفیت یا دبی طراحی
2- جنس بدنه مخزن
3- فشار کاری و فشار طراحی
4- نوع و کیفیت مدیای فیلتراسیون
5- تجهیزات داخلی (نازل ها و سیستم جمع آوری آب)
6- سیستم بکواش
7- سطح اتوماسیون و تجهیزات کنترلی
8- پوشش ضدخوردگی و کیفیت ساخت
جهت مشاوره و استعلام قیمت انواع فیلتر شنی با کارشناسان شرکت کیمیا زیست در ارتباط باشید.
ساخت فیلتر شنی
شرکت کیمیا زیست در زمینه طراحی و ساخت انواع سیستم فیلتر شنی با توجه به نیاز کارفرمای محترم و نوع سیستم تصفیه خانه آب و فاضلاب فعالیت می نمیاد.
