تصفیه آب در طبیعت به روش های مختلفی انجام می شود که یکی از مهمترین آنها حذف مواد زائد از آب با عبور از بستر شنی است. در طراحی و ساخت فیلترهای شنی، این رفتار الهام گرفته از طبیعت نسبت به سایر روش های تصفیه آب مانند اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون برای حذف ذرات معلق در آب هزینه کمتری دارد. فیلترهای شنی در واقع نوعی مخزن هستند که دارای شیر ورودی و خروجی و نازل هایی با پوشش شن و سیلیس می باشد. ذرات معلق در آب از فیلتر و نازل پوشیده از دانه های ماسه عبور نمی کنند و در نهایت خروجی آب تمیز و تصفیه می شود.
بدنه فیلترهای شنی از مواد مختلفی ساخته می شود که متداول ترین آنها بدنه فلزی، فایبرگلاس و بتنی می باشد. بدنه های فلزی این تجهیزات از ورق های گالوانیزه و نوع بتنی که بیشتر برای پالایشگاه های با ظرفیت بالا استفاده می شود از بتن بوده و بسیار مقاوم می باشد. فیلترهای فایبرگلاس از کامپوزیت های فشرده ساخته می شوند و به عنوان فیلترهای شنی FRP نیز شناخته می شوند.
انواع فیلترهای شنی
نکته بسیار مهم در طراحی فیلتر شنی نیرویی است که باعث عبور آب از نازل می شود. بر این اساس و با توجه به میزان فشار وارد شده به آب برای عبور از فیلتر، فیلترهای شنی را می توان به چند گروه کلی تقسیم کرد که عبارتند از:
فیلتر شنی آهسته
این نوع فیلتر شنی در طبیعت رایج است و بدون هیچ نیروی فشاری کار می کند. عبور آب از بستر ماسه ای با سرعت کاملا طبیعی و آرام در مساحت یک متر مربع در شبانه روز نهایتاً 3 متر مکعب آب تصفیه شده تولید می کند. به دلیل سرعت بسیار پایین این گروه از روش های تصفیه آب، بیشتر برای محیط های صنعتی و خانگی که نیاز به آب تصفیه شده کم است استفاده می شود. به عنوان مثال در تصفیه خانه های شبکه آب روستایی فیلتر شنی می تواند گزینه مناسب و مقرون به صرفه ای باشد.
فیلتر گرانشی سریع شنی
این دسته از فیلترهای شنی شباهت زیادی به نوع کند و بی صدا دارند و تنها تفاوت آن در مساحت بستر شنی است که آب از آن عبور می کند. برای عبور آب با فشار و سرعت بیشتر، بستری با پوشش کم ماسه و سیلیس و حدود 40 تا 100 متر مربع در نظر گرفته شده است. در نوع فیلتر شنی نرم، مساحت بستر شنی حدود 300 تا 800 متر مربع در نظر گرفته می شود. یکی از مزایای این روش سرعت تصفیه بالاتر نسبت به نوع کند است. البته باید توجه داشت که چون آب از بستر کوچکی از ماسه عبور می کند، سرعت کثیف شدن بستر شنی افزایش می یابد و در نتیجه نیاز به شستشوی بیشتری نسبت به نوع کند دارد.
فیلتر شنی تحت فشار
فیلتر شنی سریع یکی از پرکاربردترین فیلترهای شنی است که بیشتر در محیط های صنعتی و حتی خانگی که نیاز به تصفیه آب سریع تری دارند استفاده می شود. عبور آب با فشار وارد شده از پمپ باعث می شود سرعت عبور آن از بستر ماسه و نازل ها افزایش یابد و در مدت زمان کوتاهی خروجی آب تصفیه شده بسیار بیشتر از دو روش قبلی خواهد بود. رایج ترین نوع فیلتر فشاری فیلترهای استخر می باشد که در استخرهای خانگی و عمومی کاربرد فراوانی دارد.
تصفیه آب در طبیعت به روش های مختلفی انجام می شود که یکی از مهمترین آنها حذف مواد زائد از آب با عبور از بستر شنی است. در طراحی و ساخت فیلترهای شنی، این رفتار الهام گرفته از طبیعت نسبت به سایر روش های تصفیه آب مانند اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون برای حذف ذرات معلق در آب هزینه کمتری دارد. فیلترهای شنی در واقع نوعی مخزن هستند که دارای شیر ورودی و خروجی و نازل هایی با پوشش شن و سیلیس می باشد. ذرات معلق در آب از فیلتر و نازل پوشیده از دانه های ماسه عبور نمی کنند و در نهایت خروجی آب تمیز و تصفیه می شود.
بدنه فیلترهای شنی از مواد مختلفی ساخته می شود که متداول ترین آنها بدنه فلزی، فایبرگلاس و بتنی می باشد. بدنه های فلزی این تجهیزات از ورق های گالوانیزه و نوع بتنی که بیشتر برای پالایشگاه های با ظرفیت بالا استفاده می شود از بتن بوده و بسیار مقاوم می باشد. فیلترهای فایبرگلاس از کامپوزیت های فشرده ساخته می شوند و به عنوان فیلترهای شنی FRP نیز شناخته می شوند.
انواع فیلترهای شنی
نکته بسیار مهم در طراحی فیلتر شنی نیرویی است که باعث عبور آب از نازل می شود. بر این اساس و با توجه به میزان فشار وارد شده به آب برای عبور از فیلتر، فیلترهای شنی را می توان به چند گروه کلی تقسیم کرد که عبارتند از:
فیلتر شنی آهسته
این نوع فیلتر شنی در طبیعت رایج است و بدون هیچ نیروی فشاری کار می کند. عبور آب از بستر ماسه ای با سرعت کاملا طبیعی و آرام در مساحت یک متر مربع در شبانه روز نهایتاً 3 متر مکعب آب تصفیه شده تولید می کند. به دلیل سرعت بسیار پایین این گروه از روش های تصفیه آب، بیشتر برای محیط های صنعتی و خانگی که نیاز به آب تصفیه شده کم است استفاده می شود. به عنوان مثال در تصفیه خانه های شبکه آب روستایی فیلتر شنی می تواند گزینه مناسب و مقرون به صرفه ای باشد.
فیلتر گرانشی سریع شنی
این دسته از فیلترهای شنی شباهت زیادی به نوع کند و بی صدا دارند و تنها تفاوت آن در مساحت بستر شنی است که آب از آن عبور می کند. برای عبور آب با فشار و سرعت بیشتر، بستری با پوشش کم ماسه و سیلیس و حدود 40 تا 100 متر مربع در نظر گرفته شده است. در نوع فیلتر شنی نرم، مساحت بستر شنی حدود 300 تا 800 متر مربع در نظر گرفته می شود. یکی از مزایای این روش سرعت تصفیه بالاتر نسبت به نوع کند است. البته باید توجه داشت که چون آب از بستر کوچکی از ماسه عبور می کند، سرعت کثیف شدن بستر شنی افزایش می یابد و در نتیجه نیاز به شستشوی بیشتری نسبت به نوع کند دارد.
فیلتر شنی تحت فشار
فیلتر شنی سریع یکی از پرکاربردترین فیلترهای شنی است که بیشتر در محیط های صنعتی و حتی خانگی که نیاز به تصفیه آب سریع تری دارند استفاده می شود. عبور آب با فشار وارد شده از پمپ باعث می شود سرعت عبور آن از بستر ماسه و نازل ها افزایش یابد و در مدت زمان کوتاهی خروجی آب تصفیه شده بسیار بیشتر از دو روش قبلی خواهد بود. رایج ترین نوع فیلتر فشاری فیلترهای استخر می باشد که در استخرهای خانگی و عمومی کاربرد فراوانی دارد.
انواع فیلتر شنی