فیلتر استخر

فیلتر شنی یکی از اساسی ترین بخش های سیستم تصفیه می باشد. در حقیقت تصفیه فیزیکی که توسط  این فیلتر  انجام می پذیرد اولین گام از مراحل تصفیه آب است. فیلتر شنی استخر می بایست از جنس غیر فلزی و مقاوم در برابر مواد شیمیایی باشد.

فیلتر شنی:

فیلتر شنی استخر دستگاهی است که با صاف نمودن (فیلتراسیون) فیزیکی آب باعث حذف ذرات معلق موجود در آن نظیر گل، رنگ، مواد آلی ، پالنکتون، باکتری‌ها و ذرات حاصل از خوردگی می‌شود. این دستگاه به‌ صورت استوانه‌های تحت‌ فشار طراحی می‌شود. داخل ستون‌ها به‌وسیله شن سیلیسی و یا آنتراسیت پر می‌گردد که معمولاً یک‌لایه ذرات درشت روی نازل‌های فیلترشنی جهت جلوگیری از گرفتگی و سپس یک‌لایه ذرات ریز بر روی آنها ریخته می‌شود. در اثر عبور آب از خلل و فرج بین ذرات شن موجود در دستگاه فیلتر ، مواد معلق آب گیرکرده و آب تقریباً عاری از مواد معلق، در خروجی فیلتر  به دست می‌آید. البته جمع شدن ذرات معلق در خلل و فرج این فیلتر ، باعث افزایش افت فشار این فیلتراسیون می‌گردد که اگر این افت فشار از حد معینی تجاوز نماید، باید صافی این فیلتر را شستشو داد.

فیلتر شنی چیست؟

فیلتر شنی استخر دستگاهی است که با صاف نمودن (فیلتراسیون) فیزیکی آب باعث حذف ذرات معلق موجود در آن نظیر گل، رنگ، مواد آلی ، پالنکتون، باکتری‌ها و ذرات حاصل از خوردگی می‌شود. این دستگاه به‌ صورت استوانه‌های تحت‌ فشار طراحی می‌شود. داخل ستون‌ها به‌وسیله شن سیلیسی و یا آنتراسیت پر می‌گردد که معمولاً یک‌لایه ذرات درشت روی نازل‌های فیلترشنی جهت جلوگیری از گرفتگی و سپس یک‌لایه ذرات ریز بر روی آنها ریخته می‌شود. در اثر عبور آب از خلل و فرج بین ذرات شن موجود در دستگاه فیلتر ، مواد معلق آب گیرکرده و آب تقریباً عاری از مواد معلق، در خروجی فیلتر  به دست می‌آید. البته جمع شدن ذرات معلق در خلل و فرج این فیلتر ، باعث افزایش افت فشار این فیلتراسیون می‌گردد که اگر این افت فشار از حد معینی تجاوز نماید، باید صافی این فیلتر را شستشو داد.

پیش از این فیلترها  از جنس فلز ساخته میشد که مشکلات خاص خود را به همراه داشت از جمله آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

     خوردگی پوسته اپوکسی در اثر سایش سیلیس و کلر و زنگزدگی بدنه به مرور زمان

     سرعت خطی پایین و در نتیجه آن افزایش قطر فیلتر برای یک دبی مشخص

     حجم آب بک واش زیاد

به مرور زمان فیلتر های غیر فلزی جایگزین مناسبی برای فیلترهای فلزی شدند. فیلترهایی از جنس پلی اتیلن (PE) ، پلی پروپیلن (PP) مواد مشابه به بازار عرضه شدند. اما بهترین فیلترهایی که به بازار عرضه شدند فیلترهی از جنس پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس هستند. این فیلترها به دلیل مقاومت بالا در برابر مواد خورنده مثل اسید، کلر و ازن بهترین انتخاب برای استخهای شنا و جکوز هستند.

فیلترهای غیر فلزی معایب فیلترهای فلزی را ندارند و در مدل های مختلف دارای مزیت های منحصر به فرد می باشند. برای نمونه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

     مقاوم در برابر سایش سیلیس

    مقاوم در برابر خوردگی مواد گندزدایی مثل کلر

     سرعت خطی ۳۰ الی ۵۰ متر بر ساعت در هر متر مربع

     مجهز به شیر شش راهه بک واش مخصوص خود فیلتر

     حجم آب بک واش کمتر در مقایسه با فیلترهای فلزی

    …

قابل ذکر است فیلترهای پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس را نباید با فیلترهای پلیمری اشتباه گرفت. هر دو فیلتر غیر فلزی هستند و استفاده از آن ها مرسوم است. اما به لحاظ مواد اولیه و نحوه ساخت و در نتیجه کیفیت بدنه فیلتر با یکدیگر متفاوت هستند. غالبا اطلاعات مربوط به جنس بدنه فیلتر ها در کاتالوگ کمپانی سازنده ذکر شده است.

شرکت اطلس موج آبتین وارد کننده فیلترهای شنی فایبرگلاس با کیفیت از اروپا می باشد که در ادامه شرح داده شده است.

انواع فیلتر شنی

1- فیلتر شنی کند

فیلتر شنی کند ، نسل اول از فیلتر شنی بودند که اولین بار در سال ۱۸۰۴ در تصفیه خانه های اسکاتلند به کار برده شدند و به سرعت رواج یافتند به طوریکه تا اواخر قرن نوزدهم میلادی تمام تصفیه خانه های اروپا و آمریکا به این سیستم مجهز شدند. در این نوع فیلتر همچنان که از نام آن پیداست سرعت جریان آب بسیار آهسته است، به طور متوسط این فیلتردر روز به ازای هر متر مربع از سطح فیلتر تنها سه متر مکعب آب (۳ m3/m2.day) را فیلتر میکنند که برای دبی های بالا احتیاج به مساحت بسیار زیادی (۳۰۰-۸۰۰ m2) برای استفاده از این فیلتر شنی ها است.

افت فشار و هزینه نگهداری این نوع فیلتر کمتر از دو نوع دیگر فیلتر است اما امروزه به دلیل سرعت کم و همچنین مساحت زیاد فقط در برخی تصفیه خانه های روستایی مورد استفاده قرار می گیرند و در مراکز صنعتی و تصفیه خانه های شهری جای خود را به فیلتر تند شنی داده اند.

2- فیلتر شنی تند ثقلی

این نوع از فیلتر شنی از لحاظ ظاهری شبیه به فیلتر کند هستند اما در مساحت های به مراتب کمتر (۴۰-۱۰۰ m2) احداث میشوند. سرعت فیلتراسیون این فیلتر شنی در حدود ۱۰۰-۳۰۰ (m3/m2.day) است و برای تصفیه خانه های بزرگ آب توصیه میشوند. هزینه احداث این واحد ها بسیار کمتر از واحد های فیلتر کند شنی است اما با توجه نحوه شستشو، فاصله بین دو شستشو (۱۲-۷۲ hr) و افت فشار بیشتر نسبت به واحد های فیلتر کند شنی هزینه نگهداری و استهلاک در آن ها بیشتر است.

3- فیلترشنی تند تحت فشار

با توجه به محدودیت فضا و سرمایه گذاری در تصفیه خانه های کوچک و مراکز صنعتی این نوع از فیلتر شنی توسعه پیدا کردند. سرعت بالای فیلتراسیون (۱۰۰-۳۰۰ m3/m2.day) ، اندازه مناسب (استوانه ای به قطر ۱ الی ۳ متر)، کیفیت بالای آب خروجی، شستشوی آسان و در نهایت هزینه کم احداث و نگه داری، این نوع فیلتر را گزینه مناسبی برای استفاده در صنایع، کارخانه ها، استخرها، باغ ها و دیگر مراکز مشابه کرده است.

فیلتر شنی تند بصورت استوانه ‌های تحت فشار طراحی می‌شوند که داخل استوانه‌ بوسیله شن پر می‌گردد. جریان آب از بالا وارد شده و سپس با عبور از بستر شنی ذرات معلق،گل و لای، مواد آلی، رنگ، جلبک، باکتری و به صورت کلی TSS و کدورت خود را از دست میدهد. آب زلال و تصفیه شده از انتهای بستر توسط نازل ها جمع آوری شده و از سیستم خارج میشود. معمولا برای محافظت از نازل ها و نگه داری بستر شن یک لایه ذرات درشت روی نازل ها قرار میگیرد.

یکی از پارامترهای مهم در طراحی فیلتر شنی، سرعت خطی آب ورودی به فیلتر است. هر چه آب دارای کدورت پایین تری باشد لذا سرعت خطی پایین تری دارد و در نتیجه می توان از فیلتر  کوچکتری برای تصفیه آن بکار برد. برای مثال در استخرهای شنا سرعت خطی آب ورودی به فیلتر شنی را ۳۰ الی ۵۰ متر بر ساعت در نظر می گیرند

پیش از این فیلترها  از جنس فلز ساخته میشد که مشکلات خاص خود را به همراه داشت از جمله آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

   خوردگی پوسته اپوکسی در اثر سایش سیلیس و کلر و زنگزدگی بدنه به مرور زمان

     سرعت خطی پایین و در نتیجه آن افزایش قطر فیلتر برای یک دبی مشخص

     حجم آب بک واش زیاد

به مرور زمان فیلتر های غیر فلزی جایگزین مناسبی برای فیلترهای فلزی شدند. فیلترهایی از جنس پلی اتیلن (PE) ، پلی پروپیلن (PP) مواد مشابه به بازار عرضه شدند. اما بهترین فیلترهایی که به بازار عرضه شدند فیلترهی از جنس پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس هستند. این فیلترها به دلیل مقاومت بالا در برابر مواد خورنده مثل اسید، کلر و ازن بهترین انتخاب برای استخهای شنا و جکوز هستند.

فیلترهای غیر فلزی معایب فیلترهای فلزی را ندارند و در مدل های مختلف دارای مزیت های منحصر به فرد می باشند. برای نمونه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

     مقاوم در برابر سایش سیلیس

    مقاوم در برابر خوردگی مواد گندزدایی مثل کلر

     سرعت خطی ۳۰ الی ۵۰ متر بر ساعت در هر متر مربع

     مجهز به شیر شش راهه بک واش مخصوص خود فیلتر

     حجم آب بک واش کمتر در مقایسه با فیلترهای فلزی

    …

قابل ذکر است فیلترهای پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس را نباید با فیلترهای پلیمری اشتباه گرفت. هر دو فیلتر غیر فلزی هستند و استفاده از آن ها مرسوم است. اما به لحاظ مواد اولیه و نحوه ساخت و در نتیجه کیفیت بدنه فیلتر با یکدیگر متفاوت هستند. غالبا اطلاعات مربوط به جنس بدنه فیلتر ها در کاتالوگ کمپانی سازنده ذکر شده است.

شرکت اطلس موج آبتین وارد کننده فیلترهای شنی فایبرگلاس با کیفیت از اروپا می باشد که در ادامه شرح داده شده است.

انواع فیلتر شنی:

1- فیلتر شنی کند

فیلتر شنی کند ، نسل اول از فیلتر شنی بودند که اولین بار در سال ۱۸۰۴ در تصفیه خانه های اسکاتلند به کار برده شدند و به سرعت رواج یافتند به طوریکه تا اواخر قرن نوزدهم میلادی تمام تصفیه خانه های اروپا و آمریکا به این سیستم مجهز شدند. در این نوع فیلتر همچنان که از نام آن پیداست سرعت جریان آب بسیار آهسته است، به طور متوسط این فیلتردر روز به ازای هر متر مربع از سطح فیلتر تنها سه متر مکعب آب (۳ m3/m2.day) را فیلتر میکنند که برای دبی های بالا احتیاج به مساحت بسیار زیادی (۳۰۰-۸۰۰ m2) برای استفاده از این فیلتر شنی ها است.

افت فشار و هزینه نگهداری این نوع فیلتر کمتر از دو نوع دیگر فیلتر است اما امروزه به دلیل سرعت کم و همچنین مساحت زیاد فقط در برخی تصفیه خانه های روستایی مورد استفاده قرار می گیرند و در مراکز صنعتی و تصفیه خانه های شهری جای خود را به فیلتر تند شنی داده اند.

2- فیلتر شنی تند ثقلی

این نوع از فیلتر شنی از لحاظ ظاهری شبیه به فیلتر کند هستند اما در مساحت های به مراتب کمتر (۴۰-۱۰۰ m2) احداث میشوند. سرعت فیلتراسیون این فیلتر شنی در حدود ۱۰۰-۳۰۰ (m3/m2.day) است و برای تصفیه خانه های بزرگ آب توصیه میشوند. هزینه احداث این واحد ها بسیار کمتر از واحد های فیلتر کند شنی است اما با توجه نحوه شستشو، فاصله بین دو شستشو (۱۲-۷۲ hr) و افت فشار بیشتر نسبت به واحد های فیلتر کند شنی هزینه نگهداری و استهلاک در آن ها بیشتر است.

3- فیلترشنی تند تحت فشار

با توجه به محدودیت فضا و سرمایه گذاری در تصفیه خانه های کوچک و مراکز صنعتی این نوع از فیلتر شنی توسعه پیدا کردند. سرعت بالای فیلتراسیون (۱۰۰-۳۰۰ m3/m2.day) ، اندازه مناسب (استوانه ای به قطر ۱ الی ۳ متر)، کیفیت بالای آب خروجی، شستشوی آسان و در نهایت هزینه کم احداث و نگه داری، این نوع فیلتر را گزینه مناسبی برای استفاده در صنایع، کارخانه ها، استخرها، باغ ها و دیگر مراکز مشابه کرده است.

فیلتر شنی تند بصورت استوانه ‌های تحت فشار طراحی می‌شوند که داخل استوانه‌ بوسیله شن پر می‌گردد. جریان آب از بالا وارد شده و سپس با عبور از بستر شنی ذرات معلق،گل و لای، مواد آلی، رنگ، جلبک، باکتری و به صورت کلی TSS و کدورت خود را از دست میدهد. آب زلال و تصفیه شده از انتهای بستر توسط نازل ها جمع آوری شده و از سیستم خارج میشود. معمولا برای محافظت از نازل ها و نگه داری بستر شن یک لایه ذرات درشت روی نازل ها قرار میگیرد.

یکی از پارامترهای مهم در طراحی فیلتر شنی، سرعت خطی آب ورودی به فیلتر است. هر چه آب دارای کدورت پایین تری باشد لذا سرعت خطی پایین تری دارد و در نتیجه می توان از فیلتر  کوچکتری برای تصفیه آن بکار برد. برای مثال در استخرهای شنا سرعت خطی آب ورودی به فیلتر شنی را ۳۰ الی ۵۰ متر بر ساعت در نظر می گیرند