02177638731 – 02177638732
دستگاه فیلتر شنی یا صافی شنی (Sand filter) یکی از رایج ترین دستگاه های تصفیه آب می باشد که از جنس فلز یا فایبرگلاس ساخته می شود و به منظور حذف کدورت و ذرات معلق در آب با اندازه بیشتر از 100 میکرون کاربرد دارد. قیمت ارزان، راندمان و طول عمر بالا از جمله ویژگی های مثبتی هستند که باعث شده اند تصفیه آب با فیلتر شنی در مصارف خانگی و صنعتی کاربرد گسترده ای پیدا کند. انواع فیلتر شنی، روال کار، مزایا و معایب و هر آنچه که باید درباره قیمت فیلتر شنی بدانید را در ادامه معرفی خواهیم کرد. با ما همراه باشید با نحوه محاسبه، طراحی و ساخت انواع فیلتر شنی استخر، صنعتی و خانگی و…
تصفیه آب در طبیعت به روش های گوناگونی انجام میشود که یکی از مهم ترین آنها، حذف مواد ذائد از آب با عبور آن از بستر شن و ماسه ای می باشد. در طراحی و ساخت فیلتر شنی از این رفتار طبیعت الهام گرفته شده با صرفه هزینه کمتر نسبت به سایر روش های تصفیه آب از قبیل اولترافیلتراسیون و نانو فیلتراسیون نسبت به حذف ذرات معلق در آب اقدام می گردد. فیلترهای شنی در واقع نوعی مخزن می باشند که دارای یک شیر ورودی و یک خروجی و نازل هایی با پوشش شن و سیلیس هستند. ذرات معلق در آب با گذر از فیلتر و نازل پوشیده شده با دانه های شن امکان عبور را پیدا نمی کنند و در نهایت خروجی آب تمیز و تصفیه شده خواهد بود.
بدنه صافی های شنی از جنس های مختلفی ساخته میشود که از رایج ترین آنها می توان به بدنه های فلزی، فایبرگلاس و بتنی اشاره نمود. بدنه های فلزی این تجهیزات از ورق های گالوانیزه می باشد و نوع بتنی که بیشتر برای تصفیه خانه هایی با ظرفیت بالا استفاده میشوند، از بتن ساخته شده و بسیار مقاوم هستند. فیلترهای فایبرگلاس از کامپوزیت های تحت فشار تولید شده و به صافی شنی FRP نیز شهرت دارند.
فیلتر شنی صنعتی و استخر و غیره از اجزای مختلفی همچون مخزن بسیار مقاوم، شیر، فشار سنج، لوله، نازل، بستر سیلیس و شن و دریچه بازدید تشکیل شده است. ساختار فیلتر شنی شامل بستر سیلیس می باشد که در وسط مخزن قرار گرفته و شیرهای ورود و خروج آب در قسمت بالای آن نصب میشوند. لوله های به کار رفته در این فیلترها برای انتقال آب استفاده شده و در داخل مخزن نصب میشوند.
یکی از مهم ترین اجزای به کار رفته در این صافی ها، دریچه های بازدید می باشد. دریچه هایی با ورودی کوچک آن دست رو بوده و بیشتر برای ورود سیلیس و تعویض بستر آن کاربرد دارد. با استفاده از دریچه آدم رو می توان مقاوم سازی جداره داخلی مخزن و تعمیرات اساسی در فیلترشنی های بزرگ صنعتی استفاده کرد. فیلتر شنی استخر که اندازه و ابعاد کوچکی دارد، فاقد دریچه آدم رو می باشد.
همچنین لازم به ذکر است که با توجه به نوع فیلتر شنی در ساختار آن از شیرهای مختلفی همچون شیر پروانه ای، شیر دستی چهار کاره و شیر چند کاره اتوماتیک استفاده میشود.
صافی شنی با توجه به نوع کاربرد و شرایط محیط در مدل های مختلفی تولید می گردد. به طوریکه تفاوت هایی در آنها از نظر جنس بدنه، نحوه عملکرد، تعداد لایه های سیلیس و نحوه نصب آنها به چشم میخورد. صافی شنی رزینی، فیلتر شنی استیل، استنلس استیل، فیلتر شنی سختی گیر، فیلتر شنی عمودی و افقی، فیلتر شنی استخر، فیلتر شنی گالوانیزه از جمله فیلترشنی های رایج در صنعت می باشند.
نکته بسیار مهمی که در طراحی فیلتر شنی وجود دارد، نیرویی می باشد که باعث میشود آب از نازل عبور کند. بر همین اساس و با توجه به مقدار فشار وارد شده به آب برای عبور از فیلتر می توان Sand filter ها را در چند گروه کلی تقسیم بندی کرد که عبارتند از:
این نوع از صافی شنی در طبیعت رایج می باشد و بدون هیچگونه نیروی فشار عمل می کند. عبور آب از بستر شنی با سرعت کاملا طبیعی و آرام در فضایی با مساحت یک متر مربع، در یک شبانه روز در نهایت 3 متر مکعب آب تصفیه شده خروجی می دهد. با توجه به سرعت بسیار پایین این گروه از روش های تصفیه آب، بیشتر برای محیط های صنعتی و خانگی کاربرد دارد که نیاز به آب تصفیه شده در آنها کم باشد. به عنوان مثال در تصفیه خانه های شبکه های آب روستایی صافی شنی می تواند گزینه مناسب و مقرون به صرفه به شمار رود.
این گروه از صافی های شنی شباهت بسیار زیادی با نوع کند و آرام دارند و تنها تفاوت آنها در مساحت بستر شنی می باشد که آب از آن عبور می کند. به منظور عبور آب با فشار و سرعت بالاتر بستر پوشیده شده از ماسه و سیلیس کم و حدود 40 تا 100 متر مربع در نظر گرفته میشود. در نوع صافی شنی آرام مساحت بستر شن حدود 300 تا 800 متر مربع در نظر گرفته میشود. از مزایای این روش می توان به سرعت تصفیه بالاتر نسبت به نوع کند اشاره نمود. البته لازم به ذکر است که چون آب از بستر کوچکی از شن و ماسه عبور می کند، در نتیجه سرعت کثیف شدن بستر شنی افزایش پیدا نموده و در نتیجه به شستشوی بیشتری نسبت به نوع کند نیاز دارد.
فیلتر شنی تند تحت فشار یکی از پرکاربردترین نوع صافی شنی می باشد که بیشتر در محیط های صنعتی و حتی خانگی که به سرعت بیشتری برای تصفیه آب نیاز می باشد مورد استفاده قرار میگیرد. عبور آب با فشار وارد شده از سمت پمپ باعث میشود تا سرعت عبور آن از بستر شنی و نازل ها افزایش پیدا نموده کند و در مدت زمان کوتاه خروجی آب تصفیه شده نسبت به دو روش قبل خیلی بیشتر خواهد بود. از رایج ترین نوع فیلترشنی تحت فشار می توان به فیلترهای استخر اشاره نمود که در استخرهای خانگی و عمومی کاربرد زیادی دارد.
علاوه بر دسته بندی که بر اساس نحوه عملکرد در فیلتر شنی ارائه شد، این محصولات از نظر شکل و شاختار کلی نیز متفاوت هستند. بر همین اساس می توان به دو گروه پرکاربرد زیر اشاره نمود:
در محیط هایی که با کمبود فضا برای نصب تجهیزات مختلف مواجه هستند، فیلتر شنی عمودی مورد استفاده قرار میگیرد. این تجهیزات دارای مخزن استوانه ای بوده و به صورت عمودی نصب میشوند. با توجه به ظرفیت مورد نظر و میزان دبی آب ارتفاع مخزن متفاوت است و در حالت کلی این نوع نسبت به فیلترهای افقی کم حجم تر هستند.
در ادامه دانه بندی سیلیس های مورد استفاده در این تجهیزات ارائه شده است.
نوع دیگری از این تجهیزات که روی سطح به صورت افقی نصب میشود به فیلتر شنی افقی نامیده شده و مهم ترین ویژگی آن، اشغال فضای زیاد می باشد. فیلتر شنی افقی برای محیط هایی کاربرد دارد که از نظر ارتفاع سقف دارای محدودیت بوده اما فضای کافی در کف سالن برای نصب فیلتر در اختیار دارند.
بدنه فیلتر شنی صنعتی و فیلترشنی استخر با متریال های مختلفی ساخته میشود و بر همین اساس قدرت تحمل آنها در برابر فشار و پوسیدگی و غیره متفاوت خواهد بود. در حالت کلی انواع صنفی شنی را می توان بر اساس جنس بدنه آنها در گروه های زیر دسته بندی کرد:
از مقاوم ترین صافی های شنی می توان به مدل هایی اشاره کرد که از استیل و گالوانیزه و سایر متریال های فلزی تولید میشوند. این فیلترها دارای قدرت تحمل بسیار بالایی در برابر فشار و حرارت بوده و اغلب در محیط های صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. علیرغم قدرت تحمل بالا در برابر شرایط محیطی و دما و فشار، در تماس با مواد خورنده نمی توانند استقامت ایده آلی داشته باشند. علاوه براین، وزن زیادی داشته و به همین دلیل بیشتر برای تصفیه خانه های بزرگ آب شهری و محیط های صنعتی کاربرد دارند.
به دلیل ضعف های موجود در فیلترشنی در تماس با مواد خورنده و اسیدی، در ساخت فیلترشنی از فایبرگلاس نیز استفاد میشود. این مواد قدرت تحمل صافی شنی در تماس با مواد خورنده و زنگ زدگی افزایش داده و وزن سبک تری نیز خواهد داشت. اما لازم است به معایب معایب فیلتر شنی فایبرگلاس نیز در زمان خرید آنها توجه داشته باشید. این نوع صافی شنی قدرت تحمل کمی در برابر ضربه، فشار و حرارت داشته و تعمیر آنها امکان پذیر نخواهد بود.
فیلتر شنی فلزی و فایبرگلاس از بیشترین کاربرد در صنعت برخوردار می باشند که از نظر طول عمر، ماندگاری و مقاومت و غیره با هم تفاوت دارند. لذا پیشنهاد می کنیم قبل از خرید فیلتر شنی فلزی و فایبر گلاس به تفاوت های میان آنها توجه داشته باشید. از مهم ترین تفاوت های این دو نوع صافی شنی می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:
علاوه بر تفاوت هایی در جنس بدنه مخزن فیلترشنی و نحوه نصب آنها روی زمین وجود دارد، بر اساس تعداد لایه های سیلیس به کار رفته نیز متفاوت هستند. به طوریکه می توان انواع فیلترشنی را بر اساس بستر لایه ای سیلیس در دو دسته زیر قرار داد:
همان طور که قبلا اشاره شد، فیلترهای شنی بخاطر مکانیزم به کار رفته در آنها و هزینه نسبتا ارزان کاربرد زیادی داشته و در تصفیه خانه های خانگی، استخر، کارخانجات صنعتی و غیره کاربرد دارد. از اصلی ترین کاربردهای فیلتر شنی می توان به موارد زیر اشاره نمود:
استخرهای عمومی و خصوصی یکی از مهم ترین مواردی هستند که به شدت به آب تصفیه شده و بدون آلودگی نیاز دارند. از انواع فیلتر شنی استخر می توان به کند، تند و نرخ بالا اشاره نمود که در تمام آنها از پمپ هوا استفاده میشود. فشار وارد شده در نوع کند کمتر از دو نوع دیگر بوده و برای فیلترهای شنی نرخ بالا از سیلیس هایی با دانه های درشت تر استفاده می گردد و در نتیجه نرخ عبور آب از نازل ها افزایش پیدا می کند و در نهایت آب خروجی از کیفیت کمتری نسبت به دو نوع دیگر برخوردار خواهد بود.
عبور آب با آلودگی بالا از دستگاه تصفیه از قبیل اسمز معکوس باعث میشود تا فیلترها خیلی زود کثیف شوند. در این شرایط یا فیلتر با شستشو تمیز شده و یا به طور کامل باید تعویض گردد. به منظور جلوگیری از پرداخت هزینه تعویض مداوم فیلتر، از فیلتر شنی به عنوان پیش تصفیه استفاده می گردد تا ذرات بزرگتر حذف شده و آب با درجه کدری و ناخالصی کمتر وارد دستگاه RO گردد.
یکی از راه های به چرخه درآوردن آب بعد از مصرف، تصفیه فاضلاب می باشد که می تواند هزینه آبیاری فضای سبز و همچنین مصرف آب کارخانجات صنعتی را تا حد زیادی کاهش دهد. یکی از کاربردهای بسیار مهم فیلتر شنی، استفاده از آن برای تصفیه پسآب فاضلاب می باشد که هزینه کمی داشته و می تواند تا حد مطلوبی ذرات معلق در آب را حذف کند.
آب یکی از مهم ترین عناصر مورد نیاز برای بدن می باشد که کیفیت آن تاثیر مستقیم بر سلامت بدن دارد. وجود املاح موجود در آب که بیشتر بخاطر رسوب موجود در لوله کشی ساختمان می باشد باعث میشود تا به مرور به کلیه ها آسیب وارد کند. برای رفع این گروه از مشکلات موجود در آب می توان از دستگاه های تصفیه آب با فیلتر شنی Sand Filter استفاده نمود.
عبور گل و لای و تکه های برگ و شاخه ها از پمپ آب و ورود آنها به لوله های سیستم آبیاری قطره ای و بارانی خیلی زود باعث مسدود شدن آنها می گردد و سیستم آبیاری را با اختلال مواجه خواهد کرد. نصب صافی شنی یکی از بهترین راهکارها برای رفع این مشکلات خواهد بود.
یکی از کاربردهای بسیار مهم و دلایل تولید فیلتر شنی در صنعت، استفاده از آنها در برج های خنک کننده می باشد. استفاده از این شیوه تصفیه آب تاثیر بسیار زیادی بر کیفیت آب داشته و در اغلب مواقع جنس آن فولادی در نظر گرفته میشود.
در حالت کلی و بدون در نظر گرفتن انواع مختلف فیلتر شنی، روش کار آنها را می توان به صورت زیر شرح داد:
کاربرد بسیار گسترده صافی های شنی نشان دهنده مزایای زیاد آنها نسبت به سایر روش های تصفیه آب می باشد که از مهم ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
عبور ذرات معلق در آب به مرور باعث میشود تا حجم زیادی از آنها به بدنه شن و سیلیس روی نازل قرار گرفته و کیفیت آب خروجی را کاهش دهد. به همین منظور و مانند سایر روش های تصفیه آب لازم است به صورت دوره ای نسبت به شستشو دستگاه اقدام شود. در طراحی و تولید فیلتر شنی، شستشوی فیلتر شنی اغلب با روش شستشوی معکوس ارائه میشود و به این صورت است که آب با فشار زیاد و در جهت عکس جریان آب از نازل های داخل مخزن عبور میکند. با این عمل ذرات و کثیفی های قرار گرفته در لا به لای دانه های سیلیس از آن جدا شده و کاملا تمیز خواهد شد.
برای افزایش بهره وری و کارایی بستر شنی موجود در این فیلتر لازم است چند نکته مهم مد نظر قرار گیرد که عبارتند از:
بستر سیلیس از مهم ترین و اصلی ترین بخش ها در فیلترهای شنی می باشد که تاثیر بسیار بالایی بر قدرت دستگاه و کیفیت آب خروجی دارد. بسترهای سیلیس به کار رفته در این دستگاه می تواند به صورت یک لایه و چند لایه در نظر گرفته شود. در نوع یک لایه بستر نازک با قطر کمی از شن در دستگاه قرار گرفته و به منظور افزایش کارایی و قدرت فیلتر، ممکن است از چند لایه شن و سیلیس استفاده شود. برای بهبود کیفیت همچنین لازم است اندازه دانه های شن در لایه های مختلف با دقت انتخاب شود و از کوچه به بزرگ روی هم قرار گیرند.
یکی از مهم ترین و تاثیرگذارترین فاکتورها در کارایی فیلتر شنی صنعتی، نوع سیلیس و دانه های شن به کار رفته در آنها است. بر اساس تعداد بسترهای درون مخزن، سیلیس هایی با اندازه های مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. از رایج ترین انواع سیلیس و شن برای این تجهیزات می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:
در صورت عدم استفاده از سیلیس و شن و ماسه های باکیفیت، در بازه زمانی کوتاه نیاز به تعویض آنها احساس خواهد شد. در حالت نرمال می توان تا 5 سال بستر سیلیس و ماسه را تعویض نکرد و در این مدت با بک واش می توان آلودگی های تجمع یافته بر روی آن را پاکسازی کرد.
طول عمر و کارایی صافی شنی استیل و فایبرگلاس تا حد زیادی به نحوه استفاده از آن بستگی دارد. به همین دلیل لازم است استانداردها و اصول مهم در نگهداری از آنها رعایت شود. از مهم ترین نکات در نگهداری از فیلتر شنی می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:
شستشوی معکوس تا حد مطلوبی می تواند آلودگی های موجود در بستر را کاهش دهد، اما با گذشت زمان دانه های سیلیس موجود در بستر قدرت خود را از دست خواهند داد. به همین دلیل لازم است علاوه بر شستشو، برای احیای بستر دانه های سیلیس مرغوب در آن قرار گیرد. با توجه به میزان آلاینده های موجود در آب و نوع دانه های سیلیس مدت زمان تعویض بستر متغییر خواهد بود. در حالت کلی در بازه زمانی 5 تا 10 سال می توان از بستر بدون نیاز به تعویض آن استفاده کرد. یکی از نشانه های مهم که زمان تعویض بستر شنی را نشان می دهند، فاصله بین مراحل شستشو معکوس می باشد. به طوریکه با کوتاه شدن این مدت زمان به مرور به معنای این است که بستر را تعویض کنید.
بدنه فیلترهای شنی از مخازن فلزی یا فایبرگلاس ساخته میشود و در بخش های صنعتی بیشتر نوع فلزی کاربرد دارد. چون این مخازن مقاومت بالاتری داشته و طول عمر و کارایی آنه نیز بیشتر است. بر اساس استاندارد ASME تمام مخازن تحت فشار که برای این دستگاه ها استفاده میشود، باید در طراحی از نظر میزان ضخامت بدنه و حداقل و حداکثر تنشی که می توانند تحمل کنند و سایر فاکتورها در سطح مطلوبی قرار داشته باشند. بر همین اساس می توان استانداردهای مورد استفاده در طراحی فیلتر شنی را به صورت زیر بیان کرد:
بر اساس استانداردهای ارائه شده ASME حداکثر تنش مجاز در اتصالات مخزان و بدنه فیلتر شنی از رابطه زیر محاسبه میشود:
P=(B/4) ((SuE)/Su,avg)
بر اساس این رابطه B نشان دهنده فشار پیوسته، E نشان دهنده ضریب تاثیر جوشکاری، SU حداقل تنش کششی و SU,avg مقدار تنش نرمال است.
علاوه بر ASME، استانداردهای جهانی دیگری نیز در طراحی مخازن تحت فشار مورد استفاده در فیلترهای شنی کاربرد دارند. از جمله آنها می توان به استاندارد BS یا British standard اشاره نمود. بر اساس این استاندارد در طراحی و ساخت بدنه فیلتر شنی لازم است از BS EN 14015:2004 پیروی شود.
یگی دیگر از استانداردهای مهم در این زمینه، استاندارد API می باشد که توسط انستیتو نفت آمریکا رائه شده است. در بندهای مختلف این استاندارد میزان ضخامت بدنه مخزن و ارتفاع و قطر و وزن و تنش مجاز فلز مشخص شده اند. این استاندارد دارای 6 بند مجزا بوده و در تولید مخزن و بدنه فیلتر شنی و سایر تجهیزاتی که مخزن تحت فشار در آنها کاربرد دارد استفاده میشوند.
صافی شنی دارای کاربرد بسیار زیادی در تصفیه آب آشامیدنی، استخر و آب کشاورزی و صنایع مختلف دارد. به همین دلیل تنوع در این محصولات زیاد است. لذا بهتر است در زمان خرید فیلتر شنی صنعتی به نکات زیر توجه داشته باشید:
قیمت فیلتر شنی یکی از مهم ترین فاکتورها در انتخاب و خرید آن می باشد. از آنجا که فیلترهای شنی تنوع بسیار بالایی دارند، در نتیجه از نظر قیمت نیز با هم کاملا متفاوت هستند. به طوریکه نمی توان به طور قطعی مشخص کرد که قیمت فیلتر شنی چقدر است. فیلترهای شنی با توجه به نوع آنها، ظرفیت و جنس به کار رفته در بدنه ها قیمت گذاری می گردند. به منظور اطلاع از قیمت فیلتر شنی می توانید با آسایش افزا ایمن تماس گرفته و با توجه به نوع صافی مورد نظر نرخ ها را دریافت نمایید.
طراحی فیلتر شنی و تولید آن نیاز به رعایت استانداردهای متعددی دارد و پارامترهای گوناگونی در این زمینه باید مد نظر قرار گیرند. از مهم ترین پارامترها در طراحی صافی شنی می توان به TSS و NTU اشاره کرد. TSS فیلتر شنی مخفف total suspended solids می باشد که نشان دهنده کل مواد جامد معلق در آب است. NTU نیز میزان کدورت آب را نشان داده و در واقع به مقدار کل ذرات معلق در آب که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نمی باشند اشاره دارد. بعد از بررسی پارامترهای فوق در نهایت نوع و تعداد بسترهای سیلیس انتخاب شده و درون مخزن تعبیه میشوند. مراحل طراحی فیلتر شنی صنعتی در آسایش افزا ایمن بعد از بررسی شرایط محیط توسط مهندسین متخصص این حوزه انجام میشود. در تمام مراحل طراحی استانداردهای متعددی مد نظر قرار گرفته و در نهایت منجر به تولید فیلترهایی با بالاترین کیفیت خواهند شد.
طراحی و تولید فیلتر شنی یکی از مهم ترین خدمات ارائه شده توسط آسایش افزا ایمن می باشد که توسط مهندسین با تجربه در حوزه تصفیه آب و فاضلاب صورت می گیرد. به منظور ارائه سفارش طراحی و تولید فیلتر شنی تحت فشار، کند و تند ثقلی و یا خرید فیلترشنی های تولید شده توسط این مجموعه می توانید از راه های ارتباطی ذکر شده در پایین صفحه استفاده نمایید. کارشناسان مجموعه آسایش افزا ایمن مشاوره های لازم را به منظور خرید گزینه مناسب با توجه به محیط و هدف مورد نظر ارائه خواهند داد.
فیلتر شنی با عبور آب از بستر شن و رزین گل و لای و تمامی ذرات معلق در آب را حذف می کند و فیلتر کربنی با عبور آب از بستر کربن فعال طعم، بو، مزه و از همه مهم تر کلر آب را حذف می کند.
فیلتر شنی افقی و عمودی از نظر کارکرد تفاوتی با هم ندارند. در محیط هایی که ارتفاع سقف کم است از فیلتر شنی افقی استفاده میکنند و در محیط هایی محدودیت فضا دارند از فیلتر شنی عمودی.
عمر فیلتر شنی بسته به نوع مصرف و املاح و سختی آب متغیر است اما در حالت کلی اگر رزین داخل آن مرتب شستشو(بک واش) شود عمر طولانی خواهد داشت.
در طراحی فیلتر شنی فاکتورهای مختلفی باید مد نظر قرار بگیرد. از جمله فاکتورهای بسیار مهم سرعت خطی آب است. در حالت عادی به طور معمول برای آب استخر ۲۰ متر در ساعت را برای سرعت خطی آب در نظر میگیرند. همچنین نوع استخر، از لحاظ عمومی و یا خصوصی بودن نیز در این محاسبه تاثیر گذار خواهد بود. فرآیند تصفیه را نیز از لحاظ زمانی آن را بین سه تا هشت ساعت در نظر میگیرند. (جهت کسب اطلاعات بیشتر به جدول محاسبه فیلتر شنی که در این صفحه قرار داده ایم مراجعه فرمایید…)
شرکت آسایش افزا ایمن در دهه 70 با هدف ارایه خدمات مشاوره مهندسی در امور ساخت و بهره برداری سیستم های تصفیه آب و فاضلاب فعالیت خود را آغاز نموده است. این مجموعه با در اختیار گرفتن دانش فنی روز دنیا و تکیه بر فناوری های نوین مهندسی در زمینه طراحی، ساخت، نصب و راه اندازی تجهیزات و سیستم های آب (صنعتی، خانگی، استخر) و فاضلاب فعالیت می نماید.
طراحی و اجرا: ماهیان
دیدگاهتان را بنویسید