در فرآیندهای تصفیه آب صنعتی، استفاده از تجهیزات مختلف برای حذف آلاینده‌ها و بهبود کیفیت آب ضروری است. فیلتر شنی یا سند فیلتر یکی از سیستم‌های پرکاربرد در این حوزه است که تمرکز آن بر حذف ذرات معلق (TSS) و کاهش کدورت آب می‌باشد. در این مقاله، با مفهوم فیلتر شنی، انواع، مزایا و کاربردهای آن آشنا می‌شویم.
فیلتر شنی چیست؟
فیلتر شنی سیستمی تحت فشار است که از سیلیس در سایزهای مختلف به عنوان مدیا استفاده می‌کند. این فیلتر، عمدتاً در مرحله پیش‌تصفیه آب صنعتی به کار می‌رود. عملکرد آن بر اساس عبور آب از لایه‌های مختلف شن و سیلیس است که ذرات معلق را به دام می‌اندازد و باعث زلال‌تر شدن آب می‌شود.
مشخصات اصلی فیلتر شنی:
- جنس بدنه: فولاد گالوانیزه، استیل یا فایبرگلاس
- عملکرد: حذف ذرات معلق تا اندازه 50 میکرون
- فشار کاری: معمولاً بین 2 تا 4 بار
انواع فیلتر شنی صنعتی
فیلترهای شنی بر اساس نحوه عملکرد، جنس بدنه و بستر لایه‌ای به چند دسته تقسیم می‌شوند:
1. انواع فیلتر شنی (عملکرد)
- فیلتر شنی آرام (Slow Sand Filter):
عملکرد این فیلتر طبیعی و بدون استفاده از نیروی فشاری است. ظرفیت تصفیه آن کم بوده و برای محیط‌های روستایی مناسب است. - فیلتر شنی تند ثقلی (Rapid Sand Gravity):
این فیلتر مشابه نوع آرام است اما حجم آب بیشتر و سرعت تصفیه بالاتری دارد. از آن در مواردی با نیاز به دبی بالا استفاده می‌شود. - فیلتر شنی تند فشاری (Rapid Sand Pressure):
رایج‌ترین نوع فیلتر شنی است که در صنایع مختلف به کار می‌رود. در این روش، آب با فشار پمپ از بستر عبور کرده و در زمان کوتاهی تصفیه می‌شود.
2. انواع فیلتر از نظر جنس بدنه
- بدنه فلزی:
ساخته‌شده از فولاد یا استیل ضدزنگ، مناسب برای فشار و شرایط سخت. طول عمر بالا و مقاومت در برابر خوردگی از مزایای این نوع است. - بدنه پلاستیکی:
سبک و ارزان، ساخته‌شده از PVC، مناسب برای کاربردهای خانگی و محیط‌های مرطوب. اما مقاومت کمتری نسبت به نوع فلزی دارد. - بدنه FRP (فایبرگلاس تقویت‌شده):
سبک، مقاوم در برابر خوردگی و طول عمر بالا. این نوع برای آب‌های صنعتی و مناطق مرطوب بسیار مناسب است. - بدنه بتنی:
استفاده در تصفیه‌خانه‌های بزرگ و با ظرفیت بالا. این فیلترها به فضای بیشتری نیاز دارند و برای فیلتراسیون ثقلی مناسب‌اند.
3. انواع فیلتر شنی (بستر لایه‌ای)
- تک‌لایه:
فقط یک نوع شن با اندازه مشخص برای تصفیه به کار می‌رود. - چندلایه:
از شن با اندازه‌های مختلف استفاده می‌شود که عملکرد بهتری نسبت به نوع تک‌لایه دارد. - مدیا فیلتر (Multi-Media):
ترکیبی از مواد مختلف مانند آنتراسیت و سیلیس که در لایه‌های متفاوت قرار می‌گیرند و راندمان بالاتری دارند.
کاربردهای فیلتر شنی در صنعت
- تصفیه آب‌های زیرزمینی و سطحی
- پیش‌تصفیه در سیستم‌های اسمز معکوس
- تصفیه آب استخرها
- کاهش کدورت آب برگشتی از برج‌های خنک‌کننده
- تصفیه آب موتورخانه‌ها و سیستم‌های آشامیدنی
- فیلتراسیون نهایی فاضلاب
مزایای استفاده از فیلتر شنی صنعتی
- کاهش کدورت آب و بهبود کیفیت
- جلوگیری از گرفتگی ممبران در سیستم‌های RO
- نصب آسان و فضای مورد نیاز کم
- هزینه تعمیر و نگهداری پایین
- امکان شستشوی معکوس (Backwash)
شستشوی مدیا فیلتر
بک‌واش (Backwash) فرآیندی است که طی آن آب با جریان معکوس وارد فیلتر شده و ذرات آلاینده از بستر خارج می‌شوند. این فرآیند معمولاً زمانی انجام می‌شود که افت فشار یا کاهش دبی خروجی مشاهده شود.
مراحل شستشوی فیلترهای شنی:
- خاموش کردن پمپ.
- قرار دادن دستگاه در حالت بک‌واش.
- روشن کردن پمپ بک‌واش تا شفاف شدن آب خروجی.
- خاموش کردن پمپ و تنظیم سیستم به حالت عادی.
نتیجه‌گیری
فیلتر شنی یکی از اصلی‌ترین تجهیزات در تصفیه آب صنعتی است که با حذف ذرات معلق و کاهش کدورت، راندمان سایر سیستم‌های تصفیه مانند اسمز معکوس را افزایش می‌دهد. انتخاب نوع مناسب فیلتر شنی بر اساس نیازهای صنعتی، فشار کاری و جنس بدنه، تأثیر قابل‌توجهی در عملکرد و طول عمر سیستم خواهد داشت.
