انواع فیلترهای شنی
فیلترهای شنی برای خالص‌سازی آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع از فیلترها به وسیله‌ی بستری از شن و ماسه‌های ریز، به تصفیه آب ورودی به فیلتر می‌پردازند.
فیلتر شنی معمولاً رسوبات، فلزات، هیدروکربن‌ها و برخی مواد دیگر از آب جدا می‌کنند.
انواع فیلترهای شنی
انواع فیلترهای شنی بر اساس نحوه فیلتراسیون و فشار کاری فیلتر به چندین دسته تقسیم می شوند. شایان ذکر است دسته بندی واحدی را نمی‌توان برای آنها مشخص نمود.
الف) فیلتر شنی‌های تحت فشار (فیلتر شنی‌های استخر)
ب) فیلتر شنی‌های حوضچه‌ای
ج) فیلتر شنی‌های آرام
در واقع تمامی این فیلترها بر اساس دبی در جریان از روی یک بستر ماسه‌ای، آب کدر و دارای لجن را به آب تصفیه شده تبدیل می‌کنند.
الف) فیلتر شنی‌های تحت فشار (فیلتر شنی‌های استخر)
فیلترهای شنی تحت فشار رایج‌ترین نوع فیلتر مورد استفاده برای استخرها می‌باشد که با ایجاد سرعت مناسب برای فیلتراسیون، تصفیه‌ای ایده‌آل را فراهم می‌سازد. در هنگام تصفیه، آب کثیف از لوله ورودی وارد فیلتر می‌شود. فشار پمپ و نیروی جاذبه، آب را از درون شن به سمت پایین هدایت می‌کند و شن و ماسه‌های ریز هرگونه آشغال و مواد زائد را از آب استخر می‌گیرند. در پایین فیلترهای شنی نازل‌هایی با سوراخ‌های بسیار ریز وجود دارد که اجازه عبور شن و ماسه را نخواهند داد اما آب از داخل این نازل ها عبور می‌کند. در زیر مخزن، آب تصفیه شده از لوله خروجی خارج می‌شود.
در ایران نیز فیلتر شنی‌های تحت فشار یا همان فیلتر شنی‌های استخر از رایج‌ترین این فیلترها هستند. در بعضی از ایستگاه‌های تصفیه آب شهری ایران، از فیلتر شنی‌های آرام استفاده می‌شود.
ب) فیلتر شنی‌های حوضچه‌ای
در فیلتر شنی حوضچه‌ای آب پس از تصفیه حتی بدون اضافه کردن مواد شیمیایی، آبی زلال خواهد شد.
ج) فیلتر شنی آرام
فیلترهای شنی آرام (Slow sand filter) در آمریکا از سال ۱۸۷۲ مورد استفاده قرار گرفت.
فیلترهای شنی آرام قدیمی‌ترین روش برای تصفیه آب‌های شهری بوده است.
امروزه این روش از فیلتراسیون آب شهری تنها در مقیاس‌های کوچک و برای آبی با کدورت و لجن پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برای استفاده از فیلترهای شنی آرام نیاز نیست تا عملیات خاصی قبل از تصفیه و ورود آب به فیلتر صورت بگیرد.
همچنین برای مراحل تصفیه آب نیز مراحل پیچیده‌ای نباید انجام شود.
این دو مورد از مزیت‌های استفاده از فیلترهای شنی است که برای یک سیستم تصفیه کوچک می‌تواند حائز اهمیت باشد.
فیلترهای مورد استفاده در استخرها
به طور کلی در استخرها از سه نوع فیلتر استفاده می‌شود که هر کدام از آن ها دارای مزایا و معایب خاص به خود هستند. نوع فیلتر مورد استفاده در استخر، بر مبنای شرایط و نیاز پروژه تعیین می‌شود. این سه نوع فیلتر عبارتند از:
- فیلترهای شنی
- فیلترهای دیاتومه
- فیلترهای کارتریجی
ملاک عملکرد دقیق فیلترها ( فیلتر شنی در کرج )، بر اساس اطلاعات ارائه شده توسط سازنده آنها است.
عوامل تأثیرگذار در انتخاب فیلتر
عواملی که برای انتخاب فیلترها می‌بایست در نظر گرفته شوند، عبارتند از:
- فضای موجود برای نصب فیلتر
- هزینه
- بازده فیلتر
در فیلترهای شنی، از شن و سنگ ریزه برای زلال‌سازی و تصفیه آب استخر استفاده می‌کنند. مکانیزم عمل در این فیلترها بسیار ساده است. آب آلوده جمع‌آوری شده از استخر، از بالای فیلتر وارد شده و ضمن عبور از لایه‌های مختلف شن و سنگریزه، از قسمت تحتانی فیلتر خارج شده و به این ترتیب، مقدار قابل توجهی از آلودگی‌های آب گرفته می‌شود.
فرآیند تفکیک آلاینده‌ها در فیلترهای شنی
باید توجه داشت که فرآیند تفکیک آلاینده‌ها در فیلترهای شنی از دو طریق صورت می‌گیرد:
۱- ذرات درشت جامد و معلق موجود در آب، در فواصل و حفره‌های ریز بین دانه‌های فیلتر گیر می‌کنند.
۲- از آنجایی که مواد ژلاتینی و لخته‌ها بخوبی به دانه‌های شن می‌چسبند، برای بالابردن راندمان فیلتر، به آب ورودی فیلتر موادی (مانند سولفات آلومینیوم) می‌زنند تا آلودگی‌های موجود در آب را به شکل لخته درآورده و بهتر در فیلتر شنی جدا شوند.
طبیعی است که بعد از مدتی، فیلتر شنی کثیف شده و نیاز به شستشو دارد.
علائم این کثیفی، بالا رفتن فشار فیلتر و کاهش جریان آب خروجی است.
برای تمیز کرن فیلتر شنی، لازم است تا جریان آب معکوس شده و ضمن شستشوی شن و سنگریزه‌ها، آب استفاده شده برای شستشوی فیلتر، از آن خارج شود.
به این عمل، “شستشوی معکوس” فیلتر (Backwash) گفته می‌شود.
در فیلترهای شنی جدید، عمل شستشوی معکوس بسادگی و توسط شیری که روی فیلتر قرار دارد، انجام می‌شود.
بعد از چندین مرتبه شستشوی معکوس فیلتر و در صورتی که به مرور زمان، شن و سنگریزه‌ها بقدری کثیف شوند که کارایی خود را از دست داده باشند، کل شن و سنگریزه فیلتر تعویض خواهد شد.
