فیلتر

صاف کردن یا فیلتراسیون یک روش فیزیکی برای حذف ذرات معلق در مایعاتی مانند آب است. این ذرات معلق می تواند گل، رنگ، مواد آلی، پلانکتون، باکتری، ذرات حاصل از خوردگی و مانند این موارد باشند.

فیلترها را می توان به دو دسته کلی زیر تقسیم نمود:

1. فیلترهای سطحی: در این فیلترها عمل جدا شدن ذرات معلق در عمق بسیار کم، که همان سطح فیلتر است انجام می شود. مثل کاغذ صافی یا فیلترهای کیسه ای
2. فیلترهای عمقی: در این فیلترها عمل جدا شدن ذرات معلق در عمق بستر فیلتر صورت می پذیرد. مثل فیلترهای ثقلی یا فیلترهای فشاری. در این فیلترها آب حاوی ذرات معلق را از بستری از دانه بندی یک ماده که می تواند شن یا ذغال آنتراسیت باشد عبور می دهند.

در اثر عبور آب از خلل و فرج بین این ذرات، مواد معلق آب گیر کرده و آبی تقریبا عاری از مواد معلق به دست می آید ولی از طرفی انباشته شدن این ذرات در بستر فیلتر باعث افزایش افت فشار می گردد که اگر این افت فشار از حد معینی تجاوز نماید، می بایست بستر فیلتر را به منظور خارج نمودن این مواد شستشو داد یا اصطلاحا بکواش نمود.

بطور کلی می توان عمل فیلتراسیون را به صورت شکل زیر نشان داد:

در عمل بکواش جهت جریان آب عکس شده و از سمت پایین به طرف بالا خواهد بود. لذا مواد معلق باقی مانده در بستر سیلیس از آن جدا شده و از طریق مسیر مجزایی از فیلتر خارج می شود.

عوامل مختلف فیلتراسیون در جدول ذیل نمایش داده شده است:

در فیلترهای عمقی آب حاوی ذرات معلق را از بستری از یک ماده مناسب که می تواند شن یا ذغال آنتراسیت باشد عبور می دهند که در اثر عبور آب از خلل و خرج بین این ذرات، مواد معلق به تله افتاده و گیر کرده لذا آب تقریبا عاری از مواد معلق از فیلتر خارج می گردد.

از انواع فیلترهای عمقی می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• فیلتر فشاری (تند)
• فیلتر ثقلی (کند)

فیلتر فشاری (تند) به صورت مخازن فولادی استوانه ای شکل ساخته می شوند و همانند فیلترهای ثقلی در کف آن از نازل های مخصوصی با تعداد مناسب استفاده می گردد و

سپس بستر سیلیس روی آن قرار می گیرد. معمولا ارتفاع این بستر بین 1/3 ~ 1/8 متر است. ولی عمدتا ارتفاع سیلیس در این نوع فیلترها بین 1 ~ 1/5 متر طراحی می گردد. از این نوع فیلترها می توان در اغلب سیستم های تصفیه آب استفاده نمود.

فیلتر ثقلی (کند) از حوضچه های بتنی تشکیل شده که در کف آن مجاری خروجی آب و یا کانالهای زهکشی شده یا نازل بندی شده وجود دارند. روی لوله های جمع آوری کننده کف مخزن سیلیس و ماسه به سایز مناسب و معمولا تا ارتفاع مجموع 0/8 ~ 1/6 قرار می دهند. از این نوع فیلترها معمولا برای تصفیه آب در جوامع کوچک یا کارخانجات بزرگ با مصرف آب قابل توجه استفاده می شود.

فیلترهای تحت فشار

بدنه این فیلترها استوانه ای شکل و از فولاد ساخته می شوند. فشـار استاندارد در این فیلترها 1/5 تا 7 اتمسفر می باشد. این فیلترها به دو صورت عمودی و افقی موجود هستند. قطر فیلترهای عمودی استاندارد از حدود یک متر تا چهار متر می باشد و ارتفاع آن ها نیز از حدود یک تا چند متر است. فیلترهای عمودی به دلیل اینکه در تمام راستای ارتفاع آنها عمل تصفیه فیزیکی انجام می شود بر فیلترهای افقی ارجحیت دارند.

از مزایای این روش می توان به جریان خطی تصفیه بالا و قابل تغییر، سیستم جمع آوری یکنواخت، حداقل افت فشار با توجه به دبی بالا، راهبری آسان، هزینه نگهداری کم و اشغال فضای کم اشاره نمود.

کاربرد این فیلترها در موارد زیر است:

1. فیلتراسیون آب جهت مصارف شرب و صنعتی
2. فیلتراسیون آب استخرهای شنا و آبنماها
3. فیلتراسیون پسابهای بهداشتی و صنعتی به عنوان تصفیه تکمیلی فیزیکی
4. حذف مواد تولید کننده رنگ، مزه، بو و حذف کلر محلول (استفاده از بسترهای جاذب)
5. فیلتراسیون بعنوان آخرین مرحله تصفیه فیزیکی در تصفیه خانه ها

جهت کاربرد با راندمان بالا استفاده از متد انعقاد و لخته سازی مواد معلق قبل از فیلتراسیون و ورود آب به فیلتر توصیه می گردد.

ساختمان فیلتر

هر فیلتر فشاری شامل: مخزن استوانه ای شکل فولادی که بوسیله بستر دانه بندی شده که بر روی یک مجموعه داخلی تجهیز گردیده می باشد. آب ورودی از قسمت فوقانی به روی بستر فیلتر وارد و پس از گذر از بستر صافی به طرف پایین منتقل و به وسیله شبکه جمع آوری، آب تصفیه شده به طرف خط مصرف انتقال می یابد. در مواقع لزوم با استفاده از سیکل معکوس فوق می توان بستر فیلتر را از مواد معلق انباشته شده تمیز نمود.

فیلترهای فشاری در مقاسیه با فیلترهای ثقلی در ظرفیت های مشابه به صرفه تر و اقتصادی تر می باشند. همچنین فیلترهای عمودی فشاری بخاطر آنکه در تمام راستای ارتفاع آنها عمل تصفیه فیزیکی انجام می گیرد بر فیلترهای افقی فشاری ارجحیت دارند.

فیلترهای عمودی به شکل ایستاده نصب و معمولا تا قطر حداکثر 4 متر و ارتفاع تا چند متر ساخته می شوند. سهولت حمل، کم حجم بودن و استفاده در تصفیه خانه های کوچک از جمله مزایای این صافی ها می باشند. بسته به نوع کاربرد فیلترهای فشاری، بستر صافی نیز به وسیله مواد مختلف دارای قابلیت استفاده بهداشتی و صنعتی می گردد.

بستر سیلیس:

جهت حذف کدورت و ذرات معلق آب استفاده و سیلیس های بکار رفته از نوع طبیعی با درجه خلوص بالای 98 درصد بوده و با دانه بندی ترتیبی و به صورت لایه ای در فیلترهای شنی استفاده و معمولا با سایز محدود بین 0/5 تا 12 میلی متر می باشد

بستر جاذب:

جهت حذف طعم، بوی نامطبوع، رنگ و جذب فنل و کلر محلول و مشتقات مشابه استفاده و بستر بر روی یک لایه سیلیس در کف آن تشکیل می یابد. از جمله مواد پر کاربرد در این نوع بستر، کربن اکتیو است که دانه بندی مطلوب آن بین 0/6 تا یک میلی متر بوده و در دو نوع پودری و دانه ای در دسترس می باشد.

بستر اکسیدان:

جهت اکسیداسیون آهن، منگنز و رسوب این ترکیبات بر روی بستر بکار رفته و ظرفیت اشباع شده اکسیداسیون بستر به وسیله استفاده مداوم از پرمنگنات پتاسیم جایگزین می گردد.

بستر خنثی کننده:

جهت تنظیم میزان PH آب های اسیدی استفاده و بستر خنثی کننده از مواد مخصوص تشکیل و آب اسیدی به آن وارد می شود. بستر مذکور گاز CO2 را که باعث کاهش PH در آب می گردد را به صورت کربنات کلسیم تبدیل و خاصیت خورندگی آب را از بین می برد.

بستر پودر فسیلی:

عموما جهت تصفیه و زلال سازی آب استخرهای شنا استفاده و بستر فیلتر از تزریق پودر فسیلی دیاتومیت بر روی صافی های پارچه ای تشکیل می یابد. این نوع بستر را می توان جزو دسته بندی ردیف دو قرار داد.

مشخصات فیلترهای ساخت شرکت تصفیه آب و فاضلاب ایران

بدنه این فیلترها استوانه ای شکل و از ورق فولادی با ضخامت متناسب با ابعاد مخزن و فشار تست و عملیاتی ساخته می شود فشار مطلوب بین 1/5 الی 6 اتمسفر می باشد. (لازم به ذکر است فشار بیش از حد مطلوب در صافی ها باعث ایجاد پدیده شیار سازی یا Channeling می شود.)

فیلترهای ساخت این شرکت به صورت دو جداره ای در کف ساخته و به دلیل دو جداره بودن شعاع انحناء عدسی های طرفین مخزن بیش از سایر انواع صافی ها است.

نازل های تعبیه شده در جداره بالایی کف مخزن از نوع پلاستیکی و مقاوم در برابر اثرات مواد شیمیایی بوده و با توجه به تعداد و آرایش آنها عمل جمع آوری یکنواخت آب تصفیه شده را به طور کاملا یکسان و یکنواخت در سطح صافی انجام می دهند.

بدین ترتیب افت فشار در سیستم به حداقل خود رسیده و بهترین خط جریان هیدرولیکی در فیلتر ایجاد می گردد. به منظور بازدید، تعمیرات و سرویس دوره ای صافی از دو درب در قسمت فوقانی و کنار بدنه مخزن و به جهت توزیع یکنواخت آب ورودی از آب پخش مناسب استفاده می شود.

بسته به سفارش خریداران محترم، شیرآلات کنترل کننده فیلتر می تواند در سه مدل: دستی و تمام اتوماتیک بر روی مخازن صافی نصب و تحویل گردند.

به منظور جلوگیری از خوردگی، کلیه سطوح مجاور با آب پس از زیرسازی و آماده سازی با سه لایه رنگ اپوکسی مخصوص محافظت وکلیه سطوح خارجی صافی نیز پس از زیرسازی با دو لایه رنگ مرغوب رنگ آمیزی می شود.

هر مخزن مجهز به شیر هواگیری و مانومتر به منظور نشان دادن فشار داخلی مخزن خواهد بود. مشخصات فنی فیلترهای ساخت این شرکت در جدول فیلترهای شنی فشاری عمودی منعکس می باشد.

لازم به ذکر است صافی های با مشخصات خاص بر حسب سفارش با طراحی مناسب، ساخته می شود.

در صورت نیاز به فیلترهای فشار با بستر کربن اکتیو، دیاتومیت یا اکسیدان می توان از مشخصات و مدل فیلترهای فشاری موجود کمک گرفت.