فیلتر شنی (Sand Filter) چیست؟

سختی گیر آب چیست؟

سختی گیر آب یک راه حلی مناسب برای رفع سختی آب است. سختی آب یکی از عوامل اصلی در ایجاد رسوب بر روی جداره تجهیزات صنعتی و تاسیساتی است می باشد. تشکیل این نوع رسوبات سبب بروز مشکلات مختلفی در این سیستم ها می شود. از جمله این مشکلات می توان به گرفتگی درون لوله های انتقال آب، خوردگی تجهیزات، کاهش امکان انتقال و تبادل حرارت در دیگ های بخار، منابع کویل دار و مبدل های حرارتی و ... اشاره کرد.

این رسوبات ناشی از وجود نمک هایی در آب هستند که از ترکیب کاتیون هایی چون کلسیم و منیزیم و آنیون هایی چون بی کربنات، سولفات، نیترات و ... تشکیل می ‌شوند. ترکیبات مربوط به بی‌کربنات کلسیم و منیزیم را سختی موقت می ‌نامند و ترکیبات مربوط به سولفات، کلرور و نیترات کلسیم یا منیزیم را سختی ‌دائم می نامند. مجموع سختی‌ دائم و سختی‌ موقت، سختی کل نام دارد. سختی گیر ها راه حل‌ هایی برای این معضلات ارائه می ‌دهند.

برای حل مشکل رسوب گذاری آب باید عامل ایجاد آن یعنی سختی را کنترل کرد. برای این امر روشهای گوناگونی وجود دارد و از انواع سختی گیر های زیر میتوان استفاده نمود.

·        سختی گیر رزینی

یکی از روش های متداول استفاده از سختی گیر های رزینی است. در این نوع سیستم آب تحت فشار از میان رزین های کاتیونی عبور داده می شود. درواقع رزین با جذب کلسیم و منیزیم آب، عامل اصلی رسوب گذاری را از آب حذف می کند. ولی در عوض برای ایجاد تعادل یونی در آب به ازای هر یون دو ظرفیتی کلیسم و منیزیم، دو یون تک ظرفیتی سدیم را به آب پس می دهد. این عمل را تبادل یون و این نوع سختی گیر را سختی گیر تبادل یونی می نامند.

از مزایای استفاده از این روش می توان حذف کامل عوامل سختی ساز آب و برگشت ناپذیر بودن سختی آب را نام برد (سیستم های مغناطیسی این مزیت را ندارند). قابل احیاء بودن رزین و استفاده مجدد از آن در دوره ‌های طولانی از دیگر مزایای این روش است. نیاز به انجام عملیات احیاء در زمان اشباع رزین و نیاز به وجود اوپراتور، از معایب این مدل ها است. هر چند در سال های اخیر به دلیل ورود سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک این مشکل بر طرف شده است.

·        سختی گیر مغناطیسی و آلتراسونیک

استفاده از رسوب زدا هایی به شکل سختی گیر های مغناطیسی و الکترومغناطیسی و آلتراسونیک در سال های اخیر بسیار رایج شده است. نحوه عملکرد سختی گیر مغناطیسی و الکترومغناطیسی به این شکل است که یون های درون آب با عبور از یک میدان مغناطیسی قوی به حالت غیر فعال در می‌ آید و در درون آب معلق می‌ شوند و دیگر رسوب نمی‌ کنند. هر چند در این سیستم آب پس از مدت زمان طولانی و یا ایجاد شوک به شکل ضربه یا تغییر دما مجددا به حالت اول باز می ‌گردد. لذا باید از این مدل سختی گیر در سیکل های گردشی و یا مسیر هایی که آب به طور کامل از سیستم خارج و مصرف می شود استفاده کرد. از مزایای این سیستم می توان کوچک بودن و عدم نیاز به نگهداری و یا وجود شخصی به عنوان اپراتور را نام برد.

·        سختی گیر شیمیایی

سختی گیر شیمیایی دستگاهی است که با توجه به کارتریج یا فیلتر شیمیایی که داخل آن است طی فرایندی شیمیایی موجب حل شدن مواد معدنی مانند یون های کلسیم و منیزیم در آن می شود. پس از مدتی نیز باید کارتریج (فیلتر) آن تعویض شود. (بین 6 الی 18 ماه بسته به میزان سختی آب و کیفیت سختی گیر و تک مبدل یا دو مبدل بودن دستگاه) لازم به ذکر است کارتریج مورد استفاده در سختی گیر شیمیایی پکیج از نوع پلی فسفات می باشد.

شیر های سختی گیر

شیر های سختی گیر در مدل های FRP  به دو صورت نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک عرضه می شود.

·        سختی گیر های نیمه اتوماتیک

سختی گیرهای نیمه اتوماتیک برای همه موارد به‌ جزء شروع عملیات احیاء، دارای کنترل خودکار هستند. همچنین برای انجام امور مربوط به بهره‌برداری و کار با شیر آلات کنترل شستشوی معکوس، شستشو با آب نمک و آب کشی نهایی در دستگاه های دستی، باید یک کتابچه راهنما جهت استفاده‌ی اپراتور تهیه و ارائه شود.

·        سختی گیر های تمام اتوماتیک

در این دستگاه مراحل مربوط به عملیات احیاء به صورت خودکار انجام می ‌شود. مخزن آب نمک باید مرتباً با محلول نمک پر شود.

عملکرد سختی گیر چگونه است؟

سختي‌گير توسط فرآيند تبادل يوني، يون‌ هاي کلسيم و منيزيم (يون‌ هاي اصلي ايجاد کننده سختي آب) را از آب حذف مي ‌کند. وقتي آب وارد مخزن پلي اتيلن حاوي املاح معدني مي ‌شود، از بستر دانه ‌هاي کروي شکلي به نام رزين عبور مي‌ کند. رزين عموما از مواد پليمري به نام پلي ‌استايرن ساخته شده که توسط يون سديم، باردار شده ‌اند. دانه‌ هاي رزين بار منفي داشته و يون‌ هاي کلسيم و منيزيم حاوي بار مثبت هستند. چون بار هاي مخالف يک ديگر را جذب مي ‌کنند، بخش منفي مواد معدني موجود در آب به بخش مثبت رزين جذب مي‌ شود. با عبور آب سخت از بستر رزين، عوامل سختي آب به رزين جذب شده و به اين صورت از آب حذف مي ‌شوند. با جذب اين يون‌ ها، يون ‌هاي سديم موجود در سطح رزين در آب آزاد مي ‌شوند. بنابراين با اين فرآيند آب به طور کامل سختي ‌گيري شده و آب نرم در لوله ‌ها جريان مي ‌يابد.

اجزايي تشکيل دهنده سختي‌ گير آب

يک سيستم سختي ‌گير رزيني از سه بخش اصلي تشکيل مي ‌شود؛ يک شير کنترلي، يک مخزن پلي اتيلن براي نگهداري رزين و يک مخزن پلي اتيلن آب نمک. اين سه جزء در کنار هم به حذف عوامل سختي آب پرداخته، جريان آب عبوري را کنترل کرده و به صورت دوره‌ اي طي فرآيند احياء، سيستم را تميز مي‌ کنند. دیگر اجزای تشکیل دهنده سختی گیر عبارت است از:

اجزاي يک سختي گير رزيني شامل موارد زير است:

·        رزين

·        پايه ها

·        آب نمک

·        فشار سنج

·        مخزن نمک

·        لوله شستشو

·        دريچه بازديد

·        شير آب نمک

·        آب بخش کن

·        شير چند راهه

·        شير تخليه آب

·        شير تخليه هوا

·        ورود آب از دستگاه

·        خروج آب از دستگاه

·        صفحه آب بخش کن

مشخصات فني سختي گير ها

·        يک لايه شن سيليسي دانه بندي شده

·        مخزن نمک از جنس پلي اتيلن، في يا بتني

·        لوله کشي از جنس گالوانيزه PVC يا پلي اتيلن

·        کنترلر به صورت دستي، نيمه اتوماتيک و تمام اتوماتي

·        سيستم هاي پخش کننده و جمع آوري آب همراه با نازل هاي مخصوص

·        مخزن دستگاه سختي گير ساخته شده از ورق کربن استيل مطابق استاندارد با دريچه آدم رو

كاربرد هاي دستگاه سختي گير

عمده ترين كاربرد دستگاه هاي سختي گير عبارت است از:

·        نرم كردن آب مصرفي صنايع رنگ سازي و رنگرزي

·        نرم كردن آب ديگ هاي بخار و مبدل هاي حرارتي

·        حذف سختی آب چاه، حذق سختی آب های سطحی

·        نرم كردن آب مورد نياز برج هاي خنك كننده و سيستم هاي سرمايشي

نکات مهم در انتخاب سختی‌ گیر

برای خرید سختی ‌گیر مناسب با محیط، باید به هزینه اولیه و محل نصب آن توجه داشت. برای مشخص کردن ظرفیت نهایی سختی ‌گیر نیز باید حجم آبی که قرار است از مخزن سختی ‌گیر عبور کند را تعیین کرد. همچنین، در سختی‌گیر های رزینی بزرگ ‌باید مقدار نمک مورد نیاز جهت احیای رزین کاتیونی محاسبه شود. علاوه بر این، در انتخاب سختی ‌گیر ‌باید سختی آب ورودی، نوع و ظرفیت رزین و همچنین سیکل احیاء و شستشو نیز مورد بررسی قرار گیرد.

تعمیر و نگهداری سختی گیر

در سختی گیر های رزینی، برای آن که عمر مفید رزین که بالای ۵ سال است تحت تأثیر قرار نگیرد، بهتر است برای احیای رزین ‌ها در اولین مرتبه از آب مقطر استفاده شود.

نکته مهم بعدی، انتخاب رزین‌ های مناسب و با کیفیت است تا راندمان سختی ‌گیر بالا تر رود.

مسئله مهم دیگر، میزان فشار نسبی داخل مخزن است. به ‌طور کلی پیشنهاد می‌ شود که فشار نسبی درون مخزن سختی‌ گیر در حدود ۱٫۷ تا ۲٫۵ بار باشد. همچنین، وقتی فشار ورودی به سختی ‌گیر زیاد باشد، علاوه بر آن که موجب آسیب دیدن قطعات شیر آسیب می ‌شود، سبب می ‌شود رزین‌ های موجود در سختی ‌گیر نیز به خارج از مخزن منتقل شوند.

فیلتر شنی چگونه دستگاهی است؟

فیلترشنی دستگاهی است که با صاف کردن فیلتراسیون فیزیکی آب سبب حذف ذرات معلق مواد آلی، رنگ، باکتری ها و ذرات حاصل از خوردگی می شود. دستگاه فیلتر شنی به صورت استوانه ای شکل، تحت فشار طراحی می شوند و داخل ستون ها به وسیله شن سیلیس پر می شود که معمولا یک لایه ذرات درشت جهت جلوگیری از گرفتگی و سپس یک لایه ذرات ریز بر روی آن ها ریخته می شود.

جنس دستگاه فیلتر شنی از فولاد، بتن، فایبر گلاس و غیره می باشد، فیلتر های شنی را تحت فشار طراحی و تولید می کنند. فیلتر های شنی به شکل های گوناگون موجود می باشد از قبیل دایره ای یا همان استوانه ای، مربعی و مستطیلی می باشد. در داخل فیلتر شنی به جهت حذف مواد اضافی و ذرات معلق موجود در آب از شن و ماسه استفاده می کنند.

همه املاح و آلودگی هایی که در آب وجود دارد تا قطر ۵۰ میکرون در دستگاه فیلتر شنی حذف می شوند. آلودگی های موجود در آب که شامل رنگ و بو و باکتری و ... می باشد توسط شن و ماسه هایی که سیلیس نام دارند از بین می رود و سپس بعد از استفاده از این فیلتر از فیلتر کربنی نیز جهت تصفیه کردن آب استفاده می کنند.

به دستگاه فیلتر شنی، صافی شنی نیز می گویند. آبی که دارای آلودگی می باشد به داخل فیلتر شنی می ریزند، سپس این آب از سیلیس موجود در فیلتر شنی رد می شود و آلودگی ها را در میان این شن و ماسه سیلیس جا می گذارد و از منافذ بسیار ریزی که در انتهای فیلتر شنی وجود دارد خارج می شود.

بهترین روش برای حذف و از بین بردن آلودگی های موجود در آب استفاده از فیلتر شنی می باشد. فیلتر های شنی دارای بستری که دارای چند لایه می باشند، که هر کدام از این لایه ها شامل ذره هایی که از جنس سنگ و دانه هی آنتراسیت و گرانیت می باشند. اندازه و سایز این لایه ها و دانه بندی آن ها با هم یکسان نیست.

نحوه عملکرد دستگاه فیلتر شنی

آب های دارای آلودگی وارد فیلتر شنی می شود و از بین سیلیس عبور می کند و باکتری ها و رنگ و بو و ذرات معلق موجود در آب و سایر آلودگی ها را در بین این سیلیس ها به جای می گذارد و آب شیرین و تصفیه شده از انتهای فیلتر شنی که دارای منافذ بسیار ریزی می باشد خارج می شود و به این صورت آب را تصفیه می کند.

آشنایی با انواع مختلف فیلتر شنی

·        فیلتر شنی آهسته

·        فیلتر شنی تند

·        فیلتر شنی تحت فشار

فیلتر شنی آهسته

در مورد این فیلتر ها باید گفت که بدون هیچ گونه انجام لخته سازی صورت می گیرد. آب در این فیلتر ها به صورت خیلی خیلی آهسته و آرام حرکت می کند که این جریان آهسته سبب می شود که ذرات معلق موجود در آب بین سیلیس ها به مقدار بیشتری جمع شوند. که این عملیات موجب تشویق فعالیت بیولوژیکی می شود و بنابراین بعد از چند روز، لایه بیولوژیکی صورت می گیرد، که این لایه سبب حذف رنگ و بو و دیگر باکتری های موجود در آب می شود.

فیلتر شنی سریع

در فیلتر شنی های سریع عملکرد به این صورت است که واحد های تحت فشار در واحد های موازی چندگانه به کار می روند و همچنین در اندازه و سایز ها و نیز قابلیت های گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرند. این فیلتر ها نیز محیط کمی را اشغال می کنند.

جنس فیلتر های شنی تند از فایبرگلاس یا استنل استیل می باشند. وقتی این فیلتر ها در اندازه های بزرگ طراحی و ساخته شوند از جنس اپوکسی می باشند و زمانی که در اندازه های کوچک ساخته شوند از جنس فایبرگلاس می شوند.

فیلتر شنی تحت فشار

کارکرد این فیلتر ها به این صورت است که سرعت توزیع جریان در آن به صورت یکسان می باشد و فیلتراسیون صورت می گیرد. دانه بندی سیلیس در حذف ذرات تاثیر بسیاری دارد به این صورت که شما دانه بندی سیلیس تاثیر مستقیم با حذف مواد و ذرات موجود در آب دارد. فیلتر شنی در این روش ذرات تا حدود ۴۰ میکرو متر در آب از بین می روند.

کاربرد های فیلتر شنی تحت فشار

پر کاربرد ترین فیلتر شنی مورد استفاده عموم فیلتر شنی تحت فشار می باشد و بیشتر در تصفیه کردن آب استخر مورد استفاده و بهره برداری قرار می گیرد و نیز علاوه بر کارایی مناسب در زمینه تصفیه آب سرعت بالایی دارد.

انواع بستر در ساخت دستگاه فیلتر شنی

به طور کلی می توان دو نوع مختلف برای طراحی دستگاه های فیلتر شنی تصفیه آب در قسمت بستر آن در نظر گرفت.

·        بستر یک لایه

در این نوع بستر فقط از یک نوع شن یا سیلیس برای پر کردن دستگاه فیلتر شنی استفاده می شود.

·        بستر چند لایه

در این نوع بستر از چند لایه شن یا سیلیس استفاده می شود. به این ترتیب می توان از چگالی های مختلف برای پر کردن بستر استفاده کرد.

توجه: نکته قابل ذکر این است که در بستر های چند لایه شاهد افت فشار کم تری خواهیم بود. علت آن نیز نوع قرار گیری شن ها (از کوچک به بزرگ و بر حسب چگالی) است. با این روش از تمام فضای بستر فیلتر برای حذف ذرات معلق می توان بهره برد.

مکانیسم جذب مواد جامد ریز در دستگاه فیلتر شنی

از آن جایی که فیلتر های شنی دارای حفره های زیادی هستند، امکان گرفتن ذرات معلق بیشتری که در آب وجود دارد توسط این فیلتر ها میسر است. از آن جایی که مایع در زمان عبور از شن، از این ساختار های حفره ای شنی عبور می کند، دانه های معلق و ذرات ریز خود را درون حفره ها جای می گذارد.

دستگاه فیلتر شنی تصفیه آب، قادر است توسط چندین مکانیسم، فرایند تصفیه را انجام دهد. از جمله:

·        برخورد مستقیم

در این مکانیسم، آب به طور مستقیم از دستگاه فیلتر شنی رد می شود. در صورتی که بار سطحی شن منفی یا مثبت باشد، جامدات به سمت بار های غیر هم نام خود جذب می شوند. از این رو در طی این فرایند، کنش های یونی حذف می شوند.

البته گاهی اوقات این حذف توسط بار ذرات صورت نمی گیرد و ذرات در دام حفره ها می افتند. عامل این مکانیسم دستگاه فیلتر شنی نیروی واندروالسی است. در نهایت این فیلتر ذرات جامد موجود در آب را به خود جذب کرده و پس از مدتی ظرفیت خالی خود را از دست می دهد. لازم است برای استفاده مجدد، این ذرات جامد را از دستگاه فیلتر شنی جدا کرد.

عوامل موثر بر کارکرد دستگاه فیلتر شنی در فرآیند تصفیه آب

 فیلتراسیون روشی است که در آن با استفاده از لایه های متخلخل میزان ذرات معلق موجود در مایع کاهش داده می شود. بسیاری از عوامل در کارکرد مناسب فیلتر های شنی موثر هستند. مهم ترین عوامل در کارکرد مناسب فیلتر های شنی و رسیدن به حداکثر راندمان به شرح زیر می باشند:

دانه بندی و شکل ذرات تشکیل دهنده بستر

اندازه و شکل دانه های بستر تاثیر عمده ای در کارایی دستگاه فیلتر شنی دارد. دانه بندی شن یا آنتراسیت بر اساس دو عامل اندازه موثر و ضریب یکنواختی تعیین می شود. اندازه موئر اندازه ایی است که 10 درصد از ذرات داخل بستر، اندازه ای کوچک تر از آن و 90 درصد از ذرات اندازه ای بزرگ تر از آن داشته باشد.

سرعت عبور آب از بستر

کیفیت آب فیلتر شده بستگی چندانی به سرعت آب عبوری از روی بستر ندارد. ولی سرعت آب عبوری و میزان ذرات موجود در آن رابطه مستقیم با مدت زمان بهره بردای بین دو شستشو و افت فشار آن دارد. افت فشار در صافی نمایانگر مسدود شدن خلل و فرج بستر صافی است. افتی فشار بستگی به زمان کارکرد و سرعت آب عبوری دارد.

روش شستشوی فیلتر

بر اساس نوع و ابعاد فیلتر شستشو با استفاده از آب به تنهایی و یا شستشو با استفاده از آب و هوا انجام می شود. در شستشو با آب باید سرعت و فشار آب در حدی باشد تا حجم بستر را 15 درصد افزایش دهد تا ذرات از هم فاصله گرفته و ذرات به دام افتاده از بستر خارج شوند. در فیلتر های با سایز بالا آب به تنهایی توانایی بر هم زدن بستر فیلتر را ندارد به همین منظور از هوا برای بر هم زدن بستر استفاده می شود.

کیفیت فیلتراسیون فیلتر های شنی با جذب ذرات و مواد آلوده و نگهداشتن آن ها بر روی سطح سیلیس به مرور زمان از دست می دهند. و نیاز به احیاء و نظافت خواهند داشت. عملیات بک واش یا همان پس شویی در فیلتر شنی زمانی انجام می شود که نشانگر های فشار در ورودی و خروجی فیلتر شنی افت را نشان دهند.

در واقع هدف از این عمل رفع گرفتگی فیلتر شنی است و به صورت دوره ای انجام می شود. در انجام آن آب از سمت بستر، بر عکس حالت عادی، به سمت فیلتر پمپ می شود. این کار برای چند دقیقه ادامه پیدا می کند. نرخ جریان آب نیز بین 3 تا 10 متر مکعب بر متر مربع در هر ساعت است. بر اساس میزان استفاده از دستگاه فیلتر شنی، به طور معمول هر چند روز یک بار بک واش برای احیای سیستم لازم است.

ویژگی های فیلتر شنی

·        مجهز به شیر هواگیری و فشار سنج

·        مجهز به دریچه های بازدید بالا و پایین

·        قابل تجهیز به سیستم اتوماتیک شستشوی معکوس

·        بدنه صافی تا پنج بار فشار را به خوبی تحمل می کند.

·   سه لایه رنگ اپوکسی (پوشش های رنگی ضد خوردگی) در قسمت داخلی بدنه و سطح خارجی بدنه صافی با رنگ مناسب و ضد زنگ مناسب پوشیده می شود.

نکات مهم هنگام انتخاب و تهیه انواع دستگاه های فیلتر شنی

فیلتر های شنی با عبور آب از بستر ماسه های دانه بندی شده و شن وظیفه جدا سازی ذرات معلق از آب در گردش را به عهده دارند که به عنوان پیش تصفیه سبب زلال شدن آب و شفافیت شده است، ولی دیگر ارگانیک های موجود در آب را حذف می نمایند. نمونه فیلتر شنی رایج در منازل همان فیلتر تصفیه آب یخچال ها است که به عنوان، یک فیلترشنی صرفا توانا به جذب ذرات درشت و ارائه آب زلال مصرفی می باشد. دستگاه فیلتر شنی جهت تصفیه آب های سطحی چاه ها یا رودخانه ها، حذف رنگ ها، آب استخر و برج های خنک کننده و ... مورد استفاده و بهره برداری قرار می گیرد.

دستگاه فیلتر شنی تحت فشار رایج ترین نوع فیلتر برای استخر ها است که با سرعت مناسب برای فیلتراسیون تصفیه ای مناسب را فراهم می سازد و استفاده از فیلتر شنی در استخر ها علاوه بر این که چربی های شناور روی آب را جذب می کند ذرات معلق فوق هم جدا سازی می کند.

برای طراحی دستگاه فیلتر شنی استخر باید به فاکتور سرعت خطی آب حتما توجه شود که برای آب استخر سرعت خطی آب را بیست متر در ساعت در نظر می گیرند.

فیلتر شنی مهتاب گستر

گروه تولیدی و صنعتی مهتاب گستر به عنوان مرجع تخصصی فروش انواع تجهیزات در حوزه تهویه مطبوع، سیستم های گرمایشی و سرمایشی، مبدل حرارتی صفحه ای، انواع منبع کویل دار، انواع برج خنک کننده و قطعات برج خنک کننده، کندانسور هوایی، دستگاه هواساز، انواع چیلر ها (چیلر تراکمی و چیلر جذبی)، پمپ و سیستم های آبرسانی، انواع فن کویل ها و اسپیلت ها، ساخت انواع دستگاه اگزاست فن، انواع یخساز صنعتی، انواع سختی گیر آب، انواع فیلتر شنی، سیستم های تصفیه آب و هوا با تنوع بسیار زیاد از لحاظ برند و مدل، با داشتن تیمی فنی و متخصص تلاش دارد تا بهترین کیفیت و رضایت را از آن هموطنان و به ویژه صنعت گران نماید. در صورتی که قصد خرید فیلتر شنی و محصولات مشابه را دارید، می توانید با دریافت قیمت فیلتر شنی، تکنولوژی ها و آپشن های آن ها و مشورت کارشناسان فروش مهتاب گستر انتخاب بهتری داشته باشید.

مجموعه صنعتی مهتاب گستر در زمینه تولید انواع فیلتر شنی به صورت حرفه ای در حال فعالیت است. شما هر گونه نیازی که به انواع فیلتر شنی و دیگر محصولات داشته باشید توسط کادر مجرب و حرفه ای ما در کم ترین زمان ممکن و با بهترین کیفیت به شما ارائه می شود.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص فیلتر شنی و نحوه تولید آن به سایت مهتاب گستر مراجعه نمایید.

برای ثبت سفارش با ما در تماس باشید: 09127883721 – 66706377 – 66709528