فیلتر شنی
کاربرد فیلتر شنی در تصفیه ی آب آشامیدنی مدتها است که یکان اصلی تصفیه خانه های آب را به خود اختصاص داده است در صورتی که کاربرد آن در تصفیه فاضلاب در سال های اخیر متداول شده است. در حقیقت کاربرد فیلتر شنی در تصفیه فاضلاب از زمانی آغاز شد که کاربرد فاضلاب تصفیه شده مورد نظر قرار گرفته است.
امروزه فیلتر های شنی فاضلاب بیرون آمده از استخر ته نشینی نهایی به طور وسیعی مورد استفاده قرار گرفته و یکان اصلی در تصفیه پیشرفته را در بر میگیرد. اگرچه از نقطه نظر فرآیند کار فیلتر شنی مورد استفاده در تصفیه فاضلاب و آب تفاوت چندانی نیست ولی به علت بزرگ تر بودن مواد معلق و زیادتر بودن نمک های محلول فلزات به ویژه ترکیبات فسفری در فاضلاب تصفیه شده نسبت به آب، اعداد مبنا برای طراحی آنها متفاوت است.
همچنین بعلت نامتوازن بودن بارگذاری روی صافی و چسبندگی بیشتر مواد معلق در فاضلاب تصفیه شده به ذرات تشکیل دهنده ی بستر فیلترهای شنی باید ملاحظات ویژه ای در طراحی صافی ها در نظر گرفت.
عوامل موثر بر کارکرد فیلتر شنی
عوامل مهمی که در کارکرد فیلتر شنی ها، بهره برداری و بازده آن ها موثرند عبارتند از :
- دانه بندی و شکل ذرات تشکیل دهنده بستر
- عمق بستر صافی و ضخامت لایه های تشکیل دهنده
- سرعت آب عبوری با توجه به افت فشار مجاز
- روش شستشوی فیلتر شنی
- کیفیت آب ورودی به فیلتر شنی و آب مورد نیاز
1-دانه بندی و شکل ذرات تشکیل دهنده بستر
اندازه و شکل دانه های بستر تاثیر عمده ای در کارایی صافی دارد. بعنوان مثال، هر چه دانه های بستر تیزتر باشد و یا زاویه ها و گوشه ها بیشتر باشد، ذرات معلق را بهتر در خود می گیرد، در حالی که دانه های کروی و با انحنای بیشتر توانایی کمتری در حذف مواد زیر دارند.
2-بازده صافی
این مهم به خواص و ویژگی های بستر از جمله تخلخل، شکل، خواص سطحی ذرات صافی و نیز عمق آن بستگی دارد. برای داشتن یک بازده ثابت هر چه ذرات بستر درشت تر باشند، می باید عمق بستر بیشتر شود و به عکس.
3-سرعت آب عبوری با توجه به افت فشار مجاز
کیفیت آب صاف شده بستگی به سرعت آب عبوری از روی بستر ندارد ولی سرعت آب عبوری و میزان ذرات موجود در آن رابطه مستقیمی با مدت زمان بهره برداری بین دو شستشوی صافی و افت فشاری آن دارد. افزایش افت فشار در بستر نشانگر مسدود شدن خلل و فرج بستر صافی است. افت فشار صافی بستگی به زمان کارکرد و سرعت آب عبوری دارد. اگر قطر ماسه ها 0/5mm باشد، حداکثر افت فشار 4 متر و اگر 0/9mm باشد، حداکثر افت فشار 2 متر آب است.
4-روش شستشوی فیلتر شنی
شست و شوی صافی براساس دو روش انجام می گیرد که عبارت است از :
- شستشو با آب : در روش اول جریان آب با سرعت زیاد از پایین به بالای بستر حرکت داده می شود و در این مسیر حجم بستر باید 15% افزایش یابد تا ذرات از یکدیگر فاصله گرفته و آب بتواند ذرات به دام افتاده در لابلای بستر را شسته و خارج نماید. اگر چسبندگی ذرات و اجزای تشکیل دهنده بستر زیاد باشد به نحوی که تشکیل اجزا بزرگتری را بدهند و از صافی خارج نشوند، با کمک اسید و یا مواد دیگر و اعمال شرایط خاص فیزیکی، ذرات را از اجزا بستر جدا نموده و یا اینکه بستر جدیدی باید جایگزین گردد.
- شستشو با هوا و آب: در این روش ابتدا، جریان کندی از آب 6-8 مترمربع آب برای هر مترمربع از فیلتر شنی ) از پایین بستر وارد صافی می شود، سپس هوا تحت فشار از پایین بستر وارد می گردد و موجب به هم خوردن اجزا بستر می شود و مواد چسبیده به ذرات در بستر را جدا می نماید. در مرحله بعد با وارد نمودن جریان آب صاف شده از پایین بستر، ذرات جدا شده و از لابلای اجزا بستر به بیرون صافی منتقل می گردد. برای ارزیابی عملکرد فرآیند شستشو، کدورت پساب حاصل از شستشوی صافی در فواصل زمانی مشخص پس از شروع عمل شستشو اندازه گیری می شود و عمل شستشوی معکوس تا شفاف شدن آب خروجی ادامه می یابد.
5-شرایط آب عبوری از صافی
آب عبوری از صافی می تواند بصورت زیر باشد:
- آب مستقیما و بدون استفاده از مواد شیمیایی برای تصفیه و منعقدسازی از صافی عبور داده شود.
- ضمن فرآیند صاف سازی آب توسط صافی، فرآیند لخته سازی نیز انجام شود.
- قبل از عبور از صافی، فرآیندهای لخته سازی و ته نشینی انجام گیرد.