فیلتر شنی

فیلتر شنی

فیلتر شنی مخزنی است تحت فشار، پر شده با سیلیس در دانه بندیهای متفاوت در دو تیپ افقی و بیشتر عمودی که وظیفه صاف نمودن آبی که از بستر آن می‌گذرد را دارد. این دستگاه به عنوان مرحله‌ای از روند تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد .

ترکیب ظاهری فیلتر شنی

فیلتر شنی از یک مخزن تحت فشار یا اتمسفریک گالوانیزه از جنس فولاد، بتن یا فایبرگلاس با پوشش رنگ اپوکسی یا مخزن پلی اتیلن ، که به صورت استوانه ای یا مکعبی ساخته می شود .

کاربرد دستگاه فیلتر شنی

آب استخر

حذف رنگ‌ها

آب برگشتی برج‌های خنک‌کن

تصفیه آب استخرهای پرورش ماهی

فیلتراسیون فاضلاب‌های صنعتی و انسانی

تصفیه آب های سطحی (رودخانه‌ها یا چاه‌ها)

پیش تصفیه دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (RO)

فیلتراسیون مصارف آشامیدنی و صنعتی (تصفیه‌ خانه‌های شهر و صنعتی)

نحوه ی عملکرد فیلتر شنی

باید گفت فیلترشنی به گونه‌ای کار می‌کند که آب از بالا به پایین در بستر شنی جریان یابد و از ماسه با اندازه ذرات معین استفاده شود. اندازه ذرات ماسه بستگی به چیزی دارد که مردم می‌خواهند از آب حذف کنند، اغلب دیده می شود که از لایه های مختلف با اندازه ذرات مختلف برای حذف ذرات شناور مختلف استفاده می‌شود.
در بستر ماسه یک لایه متخلخل وجود دارد که عملکرد فیلتر را تضمین می‌کند. فرآیندهای مختلف فیزیکی و بیولوژیکی نیز می‌تواند در فیلتر شنی انجام شود که باعث حذف حتی بیشتر اجزا می‌شود. ذرات حذف شده در لایه بالایی یک فیلتر شنی جمع می‌شوند و پس از انقضای زمان، فشار بیشتری برای عبور آب از فیلتر شنی لازم است.
برای جلوگیری از گرفتگی فیلتر، پس از مدتی فیلتر شنی را شستشوی معکوس انجام می‌دهیم. ، به این ترتیب ذرات حذف شده خارج می‌شوند و فیلتر می‌تواند دوباره استفاده شود. این شستشوی معکوس با معکوس کردن جهت جریان آب انجام می‌شود. می‌توانید از این فیلتر در دستگاه تصفیه آب صنعتی یا اسمز معکوس استفاده کنید .

سرعت خطی، اساس کار طراحی فیلتر شنی

سرعت خطی سیال بر اساس آنالیز و برگه آزمایشگاهی و با استناد به کدورت موجود مشخص می گردد. سرعت خطی با بعد یا دیمانسیون مترمکعب بر مترمربع در ساعت تعریف می شود، تعریف کارشناسی تر آن یعنی در هر ساعت، از هر مترمربع سطح شن سیلیس فیلتر شنی چه حجم آب می تواند عبور نماید. سرعت خطی آب به میزان کدورت آب بستگی دارد هرچه آب کدر تر سرعت خطی هم کمتر. برای مثال در تصفیه آب استخر سرعت خطی آب را بیشتر از تصفیه پساب خروجی کارخانه ها در نظر می گیرند.

در منابع معمولا برای انواع آب سه سرعت خطی در نظر می گیرند:

سرعت خطی 7: برای آب های بستر کدر مانند خروجی های فاضلاب

سرعت خطی 10: برای آب های نیمه کدر مانند آب چشمه ها یا چاه ها

سرعت خطی 12: برای آب های دارای کدورت کم مانند آب استخر

انواع فیلتر شنی از نظر تصفیه

تند یا سریع (گرانشی)

صافی شنی تحت فشار

فیلتر شنی آهسته (کند)

فیلتر شنی کند:  فیلتر شنی کند از بستر شنی با اندازه دانه های بزرگ استفاده می کند. این نوع فیلتر برای تصفیه آب با ذرات جامد بزرگ، مانند آب استخر، مناسب است.

فیلتر شنی تحت فشار : فیلتر شنی تحت فشار از بستر شنی با اندازه دانه های متوسط استفاده می کند. این نوع فیلتر برای تصفیه آب با ذرات جامد متوسط، مانند آب آشامیدنی، مناسب است.

فیلتر شنی سریع:  فیلتر شنی سریع از بستر شنی با اندازه دانه های کوچک استفاده می کند. این نوع فیلتر برای تصفیه آب با ذرات جامد کوچک، مانند آب صنعتی، مناسب است.

دو مورد اول نیاز به استفاده از مواد شیمیایی فلوکولانت دارند تا بتوانند با راندمان بالا کار کنند. در حالی که فیلتر شنی کند میتواند آب بسیار با کیفیتی با حذف عوامل بیماری زا و میکروبی از 90٪ به 99٪ (بسته به فشارها)، طعم و بوی نامطبوع آب را بدون نیاز به مواد شیمیایی حذف نمایند .

تفاوت بین فیلتر شنی سریع و آهسته در این است که با فیلتر شنی آهسته، علاوه بر روش مکانیکی حذف، مواد آلی بیولوژیکی نیز تجزیه می‌شود. این موضوع به این دلیل است که زیست توده در فیلتر وجود دارد. شما نمی‌توانید یک فیلتر شنی آهسته را شستشوی معکوس کنید زیرا پس از آن زیست توده را از فیلتر خارج می‌کنید و سپس اثر بیولوژیکی خود را از دست می‌دهد. اما در دستگاه صنعتی RO چون در مقادیر بالا نیاز به تصفیه داریم سرعت بالا نیاز داریم که قیمت دستگاه RO از نظری به صرفه تر است.

انواع فیلتر شنی از نظر جنس

• فیلتر شنی استیل یا فلزی
• فیلتر شنی فایبر گلاس یا FRP
• فیلتر شنی استنلس استیل

فیلترهای شنی استیل یا فلزی: این فیلترها از جنس فلز، معمولاً استیل یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند. فیلترهای شنی فلزی مقاومت بالایی در برابر خوردگی و فشار دارند . فیلتر شنی استیل معمولاً عمودی بوده و پر شده از سیلیس در دانه بندی های مختلف است و ظیفه آن ها صافی آب است. این فیلتر دارای صفحه نازل می باشد و و نازل ها بر روی آن نصب شده اند. بنابراین سطح فیلتر بالاتری به دلیل پخش بودن نازل نسبت به فیلتر های فایبر گلاس دارد. بنابراین آب در فیلتر شنی استیل همواره زلال تر از فیلتر شنی فایبرگلاس است .

فیلترهای شنی فایبرگلاس: این فیلترها از جنس فایبرگلاس ساخته می شوند، فیلتر شنی فایبر گلاس دارای وزن کمتر قیمت مناسب تر نسبت به فیلترهای فلزی و استنلس استیل است. علاوه بر این فیلتر شنی فایبر گلاس دچار زنگ زدگی نیز نمی شود. وزن آن ها بسیار کم بوده و به راحتی قابل حمل می باشد.لایه درونی این فیلترها از مواد کامپوزیت است.

فیلتر شنی استنلس استیل :

در فیلتر شنی استنلس استیل آب از بستر سنگ سیلیس عبور می کند و ذرات ناخالص که تا 50 میکرون قطر دارند در بستر شن و ماسه می مانند. این عمل در نهایت موجب از بین رفتن کدورت آب می شود. فیلتر شنی استنلس استیل ضد زنگ و خوردگی بوده، همچنین برای فیلتراسیون از دانه های سیلیس در آن استفاده می شود و روکش این فیلتر شنی از رنگ اپوکسی است.

عوامل موثر در عملکرد فیلتر شنی

• اندازه ذرات شنی: اندازه ذرات شنی باید به گونه ای باشد که ذرات جامد بزرگتر از آن در بستر شنی گیر بیفتند.
• عمق بستر شنی: عمق بستر شنی باید به گونه ای باشد که بتواند مقدار کافی از ذرات جامد را در خود نگه دارد.
• سرعت جریان مایع: سرعت جریان مایع باید به گونه ای باشد که بتواند ذرات جامد را از بستر شنی خارج کند.

مزایای استفاده از فیلتر شنی

فیلتر شنی در تصفیه آب و پساب ها دارای مزایای مختلفی می باشد. تجهیزاتی مانند فیلتر شنی با وجود اینکه ساختار ساده ای دارد، عملکرد بالایی را در پالایش و تصفیه آب سنگین و نیمه سنگین انجام می دهد. مزیت اول و قابل درک این نوع صافی شنی این است که در بسیاری از موارد می تواند بازدهی بالایی را داشته باشد.

سند فیلتر یا فیلتر شنی می تواند در مراحل مختلف تصفیه آب وجود داشته باشد. قبل از تصفیه به عنوان فیلتر جانبی جریان و به عنوان فیلتر نهایی در مرحله آخر.

چون تنوع فیلترهای شنی از لحاظ ساختار زیاد است، استفاده از این دستگاه ها در فضاهای مختلف از واحد مسکونی تا پروژه های بزرگ صنعتی بسیار زیاد است.

به علت تنوع بالا در اشکال و ظرفیت ها در این دستگاه ها این امکان ایجاد شده است

که در محیط های متفاوت از نیروگاه ها و پالایشگاه ها تا واحد های صنعتی کوچک و تجاری مورد استفاده قرار گیرد.

همچنین با توجه به نوع استفاده فیلتر شنی، می توان این دستگاه را در فرآینده قبل از تصفیه (پالایش اولیه)، تصفیه در مرحله دوم و یا فیتراسیون جانبی مورد استفاده قرار گیرد.

ساختار فنی فیلتر شنی

• سرعت جریان آب:  سرعت جریان آب در فیلترهای شنی معمولاً بین ۳ تا ۱۰ متر بر ساعت است. سرعت جریان آب در فیلترهای شنی کند کمتر از فیلترهای شنی سریع است.
• عمق بستر شنی :  عمق بستر شنی در فیلترهای شنی معمولاً بین ۰.۵ تا ۱ متر است. عمق بستر شنی در فیلترهای شنی کند بیشتر از فیلترهای شنی سریع است.
• نوع شن:  شنی که در فیلترهای شنی استفاده می شود معمولاً از جنس کوارتز است. دانه های شنی در فیلترهای شنی کند بزرگتر از فیلترهای شنی سریع هستند.
• اندازه دانه های شنی:  اندازه دانه های شنی در فیلترهای شنی معمولاً بین ۰.۲ تا ۰.۵ میلی متر است. اندازه دانه های شنی در فیلترهای شنی کند بزرگتر از فیلترهای شنی سریع است.
• نوع بستر فیلتر :  بستر فیلتر در فیلترهای شنی معمولاً از جنس سیلیس یا کربن است. بستر فیلتر در فیلترهای شنی کند معمولاً از جنس سیلیس است.
• شیرهای کنترل:  فیلترهای شنی معمولاً دارای شیرهای کنترل جریان، فشار و سطح آب هستند.
• سیستم شستشوی معکوس  :  فیلترهای شنی برای حذف ذرات جامد جمع شده در بستر شنی نیاز به شستشوی معکوس دارند. شستشوی معکوس معمولاً به طور خودکار توسط شیرهای کنترل فیلتر انجام می شود.

• فشار کاری:  فشار کاری فیلترهای شنی معمولاً بین ۱ تا ۱۰ بار است.
• دما:  فیلترهای شنی معمولاً می توانند در دمای بین ۰ تا ۵۰ درجه سانتیگراد کار کنند.
• عمر مفید:  عمر مفید فیلترهای شنی معمولاً بین ۵ تا ۱۰ سال است.

عدسی فیلتر شنی استیل از چه نوعی است ؟

بدنه یا مخزن اصلی دستگاه فیلتر شنی یک نوع مخزن تحت فشار است. برای این مخازن از عدسی بیضوی (الپتیکال) استفاده می کنند .

عدسی مخزن چیست؟

برای ساخت مخزن تحت فشار یا تانکر ذخیره سوخت، به عدسی مخزن مورد نیاز است. عدسی مخازن تحت فشار یکی از اجزای اصلی مخازن است که طراحی آن بر اساس استانداردهای طراحی و الزامات مخازن می باشد.

انواع عدسی های مخازن:

1. فلنجی (flanged only heads) 
2.  بشقابی (flanged STD.dished & flanged shallow dished)
3. بشقابی مطابق با کد flanged& dished heads (torispherical) ASME)
4. بیضوی (الپتیکال) مطابق با ellipsoidal heads) API , ASME)
5. عدسی نیم کروی (hemispherial heads) 
6. عدسی مخروطی و نیم مخروطی (conical & toriconical heads) 

یکی از مهم ترین عدسی ها که قصد بررسی آن را دارییم بیضوی (الپتیکال) است .

بیضوی (الپتیکال) مطابق با API , ASME

این نوع عدسی نسبت به نوع بشقابی برای ساخت مخازن با فشار ۲۰۰ پوند ترجیح داده می‌شوند. این عدسی‌ها توسط پرس و در قالب‌هایی با شکل بیضوی فرم داده می شوند. در صورتی که نسبت قطر بزرگ به کوچک ۲:۱ باشد مقاومت عدسی تقریباً برابر با مقاومت استوانه بدون درز با قطر مشابه است. به همین دلیل اغلب سازندگان این نسبت قطری را رعایت می کنند . عمق بیضی قطر کوچک و برابر ۴/۱ قطر داخلی عدسی است

حجم این نوع عدسی نیز از فرمول زیر بدست می آید:

V=0.000076di3             قطر داخلی مخزن=di

تست های تشخیص عیوب مخازن فیلتر شنی

برای تشخیص عیوب مخازن شنی و ماسه ای از تست هایی استفاده می شود مانند

تست PT : در تست PT یک مایع نافذ برای مدت زمانی مشخص، به سطح جسم مورد نظر اعمال می ­شود. این مایع نافذ به علت پدیده مویینگی به داخل عیوب باز سطحی نفوذ می­ کند. در مرحله­ بعد مایع اضافی از روی سطح برداشته می ­شود. سپس سطح خشک شده و ماده آشکارساز جذب می ­شود و نیز موقعیت، اندازه و ماهیت ناپیوستگی در صورت وجود آشکار می­ گردد. بنابراین آزمایش PT با مشاهده­ سطح قطعه و دیدن کنتراست رنگی که بین مایع نافذ باقی­ مانده که از درون عیب به بیرون کشیده شده و سطح قطعه انجام می ­گیرد. باید مراقب بود که اجزای شیمیایی مایع نافذ و ماده آشکارساز بر قطعه­ مورد آزمایش اثر منفی نگذارد.

تست UT : تست التراسونیک UT یکی از متداولترین روش‌های تست غیر مخرب NDT می‌باشد و به علت کاربرد فراوان جایگاه ویژه‌ایی در بین سایر تست‌های غیر مخرب دارد.

تست التراسونیک UT روشی غیرمخرب است که در آن امواج فراصوت به طرف قطعه فرستاده شده و بدین ترتیب عیوب سطحی و زیرسطحی ماده مشخص می‌شود. مکانیزم عملکرد آن به این صورت است که سرعت صوت در محیط‌های مختلف متفاوت است؛ در نتیجه هنگامی که امواج فرستاده شده به عیب یا ناپیوستگی درون قطعه برخورد کنند دچار تغییر محیط شده و منعکس می‌شوند که نشان دهنده‌ی وجود عیب در درون ماده است.

شرکت آرتا انرژی سازنده  انواع فیلتر های شنی، آماده ارایه خدمات جهت تهیه و ساخت فیلتر های شنی فرآیندی شما کارفرمایان محترم می باشد.

جهت ارایه مشاوره و ثبت سفارش از طریق قسمت تماس با ما با کارشناسان شرکت، تماس حاصل فرمایید .