فیلتر شنی چیست؟ انواع، ساختار و کاربردها
فیلترهای شنی (Sand Filters) یکی از رایج‌ترین و مؤثرترین دستگاه‌ها در فرآیند تصفیه آب هستند که برای پاک سازی آب از ذرات معلق، کدورت، گل و لای، باکتری‌ها و ناخالصیهای فیزیکی استفاده می‌شوند. فیلترهای شنی در صنایع گوناگون، تصفیه‌خانه‌های آب شهری، استخرها و حتی برای مصارف خانگی کاربرد دارند.
ساختار فیلترهای شنی
فیلترهای شنی معمولاً از یک مخزن استوانه‌ای تشکیل شده که درون آن چند لایه از مواد فیلتر کننده مانند سیلیس، ماسه، آنتراسیت و گراول قرار دارد. آب از بالا وارد مخزن شده و پس از عبور از این لایه‌ها، ذرات معلق آن گرفته می‌شود و آب زلال از پایین بیرون می‌آید.
اجزای اصلی:
- مخزن (از جنس فلزی، فایبرگلاس یا بتنی)
- لایه‌های فیلتر (شامل ماسه، سیلیس، آنتراسیت)
- نازل‌ها برای توزیع و جمع‌آوری آب
- شیرهای کنترل و بک‌واش (Backwash)
انواع فیلتر شنی
| نوع فیلتر | ویژگی‌ها | کاربرد |
| فیلتر شنی کند (Slow Sand Filter) | بدون فشار، دبی پایین، نیاز به فضای زیاد | روستاها، مناطق کم‌جمعیت |
| فیلتر شنی تند ثقلی (Rapid Gravity Filter) | با فشار ثقلی، دبی متوسط | تصفیه‌خانه‌های شهری |
| فیلتر شنی تند فشاری (Rapid Pressure Filter) | تحت فشار پمپ، دبی بالا | صنایع، استخرها، اسمز معکوس |
انواع بدنه فیلتر شنی
| جنس بدنه | مزایا | معایب |
| فولاد کربنی | مقاوم، ارزان | نیاز به پوشش ضد خوردگی |
| استیل ضدزنگ | مقاوم در برابر خوردگی، بهداشتی | گران‌تر |
| فایبرگلاس (FRP) | سبک، مقاوم به خوردگی | حساس به ضربه |
| پلی‌اتیلن یا PVC | اقتصادی، سبک | محدودیت فشار و دما |
| بتن مسلح | مناسب برای ظرفیت بالا | سنگین، زمان‌بر در ساخت |
نحوه عملکرد
- آب خام (تصفیه نشده) از بالا وارد فیلتر می‌شود.
- ذرات معلق در لایه‌های ماسه و سیلیس گیر می‌افتند.
- آب زلال (تصفیه شده) از پایین بیرون می‌آید.
- پس از مدتی، فیلتر نیاز به شستشوی معکوس (Backwash) دارد تا ذرات جمع‌شده تخلیه شوند.
شستشوی معکوس (Backwash)
فرآیندی است که طی آن آب از پایین به بالا وارد فیلتر می‌شود تا ذرات گیر افتاده در بستر شنی آزاد شده و از سیستم خارج شوند. این عملیات معمولاً هر چند روز یک بار انجام می‌شود.
کاربردهای فیلتر شنی
- تصفیه آب استخرها
- پیش تصفیه سیستمهای اسمز معکوس (RO)
- تصفیه آبهای سطحی و زیرزمینی
- تصفیه فاضلاب صنعتی و انسانی
- تصفیه آب برج‌های خنک‌کننده
- تصفیه آب آشامیدنی در مناطق روستایی
مزایا
- نصب و نگهداری آسان فیلترهای شنی
- هزینه پایین بهره‌برداری
- افزایش عمر ممبران‌های RO
- قابلیت استفاده در مقیاس‌های مختلف