فيلتر شني

  بطور كلي فيلتر شني كه با عبور آب از بستر شن و ماسه هاي دانه بندي شده وظيفه جداسازي ذرات معلق (معمولا تا قطر 50 ميكرون ) از آب در گردش را به عهده دارند، به عنوان پيش تصفيه باعث شفافيت و زلال شدن آب گرديده، ولي املاح و ديگر ارگانيكهاي موجود در آب را حذف نمي نمايند.

نمونه فيلتر شني رايج در منازل ، همان فيلتر تصفيه آب يخچال ها است كه بعنوان يك فيلتر شني صرفا قادر به جذب ذرات درشت وارائه آب زلال مصرفي مي باشد.

استفاده از فيلتر شني در استخرها، علاوه بر جداسازي ذرات معلق فوق تا حدود زيادي چربي هاي شناور در روي آب را نيز جذب مي نمايند.

فيلترهاي كربني جهت حذف كلر آزاد،رنگ،طعم، بو و مواد آلي موجود در آب مورد استفاده قرار مي گيرند.

فيلترهاي شني كه براساس نياز داراي فشار كارهاي مختلف مي باشند از نظر نوع داراي انواع افقي و ايستاده مي باشند.همچنين جنس بدنه فيلترهاي شني ممكن است از جنس ورق فولادي و يا بدنه فايبرگلاس و غير قابل زنگ زدن باشند.

فيلتر شني براساس نوع كاربرد مورد نياز از نظر ظرفيت ، حجم ، فشار كار ، جنس و... انتخاب مي گردد.

  فيلتر­ شني (Sand filter) مخازن تحت فشار يا اتمسفريكي هستند كه از فولاد، فايبر گلاس و يا بتن تشكيل شده اند و شامل بستري از شن و ماسه خالص با شكل تقريبي استوانه اي، مربعي يا دايره اي اند.

فيلتر­هاي شني را بر اساس نوع گردش آب به چهار دسته تقسيم بندي مي­ كنند كه رايج ترين آن در استخر ها، فيلتر­هاي شني تحت فشار است.

فيلترهاي شن و ماسه سريع (تحت فشار)

فيلترهاي شن و ماسه سريع (گرانشي)

 فيلترهاي شن و ماسه بالا رونده

فيلترهاي شن و ماسه آرام

 فيلترهاي شني تحت فشار

فيلتر شني تحت فشار رايج ترين نوع فيلتر مورد استفاده براي استخر ها مي باشد كه با ايجاد سرعت مناسب براي فيلتراسيون، تصفيه اي ايده آل را فراهم مي سازد. در هنگام تصفيه، آب كثيف استخر از لوله ورودي وارد فيلتر مي­شود. فشار پمپ و نيروي جاذبه، آب را از درون شن به سمت پايين هدايت مي­كند و شن و ماسه هاي ريز هرگونه آشغال و مواد زائد را از آب استخر مي­گيرند. در پايين فيلتر هاي شني نازل هايي با سوراخ هاي بسيار ريز وجود دارد كه اجازه عبور شن و ماسه را نخواهند داد اما آب از داخل اين نازل ها عبور مي كند. در زير مخزن، آب تصفيه شده از لوله خروجي خارج مي شود.

فيلترهاي شني تحت فشار در اشكال، سايز و جنس هاي متفاوتي ساخته مي شوند كه رايج ترين آن ها فيلتر هاي شني عمودي با دو سر عدسي است. كه بقطر مشخص از ورق فولادي ST-37 (و يا گالوانيزه) به ضخامت اعلامي در ASME براي جداره و بدنه و همچنين ورق بضخامت اعلامي در ASME، براي عدسي هاي فوقاني و تحتاني كه به روش DOUBLE-DISH ساخته شده كه پس از زنگ زدائي از داخل با دو لايه پوشش اپوكسي و از خارج با يك لايه ضدزنگ و دو لايه رنگ مخصوص رنگ آميزي مي­گردد. در ضمن براي بالا بردن كيفيت فيلتراسيون و عمر فيلترهاي تحت فشار مي­توان قبل از عمليات رنگ­زني، فيلترها را از داخل، سند بلاست كرد.

اين نوع از فيلترها مجهز به ديفيوزهاي گالوانيزه در قسمت فوقاني هستند كه آب را براي تصفيه بهتر بر روي بستر شني روي فيلتر پخش مي­كنند.

همچنين در پايين اين فيلتر ها و زير آخرين لايه از سيليس درون آن، استرينرهاي برنجي (نازل هاي برنجي) جهت جمع آوري و عبور آب قرار دارند. در بازار فيلترهايي كه از نازل هاي پلاستيكي استفاده مي­كنند نيز وجود دارد كه اين نازل ها كيفيت پاييني نسبت به نوع برنجي دارند و قيمت آن ها تا 100 برابر كمتر از نازل هاي برنجي مي­باشد. يكي از اركان انتخاب فيلتر مناسب، داشتن نازل هاي برنجي است.

درون فيلترهاي شني چهار لايه مختلف از سيليس با ضريب يكنواختي 35/1، با دانه بندي زير از نوع سنگهاي مخصوص و درجه خلوص بالاي 95% بايد وجود داشته باشد .

فيلتر شني

سيليس نمره يك از قطر 5/0 ميلي متر تا 5/1  ميلي متر.

سيليس نمره دو  از قطر 2  ميلي متر تا 5/3 ميلي متر.

سيليس نمره سه  از قطر 4  ميلي متر تا 8 ميلي متر.

سيليس نمره چهار از قطر 8  ميلي متر تا 12 ميلي متر.

كليه سيليس­هاي ريخته شده در فيلتر شني جمعاً به ارتفاع حدود يك متر خواهد رسيد كه اين عدد به ظرفيت فيلتر ربطي ندارد چون پس از آزمايشاتي كه روي فيلترهاي شني انجام شده است اين موضوع به اثبات رسيده كه از يك ارتفاعي به بعد مواد بكار برده شده در فيلترها توانايي تصفيه بيشتر آب را ندارند و ماكزيمم ارتفاع 1.5 متر برآورد شده است و با در نظر گرفتن بستر فيلتر و پخش كننده آب ارتفاع فيلتر هاي شني به 1.5 متر مي­رسد.

شن هايي با دانه بندي ريزتر سطح بيشتري را فراهم مي­كنند و درنتيجه بيشتر آلودگي آب را مي­گيرند. اما به انرژي پمپاژ بيشتري براي انتقال سيال نياز دارند. در اكثر فيلترهاي شني فشاري از رنج دانه هاي 0.2 تا 1.2 ميلي متر استفاده مي شود.

ذرات بزرگتر از 100 ميكرومتر تمايل به بستن منافذ فيلتراسيون دارند كه دانه هاي بزرگتر ماسه مي توانند بر اين مشكل غلبه كنند. به همين دليل  عمق بستر شن حدودا 0.6 تا 1.5 متر بسته به كاربرد مختلف مي باشد.

طراحي فيلترهاي شن و ماسه نشان مي دهد كه بايد با حداكثر سرعت جريان 10 gpm/ft2  كار كنند. با استفاده از توان مورد نياز و حداكثر دبي، مساحت لازم را مي توان محاسبه كرد. نكته نهايي طراحي اين است كه مطمئن باشيد مايع به درستي در بستر جريان دارد و هيچ مقدار از مايع توسط شن و ماسه از مسير جريان منحرف نمي شود.

هنگامي كه شستشو انجام شد پس از مدتي كثيفي جمع شده در شن ها، اجازه عبور آب كمتري را مي دهد. اين در حالي است كه مواد زائد موجود در فيلتر بجاي مي مانند، كه بايد از آن خارج شوند. حال زمان شست و شوي معكوس فيلتر است.

وقتي فيلتر مقدار زيادي از خاك را انباشته مي كند فشار افت كرده و آب نمي تواند آزادانه از فيلتر خارج شود.  شست و شوي معكوس آب را به عقب مي فرستد تا از طريق فيلتر گرد و خاك به دام افتاده بيرون رود. پس از شست و شوي معكوس ، افزايش فشار برگشت به استخر كاملا مشخص است و اگر گيج فشار روي فيلتر نصب شده باشد، مشاهده مي شود كه فشار بيش از 0.5 bar بهبود مي يابد.