فیلتر شنی

فیلتر­ شنی (Sand filter) مخازن تحت فشار یا اتمسفریکی هستند که از فولاد، فایبر گلاس و یا بتن تشکیل شده اند و شامل بستری از شن و ماسه خالص با شکل تقریبی استوانه ای، مربعی یا دایره ای اند.

فیلتر­های شنی را بر اساس نوع گردش آب به چهار دسته تقسیم بندی می­ کنند که رایج ترین آن در استخر ها، فیلتر­های شنی تحت فشار است.

فیلترهای شن و ماسه سریع (تحت فشار)

فیلترهای شن و ماسه سریع (گرانشی)

 فیلترهای شن و ماسه بالا رونده

فیلترهای شن و ماسه آرام

 فیلترهای شنی تحت فشار

فیلتر شنی تحت فشار رایج ترین نوع فیلتر مورد استفاده برای استخر ها می باشد که با ایجاد سرعت مناسب برای فیلتراسیون، تصفیه ای ایده آل را فراهم می سازد. در هنگام تصفیه، آب کثیف استخر از لوله ورودی وارد فیلتر می­شود. فشار پمپ و نیروی جاذبه، آب را از درون شن به سمت پایین هدایت می­کند و شن و ماسه های ریز هرگونه آشغال و مواد زائد را از آب استخر می­گیرند. در پایین فیلتر های شنی نازل هایی با سوراخ های بسیار ریز وجود دارد که اجازه عبور شن و ماسه را نخواهند داد اما آب از داخل این نازل ها عبور می کند. در زیر مخزن، آب تصفیه شده از لوله خروجی خارج می شود.

فیلترهای شنی تحت فشار در اشکال، سایز و جنس های متفاوتی ساخته می شوند که رایج ترین آن ها فیلتر های شنی عمودی با دو سر عدسی است. که بقطر مشخص از ورق فولادي ST-37 (و یا گالوانیزه) به ضخامت اعلامی در ASME برای جداره و بدنه و همچنین ورق بضخامت اعلامی در ASME، براي عدسی 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 برای بالا بردن کیفیت فیلتراسیون و عمر فیلترهای تحت فشار می­توان قبل از عملیات رنگ­زنی، فیلترها را از داخل، سند بلاست کرد.

این نوع از فیلترها مجهز به ديفيوزهاي گالوانيزه در قسمت فوقاني هستند که آب را برای تصفیه بهتر بر روی بستر شنی روی فیلتر پخش می­کنند.

همچنین در پایین این فیلتر ها و زیر آخرین لایه از سیلیس درون آن، استرينرهاي برنجي (نازل های برنجی) جهت جمع آوري و عبور آب قرار دارند. در بازار فیلترهایی که از نازل های پلاستیکی استفاده می­کنند نیز وجود دارد که این نازل ها کیفیت پایینی نسبت به نوع برنجی دارند و قیمت آن ها تا 100 برابر کمتر از نازل های برنجی می­باشد. یکی از ارکان انتخاب فیلتر مناسب، داشتن نازل های برنجی است.

درون فیلترهای شنی چهار لایه مختلف از سیلیس با ضريب يكنواختي 35/1، با دانه بندي زير از نوع سنگهاي مخصوص و درجه خلوص بالای 95% باید وجود داشته باشد .

فیلتر شنی

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

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

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

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

کلیه سیلیس­های ریخته شده در فیلتر شنی جمعاً به ارتفاع حدود يك متر خواهد رسيد که این عدد به ظرفیت فیلتر ربطی ندارد چون پس از آزمایشاتی که روی فیلترهای شنی انجام شده است این موضوع به اثبات رسیده که از یک ارتفاعی به بعد مواد بکار برده شده در فیلترها توانایی تصفیه بیشتر آب را ندارند و ماکزیمم ارتفاع 1.5 متر برآورد شده است و با در نظر گرفتن بستر فیلتر و پخش کننده آب ارتفاع فیلتر های شنی به 1.5 متر می­رسد.

شن هایی با دانه بندی ریزتر سطح بیشتری را فراهم می­کنند و درنتیجه بیشتر آلودگی آب را می­گیرند. اما به انرژی پمپاژ بیشتری برای انتقال سیال نیاز دارند. در اکثر فیلترهای شنی فشاری از رنج دانه های 0.2 تا 1.2 میلی متر استفاده می شود.

ذرات بزرگتر از 100 میکرومتر تمایل به بستن منافذ فیلتراسیون دارند که دانه های بزرگتر ماسه می توانند بر این مشکل غلبه کنند. به همین دلیل  عمق بستر شن حدودا 0.6 تا 1.5 متر بسته به کاربرد مختلف می باشد.

طراحی فیلترهای شن و ماسه نشان می دهد که باید با حداکثر سرعت جریان 10 gpm/ft2  کار کنند. با استفاده از توان مورد نیاز و حداکثر دبی، مساحت لازم را می توان محاسبه کرد. نکته نهایی طراحی این است که مطمئن باشید مایع به درستی در بستر جریان دارد و هیچ مقدار از مایع توسط شن و ماسه از مسیر جریان منحرف نمی شود.

هنگامی که شستشو انجام شد پس از مدتی کثیفی جمع شده در شن ها، اجازه عبور آب کمتری را می دهد. این در حالی است که مواد زائد موجود در فیلتر بجای می مانند، که باید از آن خارج شوند. حال زمان شست و شوی معکوس فیلتر است.

وقتی فیلتر مقدار زیادی از خاک را انباشته می کند فشار افت کرده و آب نمی تواند آزادانه از فیلتر خارج شود.  شست و شوی معکوس آب را به عقب می فرستد تا از طریق فیلتر گرد و خاک به دام افتاده بیرون رود. پس از شست و شوی معکوس ، افزایش فشار برگشت به استخر کاملا مشخص است و اگر گیج فشار روی فیلتر نصب شده باشد، مشاهده می شود که فشار بیش از 0.5 bar بهبود می یابد.