سیلیس این ماده ی شگفت انگیز! یکی از اصلی ترین و متداول ترین مواد در تصفیه آب است. فیلتر های تصفیه از لایه ای از شن و سیلیس تشکیل شده اند که تمامی ذرات معلق در آب، آلودگی ها و ناخالصی های موجود در آب را حذف می کنند. به این نوع فیلتر ها فیلترشنی می گویند. در این مقاله از جهان سنگ الوند قرار است به سوال های شما تحت عنوان فیلتر شنی چیست؟ کاربرد سیلیس در فیلتر شنی همچنین اهمیت سیلیس در فرآیند تصفیه آب خواهیم پرداخت و به کاربردهای آن در صنایع مختلف اشاره خواهیم کرد. پس تا انتهای مقاله همراه ما باشید.
فیلترشنی چیست؟
جالب است بدانید روند کار فیلتر های شنی الهام گرفته از طبیعت است. آب ها در طبیعت با جریان در رودخانه ها و گذر کردن از میان شن ها و بستر سنگ لاخ های موجود در رودخانه، تصفیه می شوند. بنابراین ساختار فیلتر های شنی هم به همین صورت است.فیلتر شنی مخزن هایی هستند که دو دریچه ورود و خروج در آن ها تعبیه شده است که دارای نازل هایی با روکش سیلیس در سایز های مختلف و ماسه هستند. آب ها از طریق دریچه وارد فیلتر های شنی می شوند و ذرات معلق در آب، باکتری ها و سایر آلودگی های آن در میان نازل های پوشیده از ماسه و سیلیس گیر می کنند و تنها آب پاکیزه و شفاف از این سیستم خارج می شود. ساختار بدنه ی مخزن های تصفیه آب از موادی مانند فلز، بتن و فایبرگلاس با پوشش اپوکسی تهیه شده است که بسیار محکم هستند و از طول عمر بالایی برخوردار هستند. این سیستم تصفیه آب برای آب های صنعتی در حجم زیاد هم استفاده می شود که باعث کاهش کدورت آب و با پارامتر NTU اندازه گیری می شود.
انواع فیلترهای شنی
براساس میزان فشار آبی که بر روی فیلتر های شنی اعمال می شود و از آن عبور می کند. فیلتر های شنی به چند دسته تقسیم می شوند که شامل موارد زیر هستند:
فیلتر شنی آهسته (Slow Sand Filter)
فیلتر شنی آهسته بدون نیروی فشار آب عمل می کند به این صورت که آب با بدون سرعت و به آرامی به اندازه ی یک متر مربع حرکت می کند و از فیلنرشنی عبور می کند در این صورت در یک شبانه روز فقط سه متر مکعب آب تصفیه خواهد شد. این نوع فیلتر بسیار مقرون به صرفه است و برای آب هایی که میزان کدورت آن ها حداکثر 30NTU هستند مناسب است. چرا که این محیط ها نیازی به تصفیه آب زیادی ندارند. به همین دلیل فیلتر شنی آهسته برای زمین هایی که مسافت زیادی دارند مناسب و بصرفه است.
فیلتر گرانش شن و ماسه سریع
فیلتر گرانش شن و ماسه سریع به نوع آهسته بسیار شباهت دارد. با این تفاوت که میزان فشار آب، قبل از ورود به بستر شن و ماسه به گونه ای است که نیرویی فشاری به نام هد (Head) را ایجاد می کند و سبب می شود آب تحت فشار قرار بگیرد و از نازل ها عبور کند و تصفیه شوند. این نوع فیلتر برای آب هایی که دارای کدورت NTU5 یا NTU 10 هستند مناسب است. از دیگر تفاوت های فیلتر گرانش سریع با فیلتر آهسته مقدار مساحت صافی سیلیس و شن می باشد که در نوع آهسته به مقدار ۳۰۰ تا ۸۰۰ متر مربع امی رسد و در فیلتر گرانش سریع ۴۰ تا ۱۰۰ متر مربع است. همچنین برای اینکه مزه و رنگ آب را بهبود ببخشند از یک لایه شامل کربن فعال و یا آنتراست نیز استفاده می کنند.
فیلتر شنی تند (Rapid Sand Pressure Filter)
فیلتر شنی تند (Rapid Sand Pressure Filter) عمدتا در محیط های صنعتی کاربرد دارد. نحوه ی عملکرد این فیلتر به این صورت است که آب با فشار پمپ وارد محفظه می شود و با سرعت بیشتری نسبت به سایر فیلتر های شنی از نازل ها و فیلتر های مورد نیاز عبور می کند و در نهایت آب تصفیه شده از دریچه های مخصوص خارج می شود. فیلتر شنی تند یکی از پرکاربرد ترین فیلتر ها در سیستم های اسمز معکوس با ظرفیت های کوچک و یا متوسط می باشد.
مزایای استفاده از سیلیس فیلترشنی
فیلتر شنی یکی از تجهیزات ضروری در سیستمهای تصفیه آب به حساب می آید که برای حذف ذرات معلق، آلودگیهای فیزیکی و شیمیایی و گل و لای از آب استفاده می شود. این فیلترها معمولاً از چندین لایه ی مختلف شن، سیلیس و گاهی اوقات مواد دیگر تشکیل می شوند. فیلتر های شنی دارای مزایای متعددی هستند که کارآمدی و کیفیت آب تصفیه شده را بهبود می بخشند. در زیر به برخی از مزایای سیلیس فیلتر شنی می پردازیم.
- سیلیس ذرات معلق گل و لای و آلودگی های فیزیکی به طور مؤثر حذف می کند.
- سیلیس به عنوان ماده ای پایدار و مقاوم در برابر تغییرات شیمیایی و دما مقاومت می کند. این ویژگی سبب افزایش طول عمر مفید فیلتر می شود.
- ذرات سیلیس باعث ایجاد جریان آب یکنواخت و کاهش نقاط کور در فیلتر می شود.
- سیلیس نسبت به سایر مواد تصفیه از قیمت مناسب تری برخوردار است. این امر باعث کاهش هزینه های کلی سیستم تصفیه آب می شود.
- سیلیس کیفیت آب تصفیه شده را تحت تاثیر قرار نمی دهد چرا که خود سیلیس هیچگونه مواد مضری به آب اضافه نمی کند.
- سیلیس به راحتی قابل شستشو است و عملکرد فیلتر را به خوبی حفظ می کند.
- سیلیس از کاربرد های متنوعی برخوردار است مانند تصفیه آب آشامیدنی، استخرها و سیستم های آبیاری
- سیلیس به دلیل ساختار منحصر به فردی که دارد باعث کاهش رسوب گذاری در سیستم های تصفیه آب و لوله کشی ها می شود. این امر کارایی سیستم را افزایش می دهد. و هزینه های نگهداری را کمتر می کند.
نکات تعویض سیلیس فیلتر شنی
برای اینکه دانه ها و ذرات سیلیس به مرور زمان باعث آسسیب دیدگی مخزن فیلتر های شینی نشود توصیه می شود که مقدار آب داخل مخزن به اندازه ای باشد که تا بالای نازل ها را در بر بگیرد که نازل ها با ذرات سیلیس برخورد نکند.
هنگام شارژ مجدد دانه های سیلیس نیاز است که ذرات سیلیس را در سطح مخزن صاف نمود تا دانه بندی های آن به ضروت یکنواخت و منظم بر روی یکدیگر قرار بگیرند.
نقش سیلیس در فرآیند فیلتراسیون آب با فیلتر شنی
سیلیس به عنوان بستر اصلی در فیلترهای شنی، نقش مؤثری در حذف فیزیکی ذرات معلق از آب دارد و عملکرد صحیح این فیلترها به کیفیت و ساختار سیلیس وابسته است. در ادامه، به جنبه های مختلف این نقش می پردازیم.
1. سیلیس؛ قلب فیلتر شنی در حذف ذرات معلق
سیلیس، به دلیل سختی بالا و ساختار فیزیکی مناسب، به عنوان اصلی ترین ماده در فیلترهای شنی برای جذب و به دام انداختن ذرات معلق، گل ولای، شن ریزها و سایر ناخالصی های موجود در آب مورد استفاده قرار می گیرد. عبور آب از میان لایه های متراکم سیلیس باعث می شود ذرات بزرگ تر در سطح بالایی فیلتر متوقف شوند، در حالی که ذرات ریزتر در لایه های پایین تر به دام می افتند. این فرآیند نه تنها موجب افزایش شفافیت آب می شود، بلکه در کاهش کدورت و بهبود کیفیت نهایی آب بسیار مؤثر است.
2. نحوه عملکرد لایه های سیلیس در فیلتر شنی
در فیلتر شنی، سیلیس به صورت لایه های چندگانه با دانه بندی های مختلف چیده می شود. در این ساختار، لایه های بالایی از دانه های ریزتر و لایه های پایینی از سیلیس درشت تر تشکیل شده اند. این چینش تدریجی باعث افزایش سطح تماس آب با بستر فیلتر و به دام افتادن مؤثر ذرات با اندازه های مختلف می شود. چنین طراحی ای، ظرفیت جذب آلودگی را افزایش داده و از افت فشار ناگهانی در سیستم جلوگیری می کند، که به ویژه در تصفیه خانه ها و تأسیسات صنعتی بسیار حائز اهمیت است.
3. اهمیت دانه بندی و خلوص سیلیس در بازده فیلتراسیون
دانه بندی دقیق و یکنواخت سیلیس تأثیر مستقیمی بر کیفیت فیلتراسیون دارد. چنانچه اندازه ذرات سیلیس مناسب نباشد، ممکن است یا ذرات آلاینده از فیلتر عبور کنند یا فیلتر زودتر از حد معمول مسدود شود. علاوه بر این، خلوص بالای سیلیس معمولاً بالای ۹۵٪ SiO₂ از ورود عناصر مضر مانند فلزات سنگین یا ترکیبات آلی به آب جلوگیری می کند. بنابراین، استفاده از سیلیس مرغوب و تأیید شده، به ویژه در کاربردهای بهداشتی یا آشامیدنی، از اهمیت بالایی برخوردار است.
4. مقاومت شیمیایی و فیزیکی سیلیس؛ عامل طول عمر بالا
یکی از دلایل استفاده گسترده از سیلیس در فیلترهای شنی، مقاومت بالای آن در برابر شرایط فیزیکی و شیمیایی است. سیلیس به راحتی تحت تأثیر pH بالا یا پایین، مواد شیمیایی محلول، یا دمای متغیر آب قرار نمی گیرد و دچار خوردگی یا شکست ساختاری نمی شود. همین ویژگی ها سبب می شود که بستر فیلتر برای مدت طولانی عملکرد مؤثر داشته باشد و نیاز به تعویض زودهنگام نداشته باشد، که از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه است.
5. نقش سیلیس در کاهش هزینه های نگهداری و انرژی
سیلیس با عملکرد پایدار و مؤثر خود، دفعات نیاز به شستشوی معکوس (بک واش) فیلتر را کاهش می دهد و از انسداد سریع فیلتر جلوگیری می کند. این موضوع مستقیماً به کاهش مصرف انرژی برای پمپاژ، کاهش توقف در عملیات تصفیه و افزایش راندمان کلی سیستم منجر می شود. در نتیجه، هزینه های عملیاتی سیستم کاهش می یابد و نگهداری آسان تر انجام می پذیرد، به خصوص در پروژه های صنعتی و تأسیسات با ظرفیت بالا.
نقش سیلیس در کاهش هزینه های نگهداری و انرژی چیست؟
نقش سیلیس در کاهش هزینه های نگهداری و انرژی یکی از مهم ترین دلایل استفاده گسترده از آن در فیلترهای شنی تصفیه آب است. در ادامه، به جنبه های مختلف این مزیت اقتصادی و فنی خواهیم پرداخت:
1. کاهش دفعات بک واش و مصرف آب
سیلیس با دانه بندی یکنواخت و تخلخل مناسب باعث می شود ذرات معلق به طور مؤثری در لایه های فیلتر به دام بیفتند، بدون اینکه فیلتر سریعاً مسدود شود. این ویژگی موجب می شود دفعات شست وشوی معکوس (بک واش) کاهش یابد. از آنجا که هر بار بک واش مقدار زیادی آب و انرژی مصرف می کند، کاهش دفعات آن باعث صرفه جویی مستقیم در مصرف آب، برق و هزینه های مربوط به عملکرد سیستم می شود.
2. افزایش عمر مفید فیلتر شنی
استفاده از سیلیس با سختی بالا و مقاومت فیزیکی مناسب، مانع از خرد شدن و فرسایش سریع ذرات در طول زمان می شود. این موضوع موجب می شود که بستر فیلتر شنی در مدت زمان طولانی تری عملکرد خود را حفظ کند، بدون اینکه نیاز به تعویض مکرر داشته باشد. کاهش دفعات تعویض، به معنای کاهش هزینه های مواد مصرفی، توقف عملیات، و هزینه های نیروی انسانی است.
3. کاهش مصرف انرژی سیستم پمپاژ
یکی از مشکلات رایج در سیستم های تصفیه، افزایش فشار پمپ ها برای عبور آب از فیلترهای مسدودشده است. سیلیس با ساختار متخلخل و هدایت هیدرولیکی مطلوب، از ایجاد افت فشار در بستر فیلتر جلوگیری می کند. این ویژگی باعث می شود پمپ ها با توان کمتری کار کنند، که نه تنها انرژی کمتری مصرف می کنند، بلکه استهلاک آن ها نیز کاهش می یابد.
4. کاهش هزینه های نگهداری دوره ای
کارکرد پایدار و بدون اختلال فیلتر شنی مجهز به سیلیس استاندارد، منجر به کاهش دفعات نیاز به بازبینی، تعمیر و سرویس دوره ای می شود. در واقع، زمانی که فیلتر به درستی کار کند و دچار گرفتگی های زودهنگام نشود، تجهیزات جانبی و اتصالات کمتر مستهلک می شوند، و همین موضوع هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.
5. صرفه جویی اقتصادی در مقیاس صنعتی
در تأسیسات بزرگ و سیستم های تصفیه صنعتی، مصرف انرژی، نیروی انسانی و زمان توقف سیستم از عوامل اصلی هزینه زا هستند. وقتی بستر سیلیسی به درستی انتخاب و نگهداری شود، پایداری عملکرد کل سیستم افزایش یافته و هزینه های سالانه به طور قابل توجهی کاهش می یابد. در واقع، انتخاب صحیح سیلیس یک سرمایه گذاری هوشمندانه در بهره وری بلندمدت سیستم به شمار می رود.
نتیجه گیری
فیلتر های شنی نقش حیاتی در حفظ کیفیت منابع آبی کشور ایفا می کنند. این امر به دلیل وجود سیلیس در فیلتر های شنی است چرا که این ماده ویژگی های شیمیایی و فیزیکی منحصر به فردی دارد که به عنوان ماده ی اصلی در ساختار فیلتر های شنی شناخته می شود. در این مقاله از جهان سنگ الوند توضیح دادیم که فیلتر شنی چیست؟ کاربرد سیلیس در فیلتر شنی. سیلیس تصفیه آب به صورت سنگ ریزه رنگی، دانه بندی بسیار ریز (شکری)، بسیار درشت (قلوه سنگ) در حجم گرمی تولید می شود. شما می توانید جهت خرید سیلیس تصفیه آب با بهترین کیفیت به سایت جهان سنگ الوند مراجعه کنید. همچنین می توانید جهت مشاوره و سفارش سیلیس تصفیه آب با شماره ی 09120260820 تماس حاصل فرمایید.
