کمبود آب آشامیدنی شیرین اخیراً به یک نگرانی بزرگ در نقاط مختلف جهان تبدیل شده است. این مسئله و مشکلات مرتبط با آن باعث شده است که انسان به روش‌های مختلف برای تصفیه آب و فاضلاب دست پیدا کند. فیلترهای شنی و کربنی هر دو برای حذف ذرات مضر از آب کار می کنند، اما عملکرد آنها متفاوت است. هر دو سیستم از پیش تصفیه‌های مهم در تصفیه آب و فاضلاب می‌باشند که در این مقاله به تفاوت کاربری آنها می‌پردازیم.
فیلتر شنی چیست؟
فیلتر شنی یکی از بخش‌های مهم هر سیستم تصفیه آب است. فیلتر شنی همان‌طور که از نامش پیداست فیلتری است که بر بستر شنی کار می کند. در این سیستم از ترکیبی از شن و ماسه با اندازه‌های مختلف استفاده می‌شود. اندازه فیلتر شنی به سرعت جریان مایع بستگی دارد. فیلترهای شنی معمولاً در شروع فرایند تصفیه آب قرار می‌گیرند و پس از آن فیلترهای کربن فعال قرار می‌گیرند.
این فیلترها معمولاً برای حذف مواد جامد معلق که باعث کدورت آب می‌شوند استفاده می‌شوند. عملکرد آنها بسیار ساده است و شامل عبور آب از چندین لایه کوارتزیت (شن و ماسه) و احتمالاً یک لایه آنتراسیت است. آب از قسمت فیلتر عبور می کند و در جهت بالا به پایین حرکت می کند و در طول فرایند مواد باقی مانده در اولین لایه بالایی ماسه باعث افزایش راندمان فیلتراسیون در لایه‌های بعدی می‌شود.
برای تمیز کردن شن و در نتیجه بازسازی فیلتر لازم است یک شستشوی معکوس انجام شود که در آن آب (آب و هوا) از فیلتر از پایین به بالا عبور می کند تا آب شستشو مواد فیلتر شده قبلی را به سمت نقطه تخلیه بکشد.
فیلترهای شنی در دو نوع موجود هستند:
- فیلتر شنی فایبرگلاس
- فیلتر شنی فلزی
فیلتر کربنی چیست؟
فیلترهای کربن نقش بسیار مهمی در فرایند تصفیه آب دارند. فیلتر کربنی، کلر، ترکیبات آلی فرار، بو و مزه‌های نامطبوع را از آب حذف می کند. آنها حاوی کربن فعال به عنوان رسانه فیلتر هستند که بسیار متخلخل است و سطح زیادی دارد. ناخالصی‌ها پس از عبور به کربن فعال جذب می‌شوند. فلزات سنگین پس از تماس با این ماده فیلتر حذف می‌شوند. آبی که خارج می‌شود بسیار تمیزتر است.
کربن طبیعی از منابع مختلف (آلی یا معدنی) را می‌توان با استفاده از فرایندی فعال کرد که شامل ایجاد حفره‌های کوچک در داخل دانه‌ها (ریز منافذ) است. این فرایند در داخل کوره‌های مخصوص با تزریق بخار با دمای بالا اتفاق می‌افتد.
مزایای اصلی این نوع کربن جذب انواع خاصی از مولکول‌ها از طریق تخلخل آنها و به عنوان مزیت اضافی، فیلتراسیون مکانیکی با نتایج مشابه با فیلترهای شنی است.
با چنین ظرفیتی، فیلترهای کربن فعال در زمینه‌های مختلف، به ویژه در تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این زمینه، هدف آنها این است که:
- حذف کلر
- از بین بردن بوها و طعم‌های نامطبوع
- حذف آلاینده‌های آلی
فیلترهای کربن فعال در دو نوع موجود هستند:
- فیلتر کربنی فایبرگلاس
- فیلتر کربنی فلزی
تفاوت بین فیلتر شنی و فیلتر کربنی چیست؟
فیلترهای شنی و فیلترهای کربنی کاملاً متفاوت هستند، اگرچه از نظر ساختار مشابه هستند. مهم‌ترین تفاوت این است که محیط مورد استفاده در فیلترهای کربنی یک لایه بزرگ کربن فعال است.
فیلترهای کربنی در حذف کلر باقیمانده که در مرحله قبلی فیلتراسیون توسط فیلتر شنی حذف نشده‌اند بسیار کارآمد هستند. فیلترهای کربن همچنین در حذف ذرات آلی مولکولی یا عناصری که در مراحل قبلی از فیلتراسیون فرار کرده‌اند کاملاً مؤثر هستند. همچنین هرگونه بو، رنگ، آفت‌کش‌ها و حتی چندین جزء ارگانیک موجود در آب را از بین می‌برد.
فیلترهای کربنی معمولاً بعد از فیلترهای شنی قرار می‌گیرند. فیلترهای کربنی نیز مانند فیلترهای شنی برای کار مؤثر خود نیاز به تعمیر و نگهداری دارند.
طول عمر و کارایی فیلترهای کربن فعال تحت تأثیر عواملی مانند ترکیب و غلظت آلاینده‌ها، مدت زمان جریان هوا در فیلتر و دمای آب و رطوبت است.
عملکرد فیلتر شنی بسیار ساده و بسیار کارآمد است. آب به تدریج از فیلتری عبور می کند که حاوی ماسه با اندازه‌های مختلف ذرات است. ترکیب فیلتر شنی به نوع ناخالصی‌هایی که باید فیلتر شوند بستگی دارد.
ذرات فیلتر شده در لایه‌های بیرونی فیلتر انباشته می‌شوند. برای جلوگیری از گرفتگی فیلتر شنی با ناخالصی‌های فیلتر شده، فیلتر شنی باید شستشوی مجدد شود. بکواش با معکوس کردن جهت جریان آب انجام می‌شود که تمام ناخالصی‌ها را پاک می کند و فیلتر شنی را می‌توان برای فرایندهای فیلتراسیون بیشتر استفاده کرد.
کاربرد فیلتر شنی و کربنی
فیلتر شنی در موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:
- تهیه آب برج خنک کننده
- تصفیه فاضلاب
- تولید آب آشامیدنی
- فیلتراسیون در استخرهای شنا
- فیلتراسیون آب سیستم‌های پرورش ماهی
- پیش فیلتراسیون برای سیستم‌های غشایی RO
- فیلتراسیون آب خاکستری یا سطحی
- حذف آهن
فیلتر کربنی در موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:
- فیلترهای آب خانگی
- تصفیه آب شهری
- تصفیه پساب‌های صنعتی
- فیلتراسیون آب استخر ماهی
- تولید آب آشامیدنی
- فیلتراسیون آبگرم و استخر
نتیجه
همان‌طور که مشاهده کردید سیستم فیلتر شنی و فیلتر کربنی در ساختار بسیار به یکدیگر شباهت دارند. هر دو از یک مخزن استوانه‌ای تحت فشار با یک شیر کنترلی تشکیل شده‌اند. این مخزن در اندازه و ابعاد مختلف در دو نوع فایبرگلاس و فلزی تولید و عرضه می‌شوند. امکان تولید مخزن به صورت افقی و عمودی وجود دارد که بسته به فضای مورد نظر انتخاب می شود.
تفاوت این دو سیستم در بستر اصلی فیلتر در آنها است. درون مخزن فیلتر شنی شن سیلیس دانه‌بندی‌شده و داخل مخزن فیلتر کربنی کربن فعال پر می‌شود. فیلتر شنی ذرات با اندازه حدود 50 میکرون را به دام می‌اندازد و فیلتر کربنی توانایی جذب ذرات تا 5 میکرون را دارد. علاوه بر این فیلتر شنی تصفیه فیزیکی آب را انجام می‌دهد به این مفهوم که ذرات و مواد معلق در آب را حذف می کند؛ اما فیلتر کربنی کمی متفاوت عمل می کند و می‌تواند میکروارگانیسم‌ها و مواد آلی و… را نیز از آب حذف کند.
بیشترین کاربرد این دو فیلتر در سیستم‌های تصفیه آب RO برای تولید آب آشامیدنی می‌باشد. در این سیستم ابتدا فیلتر شنی و سپس فیلتر کربنی به‌عنوان پیش تصفیه دستگاه در نظر گرفته می‌شوند.
ظرفیت سیستم فیلتر کربنی و شنی بر اساس دبی آب مصرفی می‌باشد. بر اساس مقدار مصرف و شرایط کاری ظرفیت دستگاه نیز مشخص می‌شود.
کارشناسان پراین هوم آماده پاسخ گویی به هر گونه سؤال شما در مورد تجهیزات تصفیه آب هستند.
