مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فیلترهای تحت فشار (Pressure filter)
قسمت‌های تشکیل‌دهنده‌ی یک فیلتر شامل بستر ماسه‌ای، تجهیزات جمع‌آوری آب صاف شده، تجهیزات شستشوی فیلتر و جمع‌آوری پساب شستشو می‌باشد.این فیلترها از یک استوانه‌ی فلزی تشکیل شده که در دو انتها به عدسی ختم می‌شود و به ابعاد مناسب با آب‌دهی ساخته می‌شود و ممکن است ایستاده و یا خوابیده(روی محور افقی) با پایه‌ای بلندتر از کف زمین ساخته شود. جریان آب ورودی به فیلتر ممکن است به تبعیت از اختلاف سطح منبع آب و محل استقرار فیلتر تامین شود و یا با استفاده از فشار مناسبی که از طریق خطوط لوله‌ی انتقال آب و یا پمپ تامین گردد.آب ورودی به فیلتر از لایه‌ی صاف‌کننده و در جهت بالا به پایین جاری خواهد شد و لایه‌ی صاف‌کننده ممکن است با دانه‌بندی یکنواخت و یا چندلایه با دانه‌بندی‌های متفاوت طراحی شود.فیلترهای تحت فشار دارای دریچه ی مناسب برای داخل کردن شن و ماسه و بازدید و یا خارج‌کردن شن و ماسه در مواقع لزوم هستند. این فیلترها دارای شیر آب ورودی، شیر خروج آب صاف، شیر ورود آب شستشو، شیر تخلیه و خروج آب شستشو هستند. در بالاترین نقطه‌ی صافی، یک شیر تخلیه‌ی هوا وجود دارد که ممکن است به‌طور خودکار عمل نماید. علاوه بر وسایل بالا، صافی ممکن است دارای فشارسنج و کنتور آب و دستگاه سنجش افت فشار باشد. مهم‌ترین تفاوت بین فیلترهای ثقلی و تحت فشار عبارتست از فشار مورد نیاز برای راندن

آب به میان لایه‌های فیلتر و گذر از آن و همچنین نوع محفظه‌ی استفاده شده برای فیلترها. فیلترهای ثقلی، عموما" بین 2/0 تا 3/0 bar، فشار نیاز دارند و در یک تانک با سطح آزاد فولادی یا بتنی قرار دارند. فیلترهای تحت فشار عموما" در شرایطی کاربرد دارند که آب ورودی دارای فشار بیشتر از 3/0 bar است و قرار نیست که فشار پس از فیلتر صفرگردد.به دلیل قیمت بالای ساختمان محفظه‌ی تحت فشار، فیلترهای تحت فشار به‌صورت تیپ، تنها در تصفیه‌خانه‌های کوچک آب و عموما" در کارخانه‌ها کاربرد دارند در حالی ‌که فیلترهای ثقلی کاربردهای گسترده‌تری دارند. به هرحال استفاده از فیلترهای تحت فشار برای تصفیه‌ی آب‌های سطحی و برای اجتماعات شهری دارای نقطه‌ضعف‌هایی است که نمی‌توان آن‌ها را نادیده گرفت و بسیاری از مراجع، کاربرد آن‌ها را مورد تایید قرار نمی‌دهند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فیلتر های ریز از سال 1890 بمنظور تصفیه ی فاضلاب استفاده میشوند . این نام در واقع نام مناسبی نیست زیرا هیچ فیلترینگی انجام نمیشود . رشد بیولوژیکی بسیار فعال بر روی صخره ها اتفاق می افتد و این ارگانیسم ها منبع تغذیه شان از جریان پس ماندهایی که از بین صخره می چکند است (وینرو و متیو 2002 ) مشخص شده است که اگر فاضلاب ته نشین شده از روی سطح  صخره می گذشت همان طور که در بالا اشاره شد لجن روی صخره ها رشد میکرد . امروزه از این روش هنوز استفاده میشود اما در بسیاری از تأسیسات از رسانگرهای پلاستیکی به جای صخره ها استفاده میشود و دربسیاری از سیستم های تصفیه فاضلاب فیلتر ریز از تصفیه اولیه پیروی میکند و شامل ته نشینی ثانویه و یا شفاف سازی ثانویه میشود.
فیلترهای ریز در تصفیه پس ماندهای صنعتی و خانگی کاربرد زیادی دارند . این فرآیند یک روش تصفیه بیولوژیکی با استفاده از یک روش تصفیه ی بیولوژیکی با استفاده از یک لایه ی نازک ثابت است که برای از بین بردن BOD ( نیاز بیوشیمیایی  به اکسیژن ) و مواد جامد معلق طراحی شده است . یک فیلتر ریز شامل یک بازوی توزیع کننده چرخشی است که عمل اسپری کردن را انجام میدهد و مایع را بطور یکنواخت روی یک بستر چرخشی متعلق به صخره هایی با اندازه اولیه ، مواد زبر و یا رساناگری ساخته شده از مواد مصنوعی ، پخش میکند . فضای بین رسانگر به هوا اجازه میدهد تا به راحتی جریان پیدا کند  .بنابراین شرایط هوازی میتواند حفظ شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در برخی از مناطق دسترسی به آب سالم مشکل است و یا اینکه املاح معلق آب زیاد است حتی آبهای تصفیه شده نیز گاهی مقدار زیادی املاح دارند گچ بستن کتری و ته نشین شدن املاح در ته پارچ آب و امثال آن نمونه بارزی از این موضوع است . این مشکل را میتوان به سادگی با ساخت یک فیلتر حل کرد ، برای ساختن فیلتر به روش زیر عمل کنید .

فیلتر شنی

مواد مورد نیاز:

شن (ماسه) سلیسی با قطر 0.2 تا 2 میلیمتر

سطل استوانه ای یا مکعبی با ارتفاع حداقل دو متر

روش کار :

کافی است ماسه را داخل سطل بریزید(ماسه باید بهداشتی و فاقد آلودگی ، خاک و گرد وغبار باشد در واقع باید از شن مخصوص این کار استفاده کرد استفاده از سایر ماسه ها خود سبب آلودگی میشود ) سطل باید خود بهداشتی باشد استفاده از سطل های فلزی یا پلاستیکی غیر بهداشتی توصیه نمیشود چرا که  فلز بر اثر تماس با آب خورده شده و موادی نظیر اکسیدهای فلزی که برای سلامتی مضر است وارد آب میکند ، برای بدنه فیلتر توصیه میشود از فلز یا پلیمرهای استفاده شده برای تانکر آب استفاده شود .ارتفاع ماسه باید حداقل یک متر باشد و به ازای هر متر شن باید یک متر آب روی آن قرار گیرد واضح است که هر چه ارتفاع ماسه بیشتر باشد نتیجه بهتری حاصل میشود ، در ضمن هرچه قطر ماسه ها بیشتر باشد اثر حذفی آن کمتر است ولی سرعت خروجی بیشتر است ، ته سطل باید باید دارای شیارهایی باشد که آب از آن برای مصرف خارج شود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

به طور کلی ناخالصی‌های آب عبارتند از:

1 ـ ناخالصی‌های معلق

نظیر ذرات معلق زنده و غیرزنده كه در آب به صورت معلق یافت می‌شوند. این نوع ناخالصی را می‌توان در سه گروه، تقسیم بندی و مطالعه نمود.

الف) ذرات معلق زنده بیماری‌زا مانند عوامل بیماری‌زای موجد وبا، حصبه، شبه حصبه، انواع اسهال‌ها، تخم انگل‌ها مانند آسكاریس و عامل كیست هیداتید و ویروس‌ها، منشاء اصلی این دسته از ناخالصی‌ها فاضلاب شهری و حضور حیوانات اهلی یا وحشی در مجاورت منابع آب می‌باشد.

ب) ذرات معلق زنده غیربیماری‌زا مانند باكتری‌های ساپروفیت، اغلب جلبك‌ها و تك سلولی‌هایی كه در طبیعت به وفور پیدا می‌شوند.

ج) ذرات معلق غیرزنده مانند رس، لیمون كه ناشی از فرسایش سطح زمین و سطوح آبخیز می‌باشد.

از نظر فیزیكی ذرات بالا به دو گروه تقسیم می‌شوند:

گروهی كه در حوضچه های ته نشینی و یا صافی‌ها جدا می‌شوند و گروهی كه برای جدا كردن آن‌ها احتیاج به مواد منعقد كننده است تا از طریق لخته سازی، به ذرات درشت تری تبدیل شده و حذف شوند.

2 ـ ناخالصی‌های محلول

این دسته شامل املاح معدنی، تركیبات آلی و گازهای محلول می‌باشند كه می‌توان آن‌ها را به صورت زیر گروه بندی نمود:

الف) املاح محلول معدنی كه اغلب به صورت املاح كلسیم، منیزیم، سدیم، آهن، منگنز و000 می‌باشد كه برخی از آن‌ها مصرف آب را محدود می‌نمایند كه در جای خود بحث خواهد شد.

ب) گازهای محلول مانند اكسیژن، انیدرید كربنیك، هیدروژن سولفوره، ازت وغیره می‌باشند و این نوع ناخالصی نیز كیفیت شیمیایی آب را تحت تاثیر قرار داده و ممكن است باعث نامطلوب بودن آن شود.

الکلها:الکلها ترکیباتی هستند که دارای گروه هیدروکسیل می‌باشند. فرمول کلی آنها ROH است که در آن R یک گروه آلکیل یا آلکیل استخلاف شده است.

دید کلی
اگر ، بعنوان یک شیمیدان آلی ، قرار بود ده ترکیب آلیفاتیک انتخاب کنید و سپس در جزیره‌ای رها شوید، شما قطعا الکلها را برمی‌گزیدید. شما می‌توانید از آنها تقریبا هر ترکیب آلی دیگر را بسازید، آلکیل هالیدها ، آلکنها ، اترها ، آلدئیدها ، کتونها ، اسیدها ، استرها و دهها ترکیب دیگر.

از آلکیل هالیدها ، می‌توانید واکنشگرهای گرینیار را بسازید و از واکنش این واکنشگرها با آلدئیدها و کتونها الکلهای پیچیده‌تری را بدست آورید و غیره. در آن جزیره دور افتاده ، از الکلهای خود ، نه فقط بعنوان ماده خام استفاده می‌کنید، بلکه آنها را به دفعات ، بعنوان حلال برای انجام واکنشها و برای متبلور کردن فراورده‌ها بکار می‌برید.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

از پارچ‌های تصفیه آب تنها برای سالم‌سازی آب‌های لوله‌کشی و تصفیه شده شهری استفاده کنید.

اگر سیستم گوارشی حساسی دارید یا اگر کلیه‌تان سنگ‌ساز است و اگر می‌خواهید از سلامت آبی که کودک‌تان می‌نوشد مطمئن باشید، بد نیست یک پارچ تصفیه آب تهیه کنید.

حتما از استاندارد بودن پارچ و فیلتر آن مطمئن باشید.

تصفیه کردن آب به وسیله این پارچ‌ها موجب می‌شود دیگر با سماور و کتری رسوب‌گرفته مواجه نشوید.

در اینکه فیلترهای موجود در این پارچ‌ها جلوی ورود املاح سخت را به داخل آب می‌گیرند، شکی نیست؛ اما متخصصان معتقدند این فیلترها تاثیر چندانی در حذف آلودگی‌های شیمیایی و میکروبی آب ندارند.

حواس‌تان باشد که پارچ تصفیه آب را دور از نور مستقیم خورشید قرار دهید زیرا نور مستقیم موجب بروز اختلالاتی در کارکرد فیلتر این پارچ‌ها می‌شود.

سعی کنید آب تصفیه شده توسط این پارچ‌ها را حداکثر تا دو روز مصرف کنید و اگر قصد دارید که آن را برای مدت بیشتری نگهداری کنید آب را داخل یک بطری شیشه‌ای بریزید و آن را درون یخچال بگذارید.

فیلتر و پارچ آب‌ را پس از هر 4 یا 5 بار استفاده بشویید.

اگر قصد استفاده از پارچ تصفیه آب را برای چند روز ندارید (مثلا به علت مسافرت)، آب درون آن را خارج کنید. فیلتر و پارچ را بشویید و فیلتر را درون یک نایلون تمیز داخل یخچال قرار دهید.

فیلتر این پارچ‌ها قابل تعویض هستند. اگر فیلتر پارچ شما نشانگر زمانی برای پایان تاریخ مصرف‌اش ندارد یا بعد از انقضا به رنگ قرمز درنمی‌آید، بهتر است بعد از یک ماه استفاده، آن را با یک فیلتر جدید تعویض کنید.

اگر می‌خواهید غذای خاصی تهیه کنید که حفظ طعم و بوی آن برای‌تان اهمیت زیادی دارد، بهتر است آب به کار رفته در آن غذا را تصفیه کنید.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تقسیم بندی  کلی از نظر عملکرد به 2 گروه ممبران (دارای صفحات ارتجاعی)و نوع ساده حوضچه

الف)  صفحات  ممران دارای صفحات قابل ارتجاع بوده و هر صفحه از 3 لایه تشکیل می شود که لایه وسطی نقشتحمل کننده نیروهای اعمال شده  را دارد و لیه های کناری به کمک لایه وسط محفظه بادکنکی را ایجاد می کند که در مراحل کاری فیلتر  پرس بعد از شارژ کامل و پر شدن صفحات از کیک و قبل از باز کردن صفحات برای تخلیه کیک با استفاده از فشار باد تا 10 بار رطوبت موجود در کیک را تخلیه و میزان رطوبت تا 12 در صد قابل کنترول می باشد  این صفحات از جنس پلی پروپیلن  ساخه می شوند  و لایه های کناری به لایه وسط جوشکاری و یا بروش مکانیکی  با استفاده از گوه متصل می شوند
ب)صفحات  ساده محفظه دار : این صفحات  از جنس پلی پروپیلن و چدن وآلومینیوم و ... تولید می شوند.و هر صفحه دارای محفظه های در دو طرف کناری می باشد و کل  صفحه بصورت یک پارچه ساخته می شود.این صفحات دارای میزان رطوبت بیشتر  در کیک نسبت به مدل ممبران می باشند.
تقسیم بندی از نظر سیستم تخلیه آب  یا محلول تصفیه شده

الف)صفحات مدار باز  :در این صفحات محلول تصفیه شونده از طریق یک سوراخ بزرگ  که در وسط و یا کمی بالاتر از وسط  ویا در قسمت فوقانی صفحات ایجاد شده وارد صفحه شده وکیک محلول روی پارچه قرار می گیرد و محلول تصفیه شده از طریق یک ویا دو سوراخ که در پاین ترین قسمت صفحه و در کنارها  ی آن قرار دارد  خارج می شود .این صفحات برای تولیداتی که بیشتر کیک استفاده می شود مصرف می گردد. وهمچنین برای جاهای که آلودگی  بهداشتی محلول تصفیه شده خیلی مهم نباشد.

ب)صفحات مدار بسته : این صفات نیز مانند صفات مدار باز دارای یک سوراخ بزرگ شارژ در وسط و کنار  می باشند و دارای یک و دو ویا چهار سوراخ نسبتا کوچک تر در کنار ها برای تخلیه  محلول تصفیه شده

که این سوراخ های کناری پشت سر هم قرار گرفته  وتشکیل  لوله خروج  محلول تصفیه شده را می دهند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در صنعت تصفیه  مایعات و محلول ها  از روش و ابزار های مختلف برای تصفیه استفاده می شود که معمول ترین و پر کاربرد ترین آنها فیلتر پرس می باشد.در این روش از دستگاه فیلتر پرس  برای تصفیه استفاده می شود. این دستگاه با استفاده از پارچه و صفحات فیلتر پرس تصفیه را انجام می دهدد که دستگاه و صفحات در مقالات مجزا تشریح خواهد شد. 

با توجه به دامنه وسیع انواع محلولها از نظر خاصیت اسیدی و باز ی - غلظت و گران روی (ویسکوزیته)و دما و با توجه به  حساسیت به وضعیت بهداشتی محلول و نیز حدود شفافیت مورد انتظار از محلول تصفیه شده و نیز حجم محلول -از پارچه و صافی های متفاوت استفاده  می شود. لذا پارچه و صافی در انواع و اقسام متفاوت واز جنس های  پنبه ای (کتانی)-پلی استر و پلی آمید (نایلون)و پلی پروپیلن ویا ترکیبی از اینها تولید می شوند .

پارچه های پنبه ای برای دمای  نسبتا بالا و محلول های خنثی و تا حدودی بازی استفاده می شود . ولی بدلیل  داشتن پرز در جاهایی که حساسیت بهداشتی بیشتر باشد مانند مصارف دارویی استفاده نمی شود این پارچه به تعداد تار و پود موجود در واحد سطح (اینج مربع)و شرایط بافت می تواند در فشار های پایین وتا حدود 5 اتمسفر استفادده شود

لذا در جاهاییکه بدلایل مختلف مثلا گران روی نیاز به فشار بالا می باشد این پارچه محدودیت کاربرد دارد. از ویژگی بارز این پارچه جذب مناسب محلول و آبندی راحت در جریان  فیلتراسیون می باشد.

پارچه های از جنس پلی پروپیلن  برای محلول های اسیدی و بازی و حتی برای محلول های خنثی  استفاده می شود این نوع پارچه (صافی)تا دمای 110 درجه سانتی گراد را براحتی تحمل می نمایند و در طیف وسیعی از محلول ها و صنایع استفاده می شود دارای عمر مناسب بوده ودر شرایط رطوبت و دما پو سیدگی ندارد و نیز بعلت نداشتن پورز از شرایط بهداشتی مناسبی بر خوردار می باشد  قابلیت شستشوی بهتری داشته و قابل باز یافت می باشدو کیک آن راحت تر  جدا می شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

برسی اصول کار فیلتر پرس با صفحات ممبران


صفحات فیلتر پرس ممبران بر عکس صفحات معمولی که از یک لایه تشکیل می شوند این
 

صفحات از 3 لایه تشکیل می گردند که لایه وسط نقش استاکچر و بدنه نگهدارنه را بازی
 
می کندو صفحات کناری نقش نگهدانده پارچه وکمپرس کننده کیک روی آن را ایفا می
 
کنند.این صفحات فیلتر نسبت به نوع معمولی (چمبر) از امتیاز بیشتری بر خوردار می باشند
 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب