مهتاب گستر

مفهوم فیلتراسیون در فیلتر شنی

به طور کلی، دو نوع فیلتر شنی برای جداسازی ذرات معلق از مایعات وجود دارد: سطحی که در آن ذرات جامد توسط یک سطح نفوذ پذیر به دام افتاده اند طراحی فیلتر شنی که در آن ذرات توسط یک جسم متخلخل از مواد به دام افتاده اند. علاوه بر این، دستگاه های جداسازی جامد- مایع غیرفعال و فعال مانند مخازن ته نشینی ، صافی های خود تمیز شونده، هیدروسیکلون ها و سانتریفیوژها وجود دارد. انواع مختلفی از عمق وجود دارد، برخی از مواد فیبری و برخی دیگر از مواد دانه ای استفاده می کنند. فیلتر شنی مهتاب گستر نمونه ای از عمق جامدات حجیم هستند. آنها معمولاً برای جداسازی مقادیر کوچک

نصب فیلتر شنی

حالت های عملیاتی آنها می توانند هم مایعات با جریان رو به بالا و هم مایعات جریان رو به پایین را کنترل کنند که مورد دوم بسیار رایج تر است. در دستگاه های جریان پایین، سیال فقط می تواند تحت فشار یا گرانش جریان یابد. طراحی فیلتر شنی معمولاً در صنعت استفاده می شوند و اغلب به عنوان فیلتر شنی تعویض سریع نامیده می شوند. گیاهان تغذیه شده با جاذبه برای تصفیه آب به ویژه آب آشامیدنی استفاده می شوند و این در کشورهای در حال توسعه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند فیلتر شنی مهتاب گستر به طور کلی چند دسته وجود دارد: سریع شکل کلی ساخت طراحی را نشان می دهد. ماسه بیشتر فضای محفظه را اشغال می کند. یا در پایین نازل ها یا در بالای سیستم زهکشی نصب می شود که از طریق آن آب خروجی فیلتر می شود. آب خام از پیش تصفیه شده وارد محفظه در بالا می شود، از محیط عبور می کند و فاضلاب از طریق سیستم زهکشی پایین جریان می یابد. در کارخانه های بزرگ فرآیند نیز سیستمی برای توزیع یکنواخت آب خام در طراحی فیلتر شنی معرفی شده است. علاوه بر این، معمولاً یک سیستم توزیع برای کنترل جریان هوا گنجانده شده است. این امر توزیع ثابت هوا و آب را تضمین می کند و از جریان بیش از حد آب در مناطق خاص جلوگیری می کند. توزیع دانه های معمولی به دلیل شستشوی معکوس مکرر ایجاد می شود. عملکرد تحت تأثیر دو فرآیند بلوغ و بازسازی است. در آغاز چرخه فیلتراسیون مهتاب گستر جدید، راندمان به طور همزمان با مقدار ذرات به دام افتاده در محیط افزایش می یابد. این فرآیند بلوغ نامیده می شود. در طول بلوغ فيلتر شنی تصفیه آب، فاضلاب ممکن است معیارهای کیفی را نداشته باشد و باید در مراحل قبلی نصب مجدداً تزریق شود. روش های بازسازی اجازه می دهد تا مواد مورد استفاده مجدد قرار گیرد. ذرات جامد انباشته شده از فیلتر شنی حذف می شوند. در حین شستشوی معکوس آب و هوا از طریق سیستم به عقب پمپ می شود. آب شستشوی معکوس ممکن است قبل از فرآیند فیلتراسیون تا حدی دوباره تزریق شود و پساب حاصل باید دفع شود. زمان شستشوی معکوس یا توسط کدورت پشت که نباید از یک آستانه تعیین شده تجاوز کند یا با افت هد در محیط فيلتر شنی تصفیه آب تعیین می شود که همچنین نباید از مقدار معینی تجاوز کند.

طراحی فیلتر شنی بستر شن و ماسه با فشار سریع

دانه های کوچکتر ماسه سطح بیشتری را فراهم می کند و در نتیجه درجه بالاتری از ضد عفونی آب ورودی را فراهم می کند، اما همچنین به انرژی پمپاژ بیشتری برای حرکت مایع در لایه نیاز دارد. نقطه مقابل این است که اکثر فیلتر شنی مهتاب گستر با فشار سریع از اندازه ذرات بین 0.6 تا 1.2 میلی متر استفاده می کنند، اگرچه اندازه های دیگر ممکن است برای کاربردهای خاص مشخص شود. ذرات خوراک بزرگتر (بیش از 100 میکرومتر) منافذ لایه را مسدود کرده و آن را به یک فيلتر شنی تصفیه آب سطحی تبدیل می کند که به سرعت محو می شود. برای حل این مشکل می توان از دانه های بزرگتر شن استفاده کرد، اما اگر خوراک حاوی مقدار قابل توجهی مواد جامد بزرگ باشد، باید قبل از با فرآیندی مانند ته نشینی حذف شوند

طراحی همانطور که از نام آن پیداست، نرخ فیلتراسیون در آهسته متفاوت است ، با این حال بزرگترین تفاوت بین و فيلتر شنی تصفیه آب سریع این است که لایه بالایی ماسه از نظر بیولوژیکی فعال است زیرا جوامع میکروبی وارد سیستم می شوند. عمق توصیه شده و معمول 0.9 تا 1.5 متر است. لایه میکروبی ظرف 10-20 روز از شروع عمل تشکیل می شود. در طول فرآیند فیلتراسیون، آب خام می‌تواند از محیط ماسه‌ای متخلخل نفوذ کند و مواد آلی، باکتری ‌ها، ویروس ‌ها و کیست ‌هایی مانند ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم را به دام بیاندازد . روش بازسازی فيلتر شنی تصفیه آب با سرعت آهسته تمیز کردن نامیده می شود. و برای حذف مکانیکی ذرات خشک شده روی استفاده می شود. با این حال، بسته به سیستم خاص، می توان این فرآیند را در زیر آب نیز انجام داد. یکی دیگر از عوامل محدود کننده برای آب تصفیه شده کدورت است که برای با سرعت کم به عنوان 10 NTU تعریف می شود. فیلتر شنی آهسته گزینه خوبی برای عملیات با بودجه کم هستند زیرا در فیلتراسیون مهتاب گستر از مواد شیمیایی استفاده نمی شود و به کمک مکانیکی کمی یا بدون نیاز است. با این حال، به دلیل رشد مداوم جمعیت در جوامع، جایگزین می شوند که عمدتاً به دلیل طولانی بودن دوره کاری است.

استفاده در تصفیه آب همه این روش ها به طور گسترده در صنعت آب در سراسر جهان استفاده می شود. سه مورد اول در لیست بالا برای اثربخشی به استفاده از فلوکولانت نیاز دارند. عملکرد آهسته آب با کیفیتی را بدون استفاده از مواد افزودنی شیمیایی تولید می کنند. با عبور آب لخته شده از صافی شنی با گرانش سریع، لخته شدن و ذرات به دام افتاده در آن تغییر شکل داده و باکتری ها را کاهش داده و بیشتر مواد جامد را از بین می برند. محیط با درجه های مختلف است. اگر مزه و بو می تواند مشکل ساز باشد فیلتر شنی ممکن است حاوی لایه ای از کربن فعال باشد تا این طعم و بو را از بین ببرد. پس از مدت زمان مشخصی از استفاده با پوسته ها یا ورودی های زیستی مسدود می شوند. سپس خراشیده می شوند و صافی شنی سریع شستشوی معکوس می شوند یا با فشار شستشو می شوند تا لخته ها از بین بروند. این آب شستشوی معکوس به مخازن ته نشینی فرستاده می شود تا گله ته نشین شود و سپس به عنوان زباله دور ریخته می شود. سپس آب رویی به فرآیند تصفیه بازگردانده می شود یا به عنوان یک جریان فاضلاب دفع می شود. در برخی از کشورها، لجن می تواند به عنوان یک نرم کننده خاک استفاده شود . نگهداری ناکافی عامل آلودگی تصادفی آب آشامیدنی بوده است. گاهی اوقات از فیلتر شنی مهتاب گستر در تصفیه فاضلاب به عنوان آخرین مرحله پرداخت استفاده می شود. در این ماسه مواد معلق و باکتری های باقیمانده را به دام می اندازد و ماتریکس فیزیکی برای تجزیه باکتریایی مواد نیتروژن دار از جمله آمونیاک و نیترات به گاز نیتروژن فراهم می کند. صافی شنی یکی از مفیدترین فرآیندهای تمیز کردن هستند، زیرا فرآیند فیلتراسیون بسیاری از عملکردهای تمیز کردن را با هم ترکیب می کند.

مشکلات در طول فرآیند درخواست در فرآیند تصفیه آب، عوامل خاصی وجود دارد که باید از آنها آگاه بود که اگر به درستی مدیریت نشود، می تواند مشکلات جدی ایجاد کند. فرآیندهای فوق، مانند بلوغ صافی شنی و شستشوی معکوس، نه تنها بر کیفیت آب، بلکه بر زمان لازم برای تمیز کردن کامل نیز تأثیر می گذارد. شستشوی معکوس نیز حجم فاضلاب را کاهش می دهد. اگر باید مقدار مشخصی آب مثلاً به مردم تحویل داده شود، باید این هدررفت آب را در نظر گرفت. علاوه بر این، زباله های شستشوی معکوس باید به درستی تصفیه یا دفع شوند. از نقطه نظر شیمیایی، کیفیت های مختلف آب خام و تغییرات دما بر کارایی فرآیند تصفیه از قبل در ورودی کارخانه تأثیر می گذارد. عدم قطعیت قابل توجهی با مدل های مورد استفاده برای ایجاد فیلتر شنی مهتاب گستر همراه است. این به دلیل فرضیات ریاضی است که باید انجام شود، به عنوان مثال، تمام دانه ها کروی هستند. شکل کروی بر تفسیر اندازه تاثیر می گذارد زیرا قطر دانه های کروی و غیر کروی متفاوت است. بسته بندی دانه ها در یک لایه نیز به شکل دانه ها بستگی دارد. این سپس بر تخلخل و جریان هیدرولیک تأثیر می گذارد.

مفهوم فیلتراسیون در فیلتر شنی

به طور کلی، دو نوع فیلتر شنی برای جداسازی ذرات معلق از مایعات وجود دارد: سطحی که در آن ذرات جامد توسط یک سطح نفوذ پذیر به دام افتاده اند طراحی فیلتر شنی که در آن ذرات توسط یک جسم متخلخل از مواد به دام افتاده اند. علاوه بر این، دستگاه های جداسازی جامد- مایع غیرفعال و فعال مانند مخازن ته نشینی ، صافی های خود تمیز شونده، هیدروسیکلون ها و سانتریفیوژها وجود دارد. انواع مختلفی از عمق وجود دارد، برخی از مواد فیبری و برخی دیگر از مواد دانه ای استفاده می کنند. فیلتر شنی مهتاب گستر نمونه ای از عمق جامدات حجیم هستند. آنها معمولاً برای جداسازی مقادیر کوچک

نصب فیلتر شنی

حالت های عملیاتی آنها می توانند هم مایعات با جریان رو به بالا و هم مایعات جریان رو به پایین را کنترل کنند که مورد دوم بسیار رایج تر است. در دستگاه های جریان پایین، سیال فقط می تواند تحت فشار یا گرانش جریان یابد. طراحی فیلتر شنی معمولاً در صنعت استفاده می شوند و اغلب به عنوان فیلتر شنی تعویض سریع نامیده می شوند. گیاهان تغذیه شده با جاذبه برای تصفیه آب به ویژه آب آشامیدنی استفاده می شوند و این در کشورهای در حال توسعه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند فیلتر شنی مهتاب گستر به طور کلی چند دسته وجود دارد: سریع شکل کلی ساخت طراحی را نشان می دهد. ماسه بیشتر فضای محفظه را اشغال می کند. یا در پایین نازل ها یا در بالای سیستم زهکشی نصب می شود که از طریق آن آب خروجی فیلتر می شود. آب خام از پیش تصفیه شده وارد محفظه در بالا می شود، از محیط عبور می کند و فاضلاب از طریق سیستم زهکشی پایین جریان می یابد. در کارخانه های بزرگ فرآیند نیز سیستمی برای توزیع یکنواخت آب خام در طراحی فیلتر شنی معرفی شده است. علاوه بر این، معمولاً یک سیستم توزیع برای کنترل جریان هوا گنجانده شده است. این امر توزیع ثابت هوا و آب را تضمین می کند و از جریان بیش از حد آب در مناطق خاص جلوگیری می کند. توزیع دانه های معمولی به دلیل شستشوی معکوس مکرر ایجاد می شود. عملکرد تحت تأثیر دو فرآیند بلوغ و بازسازی است. در آغاز چرخه فیلتراسیون مهتاب گستر جدید، راندمان به طور همزمان با مقدار ذرات به دام افتاده در محیط افزایش می یابد. این فرآیند بلوغ نامیده می شود. در طول بلوغ فيلتر شنی تصفیه آب، فاضلاب ممکن است معیارهای کیفی را نداشته باشد و باید در مراحل قبلی نصب مجدداً تزریق شود. روش های بازسازی اجازه می دهد تا مواد مورد استفاده مجدد قرار گیرد. ذرات جامد انباشته شده از فیلتر شنی حذف می شوند. در حین شستشوی معکوس آب و هوا از طریق سیستم به عقب پمپ می شود. آب شستشوی معکوس ممکن است قبل از فرآیند فیلتراسیون تا حدی دوباره تزریق شود و پساب حاصل باید دفع شود. زمان شستشوی معکوس یا توسط کدورت پشت که نباید از یک آستانه تعیین شده تجاوز کند یا با افت هد در محیط فيلتر شنی تصفیه آب تعیین می شود که همچنین نباید از مقدار معینی تجاوز کند.

طراحی فیلتر شنی بستر شن و ماسه با فشار سریع

دانه های کوچکتر ماسه سطح بیشتری را فراهم می کند و در نتیجه درجه بالاتری از ضد عفونی آب ورودی را فراهم می کند، اما همچنین به انرژی پمپاژ بیشتری برای حرکت مایع در لایه نیاز دارد. نقطه مقابل این است که اکثر فیلتر شنی مهتاب گستر با فشار سریع از اندازه ذرات بین 0.6 تا 1.2 میلی متر استفاده می کنند، اگرچه اندازه های دیگر ممکن است برای کاربردهای خاص مشخص شود. ذرات خوراک بزرگتر (بیش از 100 میکرومتر) منافذ لایه را مسدود کرده و آن را به یک فيلتر شنی تصفیه آب سطحی تبدیل می کند که به سرعت محو می شود. برای حل این مشکل می توان از دانه های بزرگتر شن استفاده کرد، اما اگر خوراک حاوی مقدار قابل توجهی مواد جامد بزرگ باشد، باید قبل از با فرآیندی مانند ته نشینی حذف شوند

طراحی همانطور که از نام آن پیداست، نرخ فیلتراسیون در آهسته متفاوت است ، با این حال بزرگترین تفاوت بین و فيلتر شنی تصفیه آب سریع این است که لایه بالایی ماسه از نظر بیولوژیکی فعال است زیرا جوامع میکروبی وارد سیستم می شوند. عمق توصیه شده و معمول 0.9 تا 1.5 متر است. لایه میکروبی ظرف 10-20 روز از شروع عمل تشکیل می شود. در طول فرآیند فیلتراسیون، آب خام می‌تواند از محیط ماسه‌ای متخلخل نفوذ کند و مواد آلی، باکتری ‌ها، ویروس ‌ها و کیست ‌هایی مانند ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم را به دام بیاندازد . روش بازسازی فيلتر شنی تصفیه آب با سرعت آهسته تمیز کردن نامیده می شود. و برای حذف مکانیکی ذرات خشک شده روی استفاده می شود. با این حال، بسته به سیستم خاص، می توان این فرآیند را در زیر آب نیز انجام داد. یکی دیگر از عوامل محدود کننده برای آب تصفیه شده کدورت است که برای با سرعت کم به عنوان 10 NTU تعریف می شود. فیلتر شنی آهسته گزینه خوبی برای عملیات با بودجه کم هستند زیرا در فیلتراسیون مهتاب گستر از مواد شیمیایی استفاده نمی شود و به کمک مکانیکی کمی یا بدون نیاز است. با این حال، به دلیل رشد مداوم جمعیت در جوامع، جایگزین می شوند که عمدتاً به دلیل طولانی بودن دوره کاری است.

استفاده در تصفیه آب همه این روش ها به طور گسترده در صنعت آب در سراسر جهان استفاده می شود. سه مورد اول در لیست بالا برای اثربخشی به استفاده از فلوکولانت نیاز دارند. عملکرد آهسته آب با کیفیتی را بدون استفاده از مواد افزودنی شیمیایی تولید می کنند. با عبور آب لخته شده از صافی شنی با گرانش سریع، لخته شدن و ذرات به دام افتاده در آن تغییر شکل داده و باکتری ها را کاهش داده و بیشتر مواد جامد را از بین می برند. محیط با درجه های مختلف است. اگر مزه و بو می تواند مشکل ساز باشد فیلتر شنی ممکن است حاوی لایه ای از کربن فعال باشد تا این طعم و بو را از بین ببرد. پس از مدت زمان مشخصی از استفاده با پوسته ها یا ورودی های زیستی مسدود می شوند. سپس خراشیده می شوند و صافی شنی سریع شستشوی معکوس می شوند یا با فشار شستشو می شوند تا لخته ها از بین بروند. این آب شستشوی معکوس به مخازن ته نشینی فرستاده می شود تا گله ته نشین شود و سپس به عنوان زباله دور ریخته می شود. سپس آب رویی به فرآیند تصفیه بازگردانده می شود یا به عنوان یک جریان فاضلاب دفع می شود. در برخی از کشورها، لجن می تواند به عنوان یک نرم کننده خاک استفاده شود . نگهداری ناکافی عامل آلودگی تصادفی آب آشامیدنی بوده است. گاهی اوقات از فیلتر شنی مهتاب گستر در تصفیه فاضلاب به عنوان آخرین مرحله پرداخت استفاده می شود. در این ماسه مواد معلق و باکتری های باقیمانده را به دام می اندازد و ماتریکس فیزیکی برای تجزیه باکتریایی مواد نیتروژن دار از جمله آمونیاک و نیترات به گاز نیتروژن فراهم می کند. صافی شنی یکی از مفیدترین فرآیندهای تمیز کردن هستند، زیرا فرآیند فیلتراسیون بسیاری از عملکردهای تمیز کردن را با هم ترکیب می کند.

مشکلات در طول فرآیند درخواست در فرآیند تصفیه آب، عوامل خاصی وجود دارد که باید از آنها آگاه بود که اگر به درستی مدیریت نشود، می تواند مشکلات جدی ایجاد کند. فرآیندهای فوق، مانند بلوغ صافی شنی و شستشوی معکوس، نه تنها بر کیفیت آب، بلکه بر زمان لازم برای تمیز کردن کامل نیز تأثیر می گذارد. شستشوی معکوس نیز حجم فاضلاب را کاهش می دهد. اگر باید مقدار مشخصی آب مثلاً به مردم تحویل داده شود، باید این هدررفت آب را در نظر گرفت. علاوه بر این، زباله های شستشوی معکوس باید به درستی تصفیه یا دفع شوند. از نقطه نظر شیمیایی، کیفیت های مختلف آب خام و تغییرات دما بر کارایی فرآیند تصفیه از قبل در ورودی کارخانه تأثیر می گذارد. عدم قطعیت قابل توجهی با مدل های مورد استفاده برای ایجاد فیلتر شنی مهتاب گستر همراه است. این به دلیل فرضیات ریاضی است که باید انجام شود، به عنوان مثال، تمام دانه ها کروی هستند. شکل کروی بر تفسیر اندازه تاثیر می گذارد زیرا قطر دانه های کروی و غیر کروی متفاوت است. بسته بندی دانه ها در یک لایه نیز به شکل دانه ها بستگی دارد. این سپس بر تخلخل و جریان هیدرولیک تأثیر می گذارد.