صافی ها در تصفیه آب

صافی ها در تصفیه آب

صاف کردن

صاف کردن عبارت اسـت از عبور دادن آب از بسترهای متخلخل که در اثر آن مواد معلقی که ابعاد آنها بزرگتر از تخلخل لایه ها می بـاشد
در سطوح متخلخل گرفتـه می شونـد. این مواد معلق عبارتند از: گل و لای، پلانکتون ها، رنگ و مواد آلی و دیگر مواد معلق.
از زمان های قدیم استفاده از صافی برای زلال کردن آب و به دست آوردن آبی با ظاهر مطلوب مورد توجه بوده اسـت.
اولین وسایل صاف کردن استفاده از پارچه های مخصوص و سیفون های فیتیله ای بوده است.

نقش صافی ها در تصفیه آب

از زمان های قدیم، زلال سازی آب به عنوان یک تکنولوژی استحصال آب با ظاهری مطلوب مورد توجه بوده است
و هدف  از آن ارتقاء کیفیت ظاهری آب از نظر کدورت بوده است. اولین وسایل زلال سازی، استفاده از پارچه های مخصوص و سیفون های فیتیله ای بوده است.
در قرن دهم، در کشور چین با قرار دادن گرانول در کف چاه های آب آشامیدنی اقدام به زلال سازی آب می نمودنـد.
و در قرن 18، پیشرفت عمده ای در زمینه استفاده از صافی های در زلال سازی رخ داد.
سال 1746 برای اولین بار در کشور فرانسه، از صافی ها برای زلال سازی آب استفاده نمودند.

در مورد استقرار صافی ها در محل تصفیه خانه ها لازم است که محل آن ها هر چه ممکن است به منابع آبی  نزدیک تر باشد
تا هزینه های انتقال آب بر روی آنها به انرژی های زیادی نیاز داشته باشند.
مخازن ته نشینی باید طوری طراحی شوند که بتواند در هر زمان حداکثر آب مورد نیاز شبکه را بدون اشکال تهیه کند.

در تصفیه خانه های آب، صافی ها را به عنوان قلب تصفیه خانه نام نهاده اند
و صولا نتیجه ای که از تصفیه آب به دست خواهد آمـد و رضایت مصرف کننده را جلب خواهد نمـود، نحوه کار صافی هاسـت.
عمل صاف نمودن مبتنی بر روش های فیزیکی و شیمیایی است و حذف کدورت به وسیله صافی ها مبتنی بر موارد زیر خواهد بود:

1-کیفیت مواد معلق موجود در آب

2-کیفیت شیمیایی آبی که باید مورد تصفیه قرار گیرد.

3-نحوه و میزان تصفیه مقدماتی (اختلاط، انعقاد و ته نشینی) که قبل از صافی بر روی آب انجام می شود.

4-نوع صافی به کار رفتـه در تصفیه آب

انواع صافی ها

صافی ها را از نظر شن مورد استفاده می توان به نوع تقسیم بندی کرد:

صافی های سطحی

ضخامت شن های این صافی حدود چند سانتی متر است و برای آنهایی که آلودگی کمتر داشته و نیازی به انعقاد و ته نشینی ندارند استفاده می شود.
در واقع این صافی ها نقش آشغالگبر را دارند و در حالتی که غلظت مواد معلق در نمونه یک درصد حجمی باشد از آن استفاده می شود.

این صافی ها انواع گوناگونی دارند که می توان به صافی های پارچه ایی اشاره کرد.

صافی های عمقی

ضخامت شن های این نوع از صافی ها بین 85-60 سانتی متر است و خود ب  دو نوع کند و تند تقسیم بندی می شود.

صافی های کند

بستر این نوع از صافی ها از دو نوع ماسه با قطر کم و زیاد تشکیل شـده اسـت
به طوری که ماسه های کوچک لایه روبی و ماسه های بزرگ لایه ی زیری را تشکیل می دهند.
آب های صاف شـده با صافی کـند قبل از عبور از صافی به جز ته نشینی به تصفیه خاص دیگری نیاز نـدارد.
افزایش زغال فعال دانه ای به بستر صافی موجب بهبودی در کار آنها خواهد شد.
از معایب عمده این نوع صافی ها، سطح بسیار بزرگ آنها، نیاز به آب شستشوی زیاد و نیروی انسانی بیشتر است
و برای نقاطی که کارگران و زمین فراوان و ارزان وجود داشته باشد استفاده از صافی های کند یک انتخاب شایسته محسوب می گردد.
این صافی ها نیاز به تکنولوژی پیچیده نداشتـه و تصفیه فیزیکی و بیولوژیکی به طور همزمان انجام می گیـرد.

پس از مدتی، خلل و فرج صافی ها به دلیل رشد انگل ها و تجمع مواد جامد بستـه می شـود.
این مدت ممکن است بین یک تا دو ماه متغیر باشد.
در این حالت لازم است که شن های لایه فوقانی  برداشته شده و شستشو داده شـود.

صافی های تند

این نوع از صافی ها خود به دو دسته تقسیم می شوند:

صافی تند ثقلی یا روباز

این نوع صافی ها در سه گروه مطالعه قرار می گیرند:
صافی های  یک بستره با یک نوع ماسه دانه بندی شده صافی های دو بستره با دو نوع ماسه در اقطار مختلف و صافی های مختلط 
و چند بستره که از چندین نوع ماسه تشکیل شده اند.

صافی های دولایه با راندمان بالایی می توانند مواد معلق ریز را حذف کنند.

در صافی های چند لایه زمان صاف شدن کوتاه تر و کیفیت آب صاف شده بهتر است.

صافی های تند فشاری یا دربسته

این صافی ها دو نوع عمودی و افق دیده می شوند و غالبا در تصفیه خانه های کوچک مورد استفاده قرار می گیرند.
بدنه این نوع صافی ها فلزی است و همواره فضای لازم جهت انبساط شستشوی معکوس صافی پیش بینی می شود.
در شستشوی این صافی ها نیاز به هوادهی نیست و جریان معکوس آب برای این منظور کافی است.

تفاوت صافی سریع و آهسته ماسه ای

• صافی آهسته قابل انعطاف نیست ولی صافی سریع بسیار قابل انعطاف است.

• صافی آهسته در حین کار نیاز به بازرسی ندارد ولی صافی سریع شدیدا نیاز به بازرسی دارد.

• صافی آهسته به 0.2 تا 0.6 درصد آب صاف شده و صافی سریع به 1 تا 5 درصد آب صاف شده، آب نیاز به شستشو دارد.

• صافی آهسته برای نقاط کم جمعیت و نیز نقاط گرمی که نیاز به پوشش صافی در برابر یخ زدن نیست استفاده می شود

  
  

  ولی صافی سریع در تصفیه آب شهر سریع در تصفیه آب شهرهای بزرگ به کار رفته و برای هر ظرفیتی مناسب است.

عوامل موثر در انتخاب نوع صافی

با وجودی که صافی های فشاری در صنعت کاربرد زیادی دارند ولی در مواردی که حجم آب مورد تصفیه زیاد یوده
و هدف کاهش هزینه های جاری و سرمایه گذاری و نیز تولید آبی با کیفیت مطلوب باشد، از صافی های ثقلی استفاده می کنند.
از جمله مزیت های صافی فشاری عبارتند از:

• حجم کمتر در مقایسه با صافی های ثقلی

• عدم نیاز به پمپاژ آب

• عملکرد صافی ها در افت فشارهای بالا

• سهولت نصب و بهره برداری

معایب فیلترهای فشاری عبارتند از:

• شن های داخل فیلتر فشاری قابل مشاهده نیست و نمی توان در مورد موثر بودن شستشو اضهار نظر کرد.

• کنترل کار منعقد کننده ها مشکل است.

• ثابت نگه داشتن دبی خروجی به راحتی امکان پذیر نیست.

شستشوی صافی ها

هرگاه بدلیل گرفتگی منافذ صافی، میزان آب صافی شده کم تر و یا کیفیت آب صافی شـده از نظر کدورت تغییر یابـد اقدام به شستشوی صافی می کننـد.
برای این کار می توان از آب تنها و یا آب و هوا استفاده کرد.
به منظور شستشوی صافی ها با ماسه ریز که افت فشار زیادی دارند فقط از آب استفاده می شود
ولی برای ماسه های درشت که افت فشار کمتری دارند از هوا و آب همزمان استفاده می شود.
ممکن است شستشوی فیلتر به تنهایی برای تمیز کردن فیلتر کافی نباشد
و این موقعی اسـت که لایه های گل و لای به ذرات شن و ماسه چسبیده باشـند.
برای رفع این مشکل در داخل فیلترها لوله های مشبک اعبیه مـی کنـند که در موقع شستشوی آب از داخل لوله ها جریان یافتـه
و به علت ایجاد آب لوله ها می چرخنـد و شن و ماسه کاملا شسته مـی شونـد.
باید توجه داشت که دانه بندی و جنس بستر صافی بر سرعت شست و شو تاثیر می گذارد
به طوری که با افزایش دانستیه ذرات بستر صافی، باید سرعت شست و شوی معکوس را نیز زیاد کرد.

برای ارزیابی عملکرد فرایند شست و شو، کدورت پساب حاصل از شستشوی صافی
در فواصل زمانی مشخص پس از شروع عمل شست و شو اندازه گیری می شود
و عمل شست و شوی معکوس تا شفاف شدن آب خروجی ادامه می یابد.