دستگاه فيلتر شني

فيلتر شني دستگاهي است كه با صاف نمودن (فيلتر اسيون) فيزيكي آب باعث حذف ذرات معلق موجود در آن نظير گل، رنگ، مواد آلي، پلانكتون، باكتري‌ها و ذرات حاصل از خوردگي مي‌شود.
در اين دستگاه، آب حاوي ذرات معلق را از بستري از ذرات يك ماده كه مي‌تواند شن و يا ذغال آنترايست (فيلتر كربن اكتيو) باشد عبور مي‌دهند. در اثر عبور آب از خلل و فرج بين ذرات شن، مواد معلق آب گير كرده و آب تقريبا عاري از مواد معلق، بدست مي‌آيد. البته جمع شدن ذرات معلق در خلل و فرج فيلتر، باعث افزايش افت فشار مي‌گردد كه اگر اين افت فشار از حد معيني تجاوز نمايد، بايد صافي را شستشو داد.


ادامه مطلب

دستگاه سختي گير

مفهوم سختي آب (Hardness):


به بخشي از مواد و فلزات محلول در آب گويند كه ماهيت رسوبي دارند واز تركيبات آهن، منگنز، استرانسيم، آلومينيوم و به خصوص كلسيم و منيزيم بوجود مي‌‌آيند كه 4 مواد اول داراي نسبت بسيار كمتري در آب مي‌‌باشند. بنابراين براي تمام مقاصد عملي مي‌‌توان سختي كل را برابر با مجموع يونهاي كلسيم و منيزيم دانست. البته در آبهاي طبيعي معمولاً غلظت كلسيم حدود 2 برابر منيزيم است در حالي كه در آب دريا غلظت منيزيم حدود 5 برابر كلسيم مي‌‌باشد.
اما به طور كلي سختي آب را مي‌‌توان به دو بخش موقت يا دائم طبقه بندي نمود:
- سختي موقت آب (سختي كربناتي) :در حقيقت املاح بي‌كربنات كلسيم و منيزيم است كه در اثر حرارت دادن از حالت محلول به صورت غير محلول و در نتيجه به رسوب تبديل مي‌‌شود.

 


- سختي دائم (غير كربناتي): املاح سولفات، كلرايد، نيترات و غيره با كلسيم و منيزيم است كه در اثر حرارت دادن رسوب نمي‌كند.
* تمامي آبهاي طبيعي حاوي غلظتهاي مختلفي از نمكهاي محلول هستند كه اين نمكها در آب تفكيك شده و يونهاي باردار بوجود مي‌‌آورند. يونهاي داراي بار مثبت كاتيون و يونهاي داراي بار منفي آنيون ناميده مي‌‌شوند.
واحد سختي در كشورهاي مختلف بصورت زير است.
1- فرانسه: هر واحد سختي برابر است با يك گرم گربنات كلسيم در 100 ليتر آب (10 ميلي‌گرم در ليتر)
2- انگليس: برابر است با يك گرم كربنات كلسيم در 70 ليتر آب (3/14 ميلي‌گرم در ليتر Grain)
3- ايران و آمريكا: برابر است با يك گرم كربنات كلسيم در 100 ليتر آب (1 ميلي‌گرم در ليتر PPM)
4- آلمان: عبارتست از معادل يك گرم كربنات كلسيم در 56 ليتر آب (8/17 ميلي‌گرم در ليتر)

رده‌بندي سختي آب بر حسب

نوع آب

0-75

سبك

75-150

نسبتاً سخت

150-300

آب سخت

>300

خيلي سخت


مضرات سختي:
بطور كلي سختي موجود در اب باعث مشكلاتي درسيستمهاي تاسيستهاتي و صنعتي مي‌‌شوند كه عبارتند از:
1- ايجاد رسوب در ديگهاي بخار فشار بالا، كه باعث كاهش راندمان بر اثر انتقال حرارت پايين و در نتيجه بالا بردن دماي كاري ديگ توسط كاربر براي جبران كسري انتقال حرارت و به تبع آن افزايش مصرف سوخت، كاهش توليد يا تركيدگي آن بر اثر بيش از حد گرم شدن سطوح فلزي (Hotspot) ،خرابي زود هنگام ديگ و توقفهاي ناخواسته آن خواهد شد.بنابراين براي آب خوراك ديگهاي فشار بالا و بسياري از سيستمهاي فرآيندي، لازم است كليه يونهاي دي اكسيد كربن و سيليكا نيز تقريباً حذف گردند.
2- ايجاد رسوب در برجهاي خنك كن، چيلر و ساير سيستمهاي حرارتي و برودتي و كاهش راندمان آنها و يا از كار افتادن كل سيستم
3- بعلت سختي موجود در آب، قدرت شويندگي انواع مواد صابوني كاهش مي‌‌يابد بطوريكه بازدهي شوينده‌ها در آب سخت نصف بازدهي آنها در آب نرم است.
4- در صنايع نساجي و رنگرزي باعث افت كيفيت رنگ مي‌‌شود.
5- سختي بيش از اندازه سختي در آب شرب (بيش از 500 PPM) براي سلامتي انسان مضر بوده و تشكيل انواع سنگهاي كليه، مثانه و سوء هاضمه از آن جمله مي‌‌باشد.
كاهش سختي آب
همانطوريكه گفته شد به علت مضرات سختي محلول در آب براي انواع سيستمهاي تاسيساتي و صنايع بايد آنرا توسط روشهاي موجود كاهش يا حذف نمود. فرآيندهاي متداول در نرم نمودن آب شامل ته نشيني شيميايي( فرآيند آهك Lime، فرآيند كربنات كلسيم Soda Ash و فرآيندسود سوزآور Caustic Soda)و تبادل كننده يوني مي‌‌باشد كه نرم‌كننده‌هاي خانگي منحصراً واحدهاي مبادله كننده يوني مي‌‌‌باشد.
كننده يوني(رزين ها): رزين‌هاي تعويض يوني ذرات جامدي هستند كه مي‌‌توانند يونهاي نامطلوب در محلول را با همان ميزان از يونهاي مطلوب مشابه جايگزين نمايد. رزينهاي مصنوعي از نوع سيليكات آلومينيوم مي باشند و به رزينهاي معدني زئوليت گويند كه در طبيعت بصورت سنگهايي يافت مي‌‌شود كه مي‌‌توانند كار زئوليت سنتزي را انجام دهند. اين مواد, يونهاي سختي‌آور آب (كلسيم و منيزيم) را حذف كرده و به جاي آن يون سديم آزاد مي‌‌كنند و از اين رو به زئوليتهاي سديمي مشهورند.

 



* استفاده از آبهاي گل آلود و داراي مواد معلق و همچنين آبهايي كه داراي املاح آهن، منگنز، مس و ديگر فلزات سنگين مي‌باشند، رزينهارا فرسوده و آبدهي دستگاه سختي گير را كم مي‌كنند. بنابراين توصيه مي‌شود قبل از ورود آب به داخل دستگاه, مواد معلق در آب توسط دستگاه فيلتر شني جدا شده و براي كاهش املاح فلزات سنگين تدابير لازم بكار گرفته شود.

دستگاه سختي گير:
متداولترين روش براي حذف سختي آب، استفاده سختي‌گيرهاي رزيني مي‌باشد.
دستگاههاي سختي‌گير مورد استفاده در تصفيه آب، بيشتر به صورت استوانه فلزي هستند, به طوري كه در داخل آن، ذرات رزين را قرار مي‌‌دهند و داخل سطوح آن با اپوكسي پوشش داده شده است تا از خوردگي آن جلوگيري و باعث افزايش عمر دستگاه گردد.



براي نگهداري وجلوگيري از خروج رزينها در قسمت پايين دستگاه و در زير رزينها از يك صفحه مشبك و يك بستر سيليس استفاده مي‌‌شود. عمق رزين معمولاً بين 3-5/0 متر انتخاب مي‌‌گردد و بر حسب نوع رزين، 50 تا 100 درصد از حجم رزين، فضاي خالي براي انبساط رزين در نظر گرفته مي‌‌شود.
* ميزان جريان را معمولا در حدود 1-2/0 متر مكعب در دقيقه به ازاي هر متر مكعب از حجم رزين در نظر مي‌‌گيرند.
هر چند كه حداكثر دبي جريان ورودي به واحدهاي رزين تعويض يوني به علت افت فشار محدود مي‌‌شود ولي حداقل دبي جريان به علت كاناليزه شدن (Channelive) نمي‌تواند خيلي كم باشد زيرا كاناليزه شدن باعث مي‌‌شود كه قسمتي از زرين بدون استفاده باشد. از اين رو سرعت آب از بستر زرين بايد حدود يك متر در ساعت باشد.
بستر رزين مي تواند ثابت(Fixed) ويا شناور (Fluidizebed) باشد. در نوع بستر ثابت حجم رزين‌هاي داخل دستگاه انبساطي ندارد و آب ورودي از بالاي دستگاه وارد شده و بيشترين تبادل يوني در قسمتهاي بالاي بستر رزين انجام مي‌‌شود و در قسمتهاي پايين بستر تصفيه نهايي انجام مي‌‌شود كه تعيين كننده درجه خلوص آب خروجي از تعويض كننده مي‌‌باشد. با افزايش زمان سرويس، رزينهاي بالاي بستر اشباع شده و تبادل يوني در لايه‌هاي پايين ستون بستر انجام مي‌‌شود كه در نهايت زماني فرا مي‌‌رسد كه بقيه ستون بستر براي تعويض يون كافي نمي‌باشد و در نتيجه در آب خروجي از تعويض كننده، يونهاي ناخالص جذب نشده مشاهده خواهد شد كه معرف پايان سرويس دستگاه مي‌‌باشد. در اين حالت، زمان احياء نمودن رزينها فرا مي‌‌رسد.
از نظر كاربري، دستگاه سختي‌گير داراي سه مدل كنترل دستي، نيمه اتوماتيك و اتوماتيك (برقی) مي‌‌باشد. در كنترل دستي تمام مراحل شتشوي معكوس، احياء و سرويس دستگاه از طريق شيرهاي دستي توسط اپراتور انجام مي‌‌شود. اما در كنترل تمام اتوماتيك (برقی)كليه مراحل فوق توسط شير اتوماتيك كنترل شده و انسان در كاربري آن دخالت چنداني ندارد. دركنترل نيمه اتوماتيك، شير نيمه اتوماتيك بصورتي طراحي گرديده است كه تمام وظايف را بصورت بسيار ساده انجام مي‌‌دهد و كاربر فقط با قرار دادن اهرم آن در يكي از سه وضعيت شستشوي معكوس، احياء و يا سرويس دهي، دستگاه را تنظيم مي‌نمايد. تقريبا اكثر سختي گيرهاي موجود در صنعت داراي سيستم كنترل نيمه اتوماتيك مي‌باشد كه سختي‌گيرهاي ساخت كارخانه ايران مخزن نيز از نوع نيمه اتوماتيك با شيرهاي سلو والو مي‌باشد.طريقه كاركرد شيرهاي سلووالو در زمان احيا بصورت زير مي‌باشد:

 



احياء رزين:
شماره 1 (شستشوي معكوسBackwash) : در اين حالت آب از زير مخزن به داخل دستگاه وارد شده و از صفحات مشبك عبور كرده و از زير به رزينها برخورد مي‌نمايد. پس از عبور آب از لابلاي دانه‌هاي رزين، رزين دچار انبساط حجمي‌گرديده و جهت احيا و سرانجام سرويس دهي دستگاه آماده مي‌گردد. زمان احيا رزين معمولاً بين 5 تا 10 دقيقه متغير مي‌باشد.
وضعيت شماره 2 (احيا Regeneration) :پس از اتمام مرحله شستشوي معكوس شير را در اين وضعيت قرار داده و سپس شير فلكه منبع نمك را باز مي‌نماييم تا آب نمك مورد لزوم از طريق اژكتور شير از تانك نمك مكيده و از قسمت بالاي مخزن به آن وارد شود. در هنگام تزريق آب نمك تبادل يوني ما بين رزين ونمك (Nacl) انجام شده و رزين احيا مي‌شود.
پس از تزريق آب نمك شير فلكه آب نمك را بسته و در اين حالت منتظر بمانيد تا آب خروجي از لوله فاضلاب دستگاه از حالت شوري خارج شود.
وضعيت شماره 3 (سرويس دهي دستگاه Run): پس از شستشوي رزين با آب نمك و تست مجدد آن باكيت سختي، اهرم شير را در وضعيت شماره 3 قرار داده تا دستگاه براي شروع بكار آماده و آب سخت به آب نرم تبديل شود. طريقه محاسبه:
ابتدا سختی متوسط و مقدار رزین را از فرمولهای زیر محاسبه نموده و برحسب آن در جدول , مدل مورد نظر را بدست می آوریم.
 



T: زمان سيكل شستشو برحسب ساعت (در جدول زير 8 ساعت كاري در نظر گرفته شده)
PPM: سختی موجود در آب (در جدول زير 250 در نظر گرفته شده)

 


ادامه مطلب
1

Scroll To Top