فیلتراسیون آب

فیلتراسیون آب یا صافسازي آب يكي از قديميترين روش هاي تصفيه آب است و در آن آب با عبور از ساختارهاي سنگي و ماسه اي متخلخل، به آرامي تميز و خالص مي گردد.صافي ها را معمولا بر اساس نرخ صاف سازي، نيروي محرك و جهت جريان به انواع مختلفي تقسيم بندي مي كنند.بر مبناي نـرخ صاف سازي، صافي ها را مي توان به انواع صافي هاي ماسه اي كند و صافيه اي تنـد و صـافي هـاي بـا بـار زيـاد تقسـيم بنـدي کرد. صافي هاي ماسه اي كند داراي بار هيدروليكي كمتر از 10 مترمكعب بر مترمربع بر روز هستند. يك سامانه زهكشي تحتاني نيز در زير بستر ماسه اي جهت جمع آوري آب صاف شده تعبيه مي گردد. جزييات يك صافي ماسه اي كند در شكل زیر نشان داده شده است.

فیلتراسیون آب توسط صافی ماسه ای کند

صافي هاي ماسه اي تند داراي بار هيدروليكي تقريبا 120مترمكعب بر مترمربع بر روز و صافي هاي با بار زيـاد داراي بـار هيـدروليكي بزرگتر از 240مترمكعب بر مترمربع بر روز مي باشند. هر دو نوع صافي تند و با بار زياد به طور وسيعي به كار برده مي شوند. سـاخت اين سامانه ها كاملا با هم شباهت دارند. همانطور كه در شكل بالا نشان داده شده است.در صافي هاي تند و با بار زيـاد از مخازن بتني يا فولادي پر شده با بستر صافي مناسب، استفاده مي شود.بستر صافي توسط يك بسـتر شـني و يـك سـامانه زهكشـي تحتاني پشتيباني مي گردد كه وظيفه آنها جمع آوري آب صاف شده و وارد كردن آب شستشو جهت تميز كردن صافي مي باشد.

انـواع مختلفي از زهكش هاي خاص صافي در شكل زیر نشان داده شده است.

انواع مختلف سامانه های زهکشی فیلتراسیون آب

بر اساس نيروي محرك، صافيهاي مورد استفاده در تصفيه آب به صافي هاي ثقلي و تحت فشار طبقه بندي مي شوند. تفاوت اساسي ميان صافي هاي ثقلي و تحت فشار، ارتفاع مورد نياز جهت هدايت آب درون بستر صافي و نوع مخازن در بر گيرنده صافي مي باشد.

انتخاب صحيح بستر صافي مهم است چون: 

1. توانايي در گرفتن ذرات جامد
2. نرخ بار هيدروليكي آنها
3. كيفيت نهايي آب

صافي ها بسته به تعداد بسترهاي مورد استفاده آنها به سه دسته بسترهاي تك لايه (تك محيطي)، بسترهاي دو لايه(دو محيطي) و بسترهاي مختلط (چند محيطي) طبقه بندي مي شوند. 

انواع صافی های فیلتراسیون آب

• صافي هاي تك لايه (تك محيطي):  بستر اين نوع صافي ها داراي يك محيط بوده كه غالبا ماسه خوب دانه بندي شده است. در اين صافي ها تحت تاثير ورود جريان از زير در زمان شستشو، لايه ماسه اي منبسط مي شود. پس از پايان عمل شستشو ابتدا ذرات بزرگتر ته نشين شده و پس از آن به ترتيب ذرات داراي اندازه كوچكتر ته نشين مي شوند كه به پديده لايه بندي موسوم است. لايه بندي عيب عمده اين صافي ها به شمار مي رود زيرا علاوه بر انسداد سريعتر صافي، باعث مي شود اكثر ذرات معلق آب در 4 تا 5 سانتي متر بالاي صافي به دام افتند و ذرات عبور كرده از اين 4 تا 5 سانتيمتر به ندرت در قسمتهاي پايين بستر حذف مي شوند. 
  برش صافيهاي تند و با بار زياد (1)نمونه اي از صافي ماسه اي تند (2) صافي با بار زياد و بستر دو لايه اي
• راي فايق آمدن بر مساله لايه بندي از صافي هاي دو لايه (دو محيطي) استفاده مي شود كه دو محيط آن اغلب زغال آنتراسيت و ماسه كوارتز ميباشد. آنتراسيت داراي چگالي 1.55ميباشد كه سبك تر از ماسه با چگالي 2.56است. بنابراين در عمل شستشو لايه ماسه زودتر از آنتراسيت ته نشين ميشود. 
• صافي هاي مختلط شبيه صافي هاي دو لايه هستند با اين تفاوت كه در طراحي آنها از چند لايه مصالح استفاده شده است و معمولا داراي سه نوع لايه اند كه مصالح آنها از جنس آنتراسيت، ماسه و گارنت با چگالي 4.05 مي باشد كه پس از شستشو به ترتيب چگالي و دانه بندي ته نشين مي شوند. مقادير معمول براي طراحي آنها نيز در جدول زیر آمده است. زمان بهره برداري از اين صافي ها و كيفيت آب خروجي از آنها به مراتب بالاتر از صافيهاي دو لايه ميباشد. معمولا جهت تعيين نوع، عمق و اندازه ذرات بستر صافي از آزمايشها، راهنما يا تجربيات قبلي استفاده مي گردد.