فیلترهای ثقلی (Gravity Filters)

فیلترهای ثقلی (Gravity Filters)


انواع فیلترهای ثقلی

تقسیم بندی این نوع فیلترها بر اساس سرعت صاف کردن، نوع بستر فیلتر و نوع عمل فیلترهای ثقلی به شرح زیر است :
- فیلترهای ماسه ای کند (Slow Sand Filtration)
- فیلترهای ماسه ای سریع (Rapid Sand Filtration)
- فیلترها بابار سطحی زیاد (دو لایه ای و چند لایه ای)
- فیلترهای یک لایه ای با بستر عمیق


فیلتر شی  ثقلی کند(Slow Gravity Sand Filter)


نخستین فیلترهائی که بطور گسترده برای تصفیه آب مورد استفاده قرار گرفتند از نوع فیلترهای ماسه ای کند بودند.
از این صافی ها اولین بار در سال 1829 برای تصفیه آب منبع آبی در لندن (انگلیس) اسنفاده شد. یک صافی شنی کند یک سازه سیمانی پوشیده شده ای است که در زیر زمین قرار گرفته و عمق بستر شنی در آن بین m 5/1- m5/2 (5-3 فوت) بوده و ارتفاع لایة سنگریزه ای دانه بندی شده آن بین  cm45-15 (6 تا 18 اینچ) است که ذرات بزرگتر در قسمت کف و ذرات کوچکتر در قسمت بالا قرار گرفته اند. اندازه موثر ذرات شن بین  mm35/0-25/0 و ضریب یکنواختی آنها نیز بین 5/3 -5/2 است.



     

فیلتر شی  ثقلی کند(Slow Gravity Sand Filter)

 

فیلتر شی  ثقلی تند(Rapid Gravity Sand Filter)


مفید ترین نوع پالایش و زلال سازی در فرآیند تصفیه منابع آب شهری استفاده از فیلتر ماسه ای تند می باشد، فیلتر تند تفاوت های زیادی با نوع کند دارد.مهمترین این تفاوت ها نرخ فیلتراسیون بیشتر و امکان شستشوی اتوماتیک (شستشوی معکوس)  می باشد. مکانیسم حذف ذرات در فیلتر ماسه ای تند، بر خلاف فیلتر ماسه ای کند، بیولوژیکی نبوده و بیشتر بصورت جذب و حبس ذرات صورت می پذیرد. شکل (1-5) شمای یک واحد فیلتر ماسه ای تند را نمایش می دهد.
 


فیلتر شی  ثقلی تند(Rapid Gravity Sand Filter)


بر خلاف صافی های شنی کند، میزان بار گذای سطحی در این صافی ها بین-min   m³/m²16/0-08/0 (gpm/ft² 4-2) بوده و پس از دوره ی کار کرد صافی، آن را شستشوی معکوس می دهند. عمق شن در این صافی ها بین m 9/0–6/0 (2تا3 فوت) می باشند، بستر بر روی لایة نگهدارنده سنگریزه ای با ارتفاع  cm45(18 اینچ) قرار گرفته و اندازه ی این ذرات از اندازه یک نخود تا cm 10(4 اینچ) متغیر است. سیستم زهکش دارای کف کاذب از نوع لئوپولد یا ویلر جهت انجام زهکشی موثر آب خروجی از صافی است. صاف سازی در چند اینچ بالایی بستر انجام می گیرد. از این صافی ها برای تصفیه آب هایی استفاده می شود که میزان کدورت آنها بیش از NTU 5 است.
این فیلتر از یک مخزن فیلتر تشکیل شده که این مخزن اغلب از جنس سیمان بوده و به شکل مستطیلی یا دایره ای می باشد.


 صافی های شنی با بارگذاری بالا


 با اصلاح صافی های شنی تند می توان صافی های شنی بار بار گذاری بالا ایجاد کرد. از یک لایه درشت تر و سبک تر آنترانیست در بالای شن استفاده می شود تا امکان نفوذ ذرات عامل کدورت به قسمت های عمیق تر و یشتر فراهم آید، به خاطر نفوذ عمیق تر ذرات معلق، این صافی ها امکان صاف سازی میزان جریان های بیشتر، وجود دورة بهره برداری طولانی تر و انجام یک صاف سازی موثر و اقتصادی را فراهم می آورند. این صافی ها با میزان بارگذاری های شنی کند، میزان بار گذای -min  m³/m²4/0-2/0 (gpm / ft²10- 5) بهره برداری شده و براساس اندازه، شکل و جرم مخصوص ذرات دارای دو یا سه لایه بندی بستر هستند.