“آب مایه حیات است.” این اولین جمله ای است که با شنیدن کلمه آب به ذهنمان خطور می کند. همه موجودات زنده برای ادامه حیاتشان به آب نیاز دارند و ما انسان ها نیز از این قانون مستثنی نیستیم. بنابراین بعد از نیاز به استشمام هوای سالم، نوشیدن آب سالم دومین نیاز مشترک تمامی موجودات زنده  محصوب می شود. وجود آب به تنهایی به تداوم حیات ما کمک نمی کند بلکه استفاده از آب سالم و پاکیزه است که نیاز های حیاتی ما را برطرف می کند. از گذشته تا کنون انسان ها به دنبال یافتن روش هایی بودند که آب مورد نیازشان را جهت آشامیدن تصفیه کنندد تا سلامتی شان به خطر نیفتد. امروزه استفاده از فیلتر شنی یکی از بهترین روش های تصفیه آب به شمار می رود.

مروری کوتاه بر تاریخچه تصفیه آب

تصفیه آب سابقه ای هزاران ساله دارد. هزاران سال قبل مردم دریافتند که می توانند آب را با گرما تصفیه کنند و برای تصفیه آب، آب را می جوشاندند. دلیل اصلی مردم برای تصفیه آب تمایل به بهبود طعم آب آشامیدنی بود. مردم به سختی متوجه تمایز بین آب تمیز و کثیف می شدند، فقط می دانستند که جوشاندن باعث تصفیه نسبی آب می شود، اما چیز زیادی در مورد میکروارگانیسم ها یا آلاینده های شیمیایی موجود در آب نمی دانستند.

در سال ۱۵۰۰ مصری ها اولین فیلتر کیسه ای تصفیه آب را اختراع کردند که این فیلتر از عبور رسوباتی که باعث ایجاد طعم یا بوی بد در آب می شد جلوگیری می کرد. در اوایل سال ۱۷۰۰ اولین فیلتر های آب خانگی ساخته شدند که در ساختار آن ها از پشم ،اسفنج و زغال چوب استفاده شد. اولین تصفیه خانه شهری نیز در سال ۱۸۰۴ توسط رابرت تام ساخته شد. و به دنباله آن در سال ۱۸۵۴ شیوع بیماری به دلیل آلودگی پمپ آب فاضلاب ایجاد شد اما این بیماری در مناطقی که فیلتر های شنی نصب شده بودند کمتر مشاهده می شد. برای حل این مشکل نیز از کلر استفاده کردند، اما متوجه شدند که برای تضمین ایمنی آب کافی نیست. صنعت تصفیه آب در سال ۱۸۹۰ که آمریکا شروع به ساخت فیلتر های شنی بزرگ کرد از شیوه سنتی به مدرن تغییر پیدا کرد.

تا این قسمت از مقاله متوجه شدیم که بهترین روشی که برای تصفیه آب ابداع شده است استفاده از فیلتر های شنی می باشد. امروزه دستگاه های تصفیه آب دارای جدیدترین سیستم های تکنولوژی هستند و با سیستم های فیلترینگ شنی خود آب را به بهترین شکل تصفیه می کنند و آب سالمی را ارائه می کنند که سلامت ما را به خوبی تضمین می کنند.

فیلتر شنی چیست؟

فیلتر های شنی از جمله پر کاربردترین فیلتر های تصفیه آب به شمار می روند. فیلترهای شنی بسترهایی از مواد دانه‌ای یا ماسه هستند که ذرات جامد معلق در آب را فیلتر کرده و از آب حذف می کنند. پس هدف از استفاده فیلتر شنی حذف مواد نامطلوب مانند مواد جامد، رسوبات و لجن ها است که باعث آلودگی و کدر شدن آب می شوند و خالص سازی آب است.

نحوه عملکرد فیلتر شنی

استفاده از فیلتر شنی به حفظ کیفیت آب در تاسیسات آبی کمک می کند و موثر ترین روش برای حذف ذرات معلق و جامد در آب و تصفیه فیزیکی آب است. اگر بخواهیم نحوه عملکرد فیلتر شنی را به زبان ساده توضیح بدهیم به این صورت است که آب از قسمت بالایی سیستم وارد سیستم فیلتر شنی می شود، سپس بستری از شن یا سیلیس ذرات جامد و معلق را از آب جدا می کنند. یعنی ذرات جامد و معلق در پشت لایه از جنس سیلیس یا شن گیر می کنند و آب خالص از فیلتر عبور کرده و از قسمت تحتانی سیستم خارج می شود.

بک واش فیلتر شنی

به فرآیند شستشوی فیلتر شنی بک واش فیلتر شنی می گویند. همانطور که در بالا ذکر کردیم نحوه کار فیلتر شنی بدین صورت است که بستری از شن و سیلیس مواد جامد معلق درون آب را از آب جدا کرده و منجر به تصفیه آب می شود. به مرور زمان تمامی منافذ درون بستر سیلیسی توسط ذرات آلوده پوشانده می شود و فیلتر شنی اشباع می شود و کارآیی اش از بین می رود. در این صورت فیلتر شنی دیگر قادر به تصفیه آب نمی باشد و برای استفاده مجدد از فیلتر شنی نیاز به بک واش داریم. برای انجام بک واش باید آب در به صورت برعکس وارد سیستم فیلتر شنی شود و سپس از آن خارج گردد. به همین دلیل به فرآیند بک واش شستشوی معکوس نیز می گویند.

انواع فیلتر شنی

• فیلتر شنی تند
• فیلتر شنی تحت فشار
• فیلتر شنی آهسته

فیلتر های شنی تحت فشار

سیستم های شنی تحت فشار مخازنی استوانه ای می باشند که ذرات جامد معلق تا اندازه ۱۰۰ میکرون را حذف می کنند. داخل استوانه فیلتر شنی از موادی مانند شن ، سیلیس یا آنتراسیت پر شده است. بر روی نازل های سیستم فیلتر شنی ابتدا با یک لایه از ذرات درشت و سپس با یک لایه از ذرات ریز پوشانده می شود. آب کدر از لابه لای ذرات شن عبور می کند و در نهایت آب زلال از سیستم خارج می شود. فیلتر های شنی تحت فشاری که از ظرفیت کمی برخوردار هستند به صورت عمودی و سیسیتم های فیلتر شنی تحت فشاری که ظرفیتشان زیاد است به صورت افقی ساخته می شوند. از سیستم فیلتر شنی تحت فشار در تصفیه آب استخرها، برج های خنک کننده، تصفیه آب های سطحی، تصفیه آب های آشامیدنی، تصفیه فاضلاب های بهداشتی و حذف ذرات رنگی از آب استفاده می شود.( نازل فیلتر شنی یکی از مهمترین اجزای فیلتر شنی است که وظیفه آن توزیع مناسب آب است.)

فیلتر شنی تند

سیستم فیلتر شنی تند مخزنی بتنی است که تا ارتفاع یک و نیم یا دو متر از شن و ماسه پر می شود. فیلتر های شنی تند به دلیل قابیلت پمپاژ سریع  برای تصفیه آب با حجم زیاد استفاده می شوند. اما به علت سرعت پمپاژبالای آب در داخل این سیستم آلودگی آب به طور کامل از بین نمی رود و برای این که آماده آشامیدن شود باید گندزدایی انجام بشود. فیلتر های موجود در فیلتر شنی تند هزینه نصب و نگه داری بسیار بالایی دارند و به دلیل استفاده از ذرات شن و ماسه درشت به بک واش مداوم  نیاز دارند.

فیلتر شنی کند

فیلتر شنی کند با سرعت فیلتراسیون کم برای از بین بردن کامل باکتری ها ، ویروس ها، پروتوزآ ، کدورت و فلزات سنگین کاربرد دارد. هزینه نصب و نگه داری فیلتر شنی کند در مقایسه با فیلتر شنی تند بسیار کمتر است. کاربرد آن نیز در مقایسه با فیلتر شنی تند نیز کمتر می باشد و فقط در برخی از خانه های روستایی برای تصفیه آب استفاده می شود. در صنعت بیشتر از فیلتر شنی تند استفاده می گردد. فیلتر شنی کند از هر دو مکانیسم کنترل فیزیکی و شیمیایی استفاده میکند به همین دلیل کیفیت آب تصفیه شده در سیستم شنی کند بیشتر از دو نوع تند و تحت فشار می باشد.