فیلتر کارتریج (میکرونی)
1403-04-16 1403-04-16 20:14فیلتر کارتریج (میکرونی)
فیلتر میکرونی از جمله سیستم‌های فیلتراسیون می باشد که نام دیگر آن فیلتر کارتریج است. فیلتراسیون فرایندی است که توسط آن ذرات اضافه و معلق موجود در آب و همچنین ناخالصی‌های فیزیکی آب فیلتر می‌شود برای هر نوع سیستم تصفیه آب، فیلتراسیون به‌عنوان روش بیش تصفیه برای ازبین‌بردن ناخالصی‌ها آب ضروری است. این فیلتر در صنایع گوناگون نقش مهمی را دارد. در ادامه به بررسی این فیلتر می‌پردازیم.
فیلتراسیون چیست و چه کاربردی دارد؟
مواد برحسب کیفیت‌های فیزیکی و شیمیایی جداسازی می‌شوند. به‌طورکلی فیلتراسیون به معنای حذف ذرات جامد و اضافه از محلول یا جداسازی جامدات نامحلول از مایعات است. از حذف فیزیکی میکروارگانیسم با فیلتراسیون می‌توان برای بازیابی فاز جامد برای تولید برخی مواد مثل استارترهای غلیظ و … استفاده کرد. فیلتراسیون در صنایع مختلفی از جمله تصفیه آب و فاضلاب، صنایع غذایی، استخراج شکر، آب‌گیری نشاسته، تصفیه روغن‌های خوراکی و جداسازی سوسپانسیون‌های گلوتن و تصفیه آب و نوشیدنی و … استفاده می‌شود.
از اهداف اصلی فیلتراسیون درگذشته جداسازی مواد معدنی از طلا بوده و از طرف دیگر تصفیه فاضلاب بوده است. اهداف اصلی فیلتراسیون شامل: به دام انداختن مواد جامد معلق در مایع و جداکردن ماده مایع وقتی‌که ماده جامد در آن معلق است.
انواع فیلترها در فرایند تصفیه آب
- فیلتر سطحی: جداشدن ذرات معلق از مایع فقط در عمق بسیار کم همانند غشاها یا کاغذهای صافی
- فیلتر عمقی: جداشدن ذرات مایع در اعماق همانند فیلترهای فشاری یا ثقلی که در تصفیه آب و فاضلاب به منظور فیلتر، فیلترهای عمقی است. لازم به ذکر است هرچه ذرات موجود در آب کوچک‌تر باشد حذف آنها با فیلترهای سطحی در مقایسه با فیلتر عمقی با راندمان بیشتری انجام می‌شود. فیلترهای میکرونی نوعی فیلتر عمقی هستند که برای حذف ذرات معلق با اندازه یکنواخت در سراسر فیلتر مناسب است.
فیلتر میکرونی یا فیلتر کارتریج چیست؟
همان‌طور که از نام آن پیداست از فیلتراسیون میکرونی (کارتریج) برای فیلتر و حذف کردن ذرات اضافه و معلق موجود در آب استفاده می‌شود. از فیلترهای میکرونی برای حذف ذرات کوچک‌تر از 50 تا 80 میکرون مورداستفاده قرار میگیرد.
در تصفیه آب که دارای آلودگی بالایی است از فیلترهای میکرونی به‌عنوان فیلتر نهایی بس از فیلتر شنی و کربنی برای حذف ذرات معلق استفاده می‌شود. فیلترهای میکرونی درون محفظه‌هایی به نام هوزینگ قرار می‌گیرند. فیلتر میکرونی از متداول‌ترین نوع فیلتر است که از مواد طبیعی یا مصنوعی تشکیل شده است.
سایز منافذ فیلتر کارتریج
فیلتر میکرونی از پرکاربردترین تجهیزات در تصفیه آب است که جنس آن از پلی‌پروپیلن و الیافی در اندازه‌های منافذ، متفاوت است. فیلترهای میکرونی طبق اندازه منافذ:
- فیلترهای 1 میکرون
- 5 میکرون
- 10 میکرون
- 20 میکرون
فیلتر میکرونی 5 و 1 میکرون پرکاربردترین فیلتر در تصفیه آب هستند.
سایز های مختلف فیلترهای میکرونی
- فیلترهای میکرونی 10 اینچ
- 20 اینچ
- 30 اینچ
- 40 اینچ
و از نظر ظاهری آنها به دودسته خطی و هوزینگی تقسیم می‌شوند.
انواع فیلتر کارتریج برحسب قطر فیلتر
- فیلتر کارتریج جامبو: فیلترهای جامبو فیلترهای میکرونی 4.5 اینچ هستند که در اندازه 10 تا 40 اینچ تولید می‌شوند. جنس این فیلترها دو نوع است: الیافی و نخی از ویژگی‌های این فیلتر نگهداری ظرفیت بیشتر آلاینده است که در نتیجه تعداد دفعات تعویض فیلتر کاهش میابد.
- فیلتر کارتریج اسلیم: فیلترهای اسلیم با قطر 2.5 اینچ هستند که در اندازه 10 تا 40 اینچ تولید می‌شوند که از دو نوع الیافی و نخی تشکیل شده‌اند. در فیلتر اسلیم قطر فیلتر از خارج به داخل متفاوت بوده که باعث می‌شود عمل فیلتراسیون به‌صورت مرحله‌به‌مرحله صورت گیرد که در نتیجه باعث افزایش طول عمر فیلتر و افزایش جذب ذرات معلق می‌شود.
- فیلتر بیگ وان: فیلترهای بیگ وان جنس آن از پلی‌پروپیلن است که در سیستم تصفیه آب مورداستفاده قرار میگیرد. این فیلتر برای آب‌هایی با جریان ورودی بالا کاربرد دارد. سایزهای این فیلتر 23 و 40 اینچ است که قابلیت جداسازی ذرات تا 5 میکرون را دارد.
انواع فیلتر کارتریج برحسب جنس فیلتر
- فیلتر میکرونی نخی که نام دیگر آن فیلتر نخ تابیده است که در جهت فیلتراسیون ذرات در تصفیه اسمز معکوس استفاده می‌شود. از مزایای این فیلتر حذف گل‌ولای و جلبک موجود در آب و زنگ‌زدگی لوله‌ها که توسط واحد فیلترشکنی حذف نشده‌اند، است که در نتیجه ابی زلال را تولید می‌کند. از دیگر مزایای این فیلتر قابلیت شست‌وشو و استفاده مجدد آن است.
- فیلتر میکرونی الیافی pp که در حذف گل‌ولای موجود در آب مؤثر است. جنس آن از پشم‌شیشه و پلی‌پروپیلن است که به شکل استوانه هستند. این فیلترها در سایز 10 تا 40 و قطر 2.5 و 4.5 اینچ است.
کاربرد فیلتر کارتریج نخ تابیده
فیلترهای میکرون نخ تابیده در موارد زیر کاربرد دارد: کدورت آب، لجن، زنگ‌زدگی لوله‌ها، جلبک، ذرات معلق موجود در آب‌های مصرفی که کدورت زیاد دارد.
این فیلترها در تصفیه آب صنعتی کاربرد بسیار دارند و اندازه آن از 20 اینچ به بالا می‌شوند و دارای قطر 2.5 اینچ می‌باشند. اندازه و سایز فیلترها بستگی به دبی آب دارد برای دبی بالا فیلترهایی با قطر و اندازه بالاتر مناسب است و دبی پایین فیلترهایی با قطر و اندازة کوچک مناسب است. هرچه قدر کدورت در آب بیشتر باشد تعویض فیلتر باید سریع‌تر صورت گیرد چون منافذ توسط ذرات زودتر پر می‌شوند.
هرچه قدر دبی آب کمتر باشند سلامت فیلتر بالاتر می‌رود و هرچه قدر کدورت آب کمتر باشد نیز سلامت فیلتر بیشتر می‌شود. به طور معمول عمر هر فیلتر میکرونی نخ تابیده 6 ماه می‌باشد و پس از گذشت 6 ماه عملکرد معکوسی دارد یعنی به‌جای اینکه میکروب‌ها را از آب بگیرد به آب میکروب‌ها را وارد می‌کند.
کاربرد و خصوصیات فیلتر کارتریج الیافی PP
موادی که باعث ساخت این فیلتر می‌شوند در آب تأثیری ندارند. این فیلتر به‌گونه‌ای ساخته شده است که هیچ قسمتی از اجزای سازنده آن وارد آب نمی‌شود. این فیلتر به شکل مارپیچ است و همین ویژگی آن باعث به دام افتادن ذرات می‌شود. اگر شکل مارپیچی فیلتر به‌صورت متراکم باشد می‌توانند ذرات سایز کوچک را از آب جدا کنند و اگر شکل مارپیچی به‌صورت بزرگ‌تری باشد می‌تواند ذرات بزرگ‌تری را از آب جدا کند.
این فیلترها عمر بسیار بالایی دارند و دارای ظرفیت زیادی برای جمع‌کردن ذرات معلق در آب دارند. استحکام بالایی در برابر میکروارگانیسم‌ها دارند و همچنین در برابر مواد شیمیایی انعطاف‌پذیری بسیار بالایی دارند.
هوزینگ فیلتر کارتریج
هوزینگ فیلتر کارتریج ، محفظه‌ای است که فیلترهای میکرونی در آن قرار میگیرد. بسته به میزان دبی آب ورودی فیلترهای استوانه‌ای‌شکل در اندازه و شکل‌های متفاوت نصب می‌شود.
جنس بدنه فیلتر هوزینگ از کربن، استیل و یا استنلس استیل می‌باشد. هوزینگ ها فشار معینی را تحمل می‌کنند که حداکثر آن 6 بار است. همچنین برخی از آنها دارای شیر هواگیری و فشارسنج می باشند. کار اصلی تصفیه آب در این هوزینگ ها انجام می‌شود و برای تصفیه آب در بخش‌های خانگی و نیمه‌صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. دسته‌بندی هوزینگها بر اساس فیلترهای موجود آنها به صورت زیر است:
کندل فیلتر (candle) ، هوزینگ های دارای فیلترهای فشاری (pressure) ، اسپارکلر فیلتر (sparkler) و فیلترهای کارتریجی
از جمله مزیت‌های هوزینگ دارابودن شیر فشارشکن و هواگیری و سرعت بالای آن در تصفیه آب است. همچنین دارای راهبرد بسیار ساده‌ای است. هزینه نگهداری از این فیلتر کم می‌باشد و همچنین نیاز به فضای کم در نصب و بهره‌برداری دارد.
زمان تعویض فیلتر کارتریج
در گذر زمان ذرات بر روی فیلتر میکرونی جمع می‌شود که باعث کاهش سرعت جریان عبوری و افزایش افت فشار می‌شود. عوامل متعددی وجود دارد که مهم‌ترین آن کیفیت آب ورودی به سیستم است که هرچه آب ورودی کدورت بیشتری داشته باشد زمان تعویض کمتر می‌شود که این زمان بین یک ماه تا شش ماه متغیر است. یکی از راه‌های تشخیص زمان تعویض، تغییر رنگ فیلتر است که در ابتدا زرد و بس از مدتی قهوه‌ای‌رنگ می‌شود پس در این زمان مشخص می‌شود که این فیلتر باید تعویض شود.
اصلی‌ترین پارامتر برای کارایی این فیلتر فشار و کثیفی بیش از حد آب ورودی به هوزینگ است. اگر فشار وارده بر فیلتر بیش از اندازه باشد نشان‌دهنده این است که این فیلتر نیاز به تعویض دارد که میزان افت فشار بر اساس مشخصات و اندازه فیلتر میکرونی متفاوت می‌باشد. جهت آب‌بندی فیلترها در هوزینگ ها قالبا از اورینگ و نوعی پلاستیک استفاده می‌شود که با نام واشر و موشفیلتر میکرونی، فیلتراسیون / انواع فیلتر کی در بازار شناخته شده‌اند.
ویژگی‌های فیلتر میکرونی
- طول عمر بالا
- حذف باکتری‌ها و ویروس‌های موجود در آب
- مقاومت بسیار بالا در برابر مواد شیمیایی
- افت فشار پایین
- حذف مواد معلق بالا
- عدم تعویض زودهنگام فیلتر
لوازم جانبی فیلتر کارتریج
لوازم جانبی این فیلتر شامل:
آچارهای هوزینگ فیلتر کارتریج، فشارسنج‌های ورودی و خروجی، شیرهای کاهش فشار و شیرهای جداسازی است.
مغزی فیلتر کارتریج چیست ؟
در وسط این فیلترها پلاستیک‌هایی وجود دارد که به نام مغزی معروف است که این مغزی‌ها از جنس پلی‌پروپیلن یا استیل هستند که استیل مانع از زنگ‌زدگی فیلتر می‌شود. فیلترهای کارتریج تنها و تنها از جنس پلی‌پروپیلن هستند و همین ماده باعث می‌شود که هیچ ماده در فیلتر در آب ته‌نشین نشود.
انواعی از فیلتر میکرونی کارتریج در قسمت آب‌شیرین‌کن صنعتی دستگاه‌های تصفیه آب در کارخانه‌ها کاربرد دارد و ذرات معلق و اضافه را از آب جمع می‌کنند. ذرات معلقی که در آب و همچنین روغنی که در آب وجود دارد توسط همین مغزی‌ها گرفته می‌شود. آب‌های مورداستفاده در برج‌های خنک‌کننده و بویلرها را فیلتر می‌کند. باکتری‌های موجود در آب‌های سطحی مانند دریا، رودخانه، چشمه و … را نیز حذف می‌کند.
کاربردهای فیلتر میکرونی
صنایع شیمیایی، صنایع ساختمانی، صنایع غذایی، فیلتراسیون آب‌های سطحی، فیلتراسیون آب بویلر و دیگ‌های بخار، صنایع فولاد و فلزات، صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، کارخانه‌های تصفیه آب، صنایع شیشه، صنایع لاستیک و پلاستیک، صنایع نساجی، صنایع رنگ، صنایع باطری‌سازی، مؤسسات تحقیقاتی، صنایع روغن‌گیری از جمله موارد کاربرد این فیلترها محسوب می‌شوند.
کاربرد فیلتر کارتریج در تصفیه فاضلاب
فیلترهای میکرونی در تصفیه فاضلاب‌ها به‌منظور ازبین‌بردن ذرات معلق و کدورت و همچنین در روش بیورآکتورهای غشاییMBR مورداستفاده قرار میگیرد. این فرایند معمولاً همراه با فرایندهای جداگانه دیگری از قبیل اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس RO جهت به‌وجودآمدن جریانی بدون آلودگی استفاده می‌شود.
از جمله وظایف این فیلترها در این صنایع: استفاده در سیستم‌های تصفیه آب غشایی و استفاده در آب‌هایی که نیاز به اسپری کردن دارند و تصفیه ابتدایی آب برج خنک‌کننده و بویلر، پیش تصفیه دستگاه تصفیه آب صنعتی و خانگی است. از فیلترهای میکرونی در تصفیه ثانویه برای فیلتراسیون گرانولی عمل می‌کند.
روش عملکرد فیلترهای میکرونی
سیستم فیلتراسیون MF نوعی تصفیه فیزیکی است که دران مایع از غشایی با اندازه مخصوص جهت جداسازی میکروارگانیسم و ذرات معلق و اضافی عبور می‌کند. اندازه معمول ذرات برای عبور باید بین یک تا ده میکرون باشد.
فیلترهای موجود در فرایند میکرو فیلتراسیون به طور ویژه و خاص برای جلوگیری از مواد از جمله رسوب، باکتری‌های بزرگ، ویروس، پروتوزا، جلبک از فیلتر طراحی شده‌اند. بیشتر مواد میکروسکوپی، اتمی و یا یونی همانند آب یا یون‌های تک ظرفیتی همانند سدیم یا کلرید، کلوئیدهای کوچک و ویروس‌های ریز، مواد الی محلول می‌توانند از فیلترهای میکرونی عبور کنند.
جمع بندی مطلب و سخن پایانی
فیلتر میکرونی نوعی از فیلتر است که بیشتر در عملیات فیلتراسیون و تصفیه آب و فاضلاب از آن استفاده می‌شود. برحسب اندازه و جنس و نوع عملکرد به چندگونه تقسیم می‌شوند. پس از مدتی که از این فیلتر استفاده می‌شود باید این فیلتر تعویض گردد؛ زیرا مواد و ذرات جامدی که در فیلتر قرار میگیرد عملکرد این فیلتر را مختل می‌کند. از اصلی‌ترین دلیل برای تعویض این فیلتر فشار وارده بر آن است. در صنایع پتروشیمی، تصفیه آب و فاضلاب، روغن‌گیری، فولاد و فلزات، صنایع ساختمانی، غذایی و … مورداستفاده قرار میگیرد.
