فیلتر کربنی تصفیه آب ۰.۶ مترمکعب فایبرگلاس
فیلتر کربنی برای کاهش کلر، بو، طعم نامطلوب و بخشی از ترکیبات آلی قابل جذب در آب استفاده می شود. در این دستگاه، آب از بستر کربن فعال عبور می کند و آلاینده های هدف در تماس با سطح متخلخل کربن کاهش پیدا می کنند. در رهاب سازه، فیلتر کربنی فلزی را براساس مشخصات پروژه تولید و مدل های فایبرگلاس FRP را به صورت وارداتی تامین می کنیم. انتخاب بین این دو گروه باید براساس دبی، کیفیت آب ورودی، هدف تصفیه، شرایط نصب و مشخصات فنی دستگاه انجام شود.
فیلتر کربنی یا فیلتر کربن فعال، مخزنی حاوی بستر کربن فعال است که برای کاهش ترکیباتی به کار می رود که با فیلتراسیون ساده ذرات از آب جدا نمی شوند. ساختار متخلخل کربن سطح تماس زیادی در اختیار آب قرار می دهد و امکان جذب بسیاری از ترکیبات آلی و عوامل ایجاد بو و طعم را فراهم می کند. وظیفه این دستگاه با فیلتر شنی یکسان نیست. فیلتر شنی عمدتا برای جداسازی ذرات معلق و کاهش کدورت استفاده می شود، در حالی که فیلتر کربنی بیشتر برای کاهش کلر، بو، طعم نامطلوب و ترکیبات قابل جذب کاربرد دارد. به همین دلیل ممکن است هر دو تجهیز در یک خط تصفیه استفاده شوند، اما هر کدام مرحله متفاوتی از فرایند را انجام می دهند.
عملکرد فیلتر کربنی عمدتا بر پایه جذب سطحی است. آب از میان بستر عبور می کند و مولکول های قابل جذب به سطح و منافذ کربن فعال منتقل می شوند. در مورد موادی مانند کلر، واکنش های سطحی کربن نیز می توانند در کاهش غلظت ماده هدف نقش داشته باشند. راندمان فیلتر کربنی برای همه پروژه ها یکسان نیست. نوع و مقدار کربن فعال، ماهیت و غلظت آلاینده، دبی عبوری، زمان تماس و کیفیت آب ورودی بر عملکرد تاثیر دارند. با ادامه بهره برداری، ظرفیت موثر بستر کاهش پیدا می کند و پس از اشباع کربن، بکواش به تنهایی نمی تواند ظرفیت جذب اولیه را بازگرداند.
در فیلترهای کربنی تحت فشار، جنس مخزن یکی از تفاوت های اصلی میان مدل هاست. در رهاب سازه دو گروه اصلی شامل فیلتر کربنی فلزی و فیلتر کربنی فایبرگلاس عرضه می شوند. تفاوت این دو بیشتر به ساختار مخزن، امکان ساخت سفارشی، وزن، شرایط کاری و محدودیت های هر بدنه مربوط است. جنس مخزن به تنهایی تعیین کننده کیفیت جذب کربن یا راندمان تصفیه نیست.
رهاب سازه تولیدکننده فیلتر کربنی فلزی است. ابعاد مخزن، مشخصات بدنه، پوشش داخلی، محل و سایز اتصالات، آرایش شیرآلات و مقدار بستر براساس مدل و شرایط پروژه تعیین می شوند. امکان ساخت دستگاه متناسب با مشخصات مورد نیاز پروژه، تفاوت مهم این گروه با مدل های آماده FRP است. مدل ها، جدول ابعادی، مشخصات ساخت و اطلاعات اختصاصی این گروه در صفحه فیلتر کربنی فلزی ارائه می شوند.
فیلتر کربنی فایبرگلاس از مخزن FRP آماده استفاده می کند. این مدل ها وارداتی هستند و رهاب سازه واردکننده و تامین کننده آنهاست. وزن کمتر و مقاومت مناسب بدنه در برابر خوردگی از ویژگی های این گروه است، اما فشار و دمای مجاز، ابعاد مخزن، نوع شیر و مقدار بستر باید براساس مشخصات واقعی همان مدل بررسی شوند. مدل های موجود، جدول ابعاد، مشخصات مخزن و اطلاعات اختصاصی این گروه در صفحه فیلتر کربنی فایبرگلاس قرار می گیرند.
مخزن، بستر کربن فعال، سیستم توزیع و جمع آوری آب، نازل ها، شیرآلات و اتصالات اجزای اصلی فیلتر کربنی هستند. در بعضی طراحی ها از یک بستر نگهدارنده نیز در زیر کربن استفاده می شود. مشخصات هر بخش باید با دبی، نوع بستر، روش بکواش و شرایط بهره برداری همان دستگاه هماهنگ باشد.
کربن فعال ماده اصلی داخل دستگاه است. در فیلترهای بستر ثابت آب معمولا از کربن فعال گرانولی استفاده می شود تا آب از میان دانه ها عبور کند و سطح کافی برای جذب در اختیار داشته باشد. کیفیت کربن فقط با ماده اولیه آن مشخص نمی شود و ساختار منافذ، مشخصات جذب و تناسب کربن با آلاینده هدف نیز در انتخاب آن اهمیت دارند.
در بعضی طراحی ها از سیلیس یا گراول دانه بندی شده به عنوان بستر نگهدارنده استفاده می شود. وظیفه این لایه حمایت از بستر و کمک به توزیع مناسب جریان است و نباید آن را معادل یک مرحله مستقل فیلتراسیون شنی در نظر گرفت.
نازل ها و سیستم توزیع و جمع آوری، جریان آب را داخل مخزن هدایت می کنند و باید از خروج بستر به مسیر آب جلوگیری کنند. شیرآلات نیز مسیرهای تصفیه، بکواش و تخلیه را کنترل می کنند. آرایش این بخش در مدل های فلزی و فایبرگلاس می تواند متفاوت باشد و باید مطابق مشخصات واقعی همان دستگاه انتخاب شود.
فیلتر کربنی زمانی در خط تصفیه قرار می گیرد که هدف، کاهش کلر، بو، طعم نامطلوب یا ترکیباتی باشد که قابلیت جذب روی کربن فعال را دارند. نوع کاربرد تعیین می کند چه کربنی انتخاب شود، چه مقدار بستر نیاز باشد و دستگاه در کدام قسمت خط تصفیه نصب شود. به همین دلیل انتخاب فیلتر باید براساس آنالیز آب و وظیفه ای که از دستگاه انتظار داریم انجام شود.
در سیستم های تصفیه آب صنعتی، فیلتر کربنی می تواند برای کاهش کلر و بخشی از ترکیبات آلی پیش از ورود آب به مراحل حساس تر استفاده شود. در آب هایی که مشکل بو یا طعم نامطلوب دارند نیز، اگر عامل ایجاد این مشکل قابلیت جذب توسط کربن فعال را داشته باشد، استفاده از بستر کربنی قابل بررسی است.
در صنایع غذایی و نوشیدنی، کیفیت آب فرایندی اهمیت بیشتری دارد و وجود کلر، بو یا بعضی ترکیبات آلی می تواند روی فرایند یا محصول اثر بگذارد. در این کاربردها فیلتر کربنی به عنوان بخشی از سیستم تصفیه انتخاب می شود و نوع بستر باید با کیفیت آب ورودی و نیاز فرایند هماهنگ باشد.
در تصفیه تکمیلی بعضی پساب های صنعتی نیز کربن فعال برای کاهش بخشی از ترکیبات آلی، رنگ یا بو استفاده می شود. کاربرد فیلتر کربنی در این بخش به نوع آلاینده وابسته است و نمی توان آن را به تنهایی یک سیستم کامل تصفیه فاضلاب در نظر گرفت.
در تصفیه آب آشامیدنی نیز فیلتر کربنی می تواند برای کاهش کلر، بو، طعم و بعضی ترکیبات قابل جذب استفاده شود، اما وجود این دستگاه به تنهایی به معنی قابل آشامیدن بودن آب نیست. کنترل میکروبی، املاح محلول و سایر آلاینده ها باید براساس آنالیز آب و مراحل دیگر سیستم بررسی شوند.
یکی از کاربردهای مهم فیلتر کربنی، کاهش کلر پیش از سیستم های اسمز معکوس دارای ممبران حساس به مواد اکسیدکننده است. در این شرایط، آب پیش از ورود به RO از بستر کربن فعال عبور می کند تا کلر کاهش پیدا کند و احتمال آسیب به ممبران کمتر شود.
برای این کاربرد، صرف وجود یک مخزن کربنی کافی نیست. بستر باید متناسب با دبی و شرایط آب انتخاب شود و عملکرد آن در طول بهره برداری نیز کنترل شود. اگر وظیفه اصلی فیلتر حفاظت از فیلتر ممبران باشد، پایش کلر در خروجی می تواند به تشخیص کاهش عملکرد بستر کمک کند.
تفاوت اصلی این دو دستگاه در وظیفه بستر آنهاست. فیلتر شنی بیشتر برای کاهش ذرات معلق و کدورت استفاده می شود، اما فیلتر کربنی برای کاهش کلر، بو، طعم و ترکیبات قابل جذب کاربرد دارد. در بسیاری از خطوط تصفیه یکی جایگزین دیگری نیست و ممکن است هر دو مرحله مورد نیاز باشند.
انتخاب ظرفیت فیلتر کربنی فقط براساس دبی نامی دستگاه انجام نمی شود. دبی آب، نوع و غلظت آلاینده هدف، مشخصات کربن فعال، حجم بستر، زمان تماس مورد نیاز، سرعت عبور آب و شرایط بکواش در تعیین مشخصات دستگاه اثر دارند. به همین دلیل دو پروژه با دبی یکسان ممکن است به حجم بستر یا ابعاد مخزن متفاوتی نیاز داشته باشند.
یکی از پارامترهای مورد استفاده در طراحی بستر کربن فعال، زمان تماس بستر خالی یا EBCT است. این پارامتر ارتباط میان حجم بستر و دبی عبوری را نشان می دهد.
EBCT = حجم بستر کربن ÷ دبی آب
اگر دبی بر حسب مترمکعب بر ساعت و EBCT بر حسب دقیقه در نظر گرفته شود، حجم اولیه بستر از رابطه زیر به دست می آید:
حجم بستر کربن = دبی آب × EBCT ÷ ۶۰
مقدار مناسب EBCT برای تمام کاربردها یکسان نیست و باید براساس آلاینده هدف، مشخصات کربن و کیفیت آب تعیین شود. بنابراین نباید یک زمان تماس ثابت را برای تمام فیلترهای کربنی در نظر گرفت.
پس از تعیین حجم بستر، ارتباط سطح مقطع مخزن و ارتفاع بستر نیز بررسی می شود:
حجم بستر = سطح مقطع مخزن × ارتفاع بستر
سطح مقطع مخزن = حجم بستر ÷ ارتفاع بستر
اگر سطح مقطع مخزن استوانه ای مشخص باشد، قطر داخلی مورد نیاز را نیز می توان از رابطه زیر بررسی کرد:
قطر مخزن = √(۴ × سطح مقطع ÷ π)
سرعت سطحی جریان نیز باید کنترل شود:
سرعت سطحی آب = دبی آب ÷ سطح مقطع مخزن
مقدار کربن فعال بعد از تعیین حجم بستر و با استفاده از چگالی ظاهری همان کربن قابل محاسبه است:
وزن کربن فعال = حجم بستر × چگالی ظاهری کربن
چگالی ظاهری باید از دیتاشیت کربن مورد استفاده گرفته شود و برای همه انواع و برندهای کربن یکسان فرض نشود. محاسبات بکواش، فضای آزاد بالای بستر و محدودیت های مخزن نیز باید قبل از نهایی کردن دستگاه کنترل شوند.
فیلتر کربنی امکان کاهش ترکیباتی را فراهم می کند که با یک فیلتر ذرات معمولی حذف نمی شوند. کاهش کلر، بهبود بو و طعم و جذب بخشی از ترکیبات آلی از کاربردهای اصلی این بستر هستند. تنوع مخزن و امکان استفاده از کربن متناسب با کاربرد نیز باعث شده این دستگاه در خطوط مختلف تصفیه آب قابل استفاده باشد.
در مقابل، ظرفیت جذب کربن محدود است و با مصرف بستر کاهش پیدا می کند. فیلتر کربنی برای حذف عمومی سختی، TDS و نمک های محلول طراحی نشده و جایگزین سختی گیر یا سیستم اسمز معکوس نیست. این دستگاه همچنین به تنهایی ایمنی میکروبی آب یا مناسب بودن آن برای آشامیدن را تضمین نمی کند.
همه ترکیبات نیز با شدت یکسان روی کربن جذب نمی شوند. اگر آلاینده هدف قابلیت جذب مناسبی روی کربن فعال نداشته باشد، باید روش دیگری برای تصفیه بررسی شود.
محل نصب باید تراز و برای سرویس دستگاه قابل دسترسی باشد. مسیرهای ورودی، خروجی، تخلیه و بکواش باید مطابق آرایش واقعی شیرآلات اجرا شوند و لوله ها نباید بار اضافی به اتصالات یا بدنه مخزن وارد کنند. فضای لازم برای بارگیری و تخلیه کربن نیز بهتر است پیش از نصب در نظر گرفته شود.
پس از بارگیری بستر، راه اندازی اولیه و شستشوی کربن باید مطابق مشخصات دستگاه و ماده مصرفی انجام شود تا ذرات ریز اولیه از مسیر خارج شوند. در زمان بهره برداری نیز وضعیت جریان، افت فشار و کیفیت آب خروجی باید کنترل شود. تعداد دفعات سرویس برای همه پروژه ها یکسان نیست و به کیفیت آب ورودی، دبی، وضعیت بستر و شرایط بهره برداری بستگی دارد.
در بکواش، جهت جریان نسبت به حالت عادی تغییر می کند تا بستر باز شود و ذرات تجمع یافته میان دانه های کربن از دستگاه خارج شوند. شرایط شستشو باید با مشخصات کربن، سطح مقطع مخزن و امکان انبساط بستر هماهنگ باشد.
بکواش با احیای ظرفیت جذب کربن تفاوت دارد. اگر کربن به دلیل جذب آلاینده هدف اشباع شده باشد، شستشوی معکوس به تنهایی ظرفیت جذب اولیه را برنمی گرداند. در چنین شرایطی بستر باید براساس وضعیت واقعی آن تعویض شود یا در صورت امکان برای بازفعال سازی تخصصی در فرایند مناسب قرار گیرد.
برای تعویض کربن فعال نمی توان یک بازه زمانی ثابت برای تمام دستگاه ها تعیین کرد. کیفیت آب، غلظت آلاینده هدف، نوع و مقدار کربن، دبی و مدت بهره برداری روی زمان کاهش ظرفیت بستر اثر دارند.
مبنای دقیق تر، بررسی عملکرد فیلتر و پایش پارامتر مورد نظر در آب خروجی است. اگر وظیفه دستگاه کاهش کلر باشد، کنترل کلر خروجی می تواند برای تشخیص افت عملکرد بستر استفاده شود. باقی ماندن افت فشار پس از بکواش یا تغییر کیفیت خروجی نیز باید همراه با وضعیت بستر و شرایط بهره برداری بررسی شود.
قیمت فیلتر کربنی به نوع دستگاه و مشخصات سفارش وابسته است. در مدل فلزی، ابعاد مخزن، مشخصات بدنه، پوشش، اتصالات، شیرآلات، مقدار و نوع کربن فعال و تجهیزات مورد نیاز روی هزینه ساخت اثر دارند. در مدل فایبرگلاس نیز قیمت به مدل مخزن وارداتی، ابعاد، نوع شیر، مقدار بستر و اقلام همراه وابسته است.
هنگام مقایسه قیمت باید مشخص باشد پیشنهاد مربوط به مخزن خالی است یا کربن فعال، بستر نگهدارنده، شیرآلات و سایر تجهیزات نیز همراه دستگاه تحویل می شوند. جدول مدل ها و اطلاعات اختصاصی فیلترهای فلزی در صفحه فیلتر کربنی فلزی و مشخصات مدل های FRP در صفحه فیلتر کربنی فایبرگلاس قرار می گیرند تا مرز صفحات مادر و زیر دسته ها حفظ شود.
برای دریافت قیمت براساس دبی و شرایط پروژه، می توانید مشخصات آب، ظرفیت مورد نیاز و اطلاعات محل نصب را برای کارشناسان رهاب سازه ارسال کنید تا مدل مناسب بررسی و قیمت روز اعلام شود.
قبل از خرید فیلتر کربنی باید مشخص باشد دستگاه قرار است کدام مشکل آب را کاهش دهد یا از کدام مرحله بعدی سیستم محافظت کند. آنالیز آب، دبی مورد نیاز و شرایط بهره برداری اطلاعات پایه برای انتخاب هستند. انتخاب صرفا براساس قطر مخزن یا یک عدد ظرفیت می تواند باعث شود حجم بستر با نیاز واقعی پروژه هماهنگ نباشد.
نوع و مقدار کربن فعال، زمان تماس مورد نیاز، امکان بکواش، فضای نصب، نوع شیرآلات و دسترسی برای تخلیه و تعویض بستر نیز باید پیش از سفارش بررسی شوند. اگر سیستم شامل فیلتر شنی یا اسمز معکوس است، محل قرارگیری فیلتر کربنی باید با وظیفه هر مرحله هماهنگ باشد.
در انتخاب بین مدل فلزی و فایبرگلاس نیز شرایط پروژه مهم تر از مقایسه صرف قیمت است. اگر پروژه به ساخت مخزن با مشخصات مورد نیاز احتیاج داشته باشد، فیلتر کربنی فلزی تولید رهاب سازه قابل بررسی است. اگر مدل های آماده FRP از نظر دبی، فشار، دما، ابعاد و نوع شیر پاسخگوی پروژه باشند، مدل فایبرگلاس وارداتی قابل انتخاب است.
در انتها، سوالات پرتکراری که کاربران درباره فیلتر کربنی مطرح کرده اند را به اشتراک می گذاریم.
بستگی دارد به نوع کربن، شرایط بستر و کیفیت آب. فیلتر کربنی برای کاهش کلر، بو، طعم نامطلوب و بسیاری از ترکیبات آلی قابل جذب استفاده می شود، اما میزان کاهش برای همه آلاینده ها یکسان نیست.
بستگی دارد به نوع آلاینده، اما فیلتر کربنی معمولی برای حذف عمومی سختی، TDS و نمک های محلول طراحی نشده است و به تنهایی گندزدایی کامل یا ایمنی میکروبی آب را تضمین نمی کند.
خیر. بکواش ذرات تجمع یافته را از بستر خارج می کند و شرایط جریان را بهبود می دهد، اما ظرفیت جذب کربن اشباع شده را به حالت اولیه برنمی گرداند.
بستگی دارد به کیفیت آب، غلظت آلاینده هدف، مقدار کربن، دبی و زمان بهره برداری. زمان تعویض بهتر است با افت عملکرد و پایش کیفیت آب خروجی تعیین شود، نه براساس یک دوره زمانی ثابت.
بستگی دارد به شرایط پروژه. مدل فلزی توسط رهاب سازه تولید می شود و مشخصات ساخت آن می تواند متناسب با نیاز پروژه تعیین شود. مدل فایبرگلاس وارداتی است و انتخاب آن از میان مخزن ها و تجهیزات موجود انجام می شود.
خیر. فیلتر شنی عمدتا برای کاهش ذرات معلق و کدورت استفاده می شود، در حالی که فیلتر کربنی برای کاهش کلر، بو، طعم و برخی ترکیبات قابل جذب کاربرد دارد.
خیر. فیلتر کربنی می تواند یکی از مراحل تصفیه باشد، اما به تنهایی حذف تمام آلاینده ها یا ایمنی میکروبی آب آشامیدنی را تضمین نمی کند.
