آنچه در این مطلب خواهید خواند
انواع فیلتر استخر
فیلتر استخر به منظور جداکردن آلودگی‌هایی همچون میکروارگانیسم ها و بعضی باکتری‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرند. امروزه عمدتا دو نوع فیلتر استخر موجود است که عبارت‌اند از: دیاتمایت (ذرات ظریف و ریز سیلیسی که از بقایای نوعی جلبک به‌دست می‌آید) و فیلتر ماسه‌ای فشاری که تا زمان جنگ جهانی دوم، در اکثر تأسیسات از فیلترهای غنی استفاده می‌شد؛ ولی به‌تدریج فیلتر دیاتمایت جای آن را گرفته است.
یکی از انواع فیلتر استخر، فیلتر ماسه ای:
فیلتر ماسه‌ای مادۀ صافی متشکل از ماسۀ الک شده یا خرده کوارتز و خرده‌سنگ به عمق حداقل 36 اینچ. نتیجه مطلوب زمانی به‌دست می‌آید که اندازۀ ذرات ماسه ۰/۴ میلی‌متر با ضریب یکنواختی حداکثر 1/75 باشد. ماسه باید از خاک رس، مواد ارگانیک و مواد قابل‌انحلال شسته شود. در بالای سطح بستر ماسه، باید فاصلۀ آزاد تقریباً ۱۸ اینچی ایجاد شود تا هنگام پس شویی فیلتر استخر، از هدررفت زیاد مادۀ صافی جلوگیری شود.
این فیلترها ممکن است عمودی یا افقی باشند؛ ولی درهرصورت جهت جریان آب در آن‌ها هنگام تصفیه از بالابه‌پایین و هنگام پس شویی از پایین به بالاست. بدون یک ماده منعقدکننده، صافی ماسه‌ای فقط برای جداکردن مادۀ جامد درشت از آب در گردش مؤثر است؛ اما در صورت اضافه کردن مادۀ منعقدکننده، ماسۀ صافی بسیار مؤثر خواهد بود تا مادۀ جامد معلق و باکتری‌ها را برای تصفیۀ خوب جدا کند. آلوم (سولفات آلومینیوم)، منعقد کنندۀ معمولاً قبل از فیلتر استخر، به داخل آب استخر تزریق می‌شود تا مواد معلق آب را به خوبی منعقد کند و آن‌ها را به اجزای بزرگ تری تقسیم کند که به‌راحتی فیلتر جدا می‌گردند، تقسیم نماید. وقتی ماده منعقدکننده به آب اضافه شود، در نتیجۀ واکنش مواد قلیایی آب، مادۀ رسوبی غیرقابل انحلال ژله‌مانند موسوم به فلاک تشکیل می‌شود. فلاک، مواد خوب تقسیم‌شده، مواد ارگانیک، ترکیبات رنگی و باکتری‌ها را به خود جذب می‌کند و به دام می‌اندازد.
غربال ماسه فیلتر استخر، این فلاک را از آب جدا می‌کند و نتیجتاً آب زلال و تمیز از فیلتر استخر خارج می‌گردد. برای انجام واکنش شیمیایی باید یک دورۀ زمانی تعیین کرد؛ در غیر این صورت ممکن است فلاک داخل استخر تشکیل شود و آب را کدر کند. بنابراین آلوم را به مخزن مکش طوری وارد کرد که فرصت لازم برای تشکیل فلاک موجود باشد.آلوم pH آب استخر را پایین می‌آورد؛ زیرا ترکیبی اسیدی ماده است و با ترکیبات قلیایی در داخل آب استخر واکنش شیمیایی صورت می‌دهد. این شاخص pH که برای اندازه‌گیری خاصیت اسیدی آب استخر به کار می‌رود، باید بین ۷ تا ۷/۶ ثابت نگه داشته شود تا تیزی آب چشم را ناراحت و اندام‌های مخاطی را تحریک نکند. در چنین تأسیساتی باید به آب قلیا اضافه شود تا pH مطلوب ثابت نگه داشته شود. این کار ممکن است با تزریق محلول کربنات سدیم به خط آب در جریان فیلتر استخر یا خط مکش پمپ، توسط تغذیه‌کننده‌های شیمیایی یا محلول‌پاش ها انجام شود یا با قراردادن بی‌کربنات کلسیم قالبی مستقیماً داخل آب استخر عملی گردد. با استفاده از کلسیت به‌عنوان مادۀ صافی به‌جای ماسه، میتوان اسیدیته ای را که استفاده از آلوم را ایجاب می‌کند، خنثی نمود. کلسیت همچنان که خاصیت اسیدی آلوم را خنثی می‌کند، به‌تدریج تحلیل می‌رود و ازاین‌رو باید وقت به‌وقت دانه‌های تازه کلسیت به صافی اضافه نمود. شدت‌جریان در فیلتر ماسه‌ای باید ۲ گالن بر دقیقه بر هر فوت مربع سطح فیلتر بیشتر نباشد.
فیلترهای خاک سیلیسی
طی جنگ جهانی دوم، نیاز به دستگاه د تصفیۀ یکپارچه موجب ابداع فیلتر دیاتمایت شد که بعدها به‌عنوان فیلتر استخر شنا استفاده قرار گرفت. ماده صافی عبارت است از خاک سیلیسی که در واقع پودر فسیل باقی‌مانده از گیاهان دریایی میکروسکوپی با پوسته‌ای سیلیسی است. ثابت‌شده است که خاک سیلیسی به‌لحاظ میکروسکوپی بودن اجزای آن، نامنظم بودن شکل و خنثی بودن از نظر شیمیایی، مادۀ صافی ایده آل است.
فیلتر استخر دیاتمایت متشکل است از استوانه های متعددی که به طور عمودی از یک صفحه چند بخشی آویزان هستند. جنس این استوانه ها از مونل (آلیاژی از نیکل، مس، آهن و منگنز)، اکسید آلومینیم و سایر مواد خنثی است که میان سوراخ های تنگ یک غربال بافته شده اند و روی آن ها پوشش خاک سیلسی فیلتر نگه داشته می شود.
شکل شماره 6 نمونه مقطع عمودی این نوع فیلترهای استخر را نشان می دهد. المنت هایی که در شکل دیده می شود با استفاده از یک ظرف مخصوص حاوی خاک سیلیسی پوشش داده شده اند آب در گردش، خاک را روی المنت فیلتراستخر می نشاند. دیاتمایت ها آن قدرکوچک و ریزند که میکروارگانیسم ها و باکتری ها را بدون نیاز به افزودن ماده منعقد کننده با قلیا از آب جدا می کنند. طول صافی فیلتر استخر را میتوان با افزودن یک تغذیه کننده اضافی که حاوی مقدار ثابتی خاک سیلیسی است، افزایش داد.
این تغذیه کننده موجب تداوم تشکیل لایه خاک سیلیسی روی المنت فیلتر می شود اما از انسداد یا جرم گرفتگی سریع جلوگیری نموده و باعث می گردد که میزان بیشتری از مواد جامد و سایر آلودگی ها از آب جدا شوند. شدت جریان آب در گذر از فیلتر خاک سیلیسی بین 2 تا 4 گالن بر دقیقه است که تقریبا دو برابر شدت جریان مجاز در فیلتر ماسه ای است. جهت جریان آب در این فیلتر از پایین به بالاست و این موجب می شود که فشار آب، لایه رسوبی تشکیل شده روی غربال های استوانه ای المنت های فیلتر را در جای خود نگه دارد. وقتی که جریان باز می ایستد، بخش عمده لایه تن رسوبی فیلتر خواهد افتاد.
این امر چنان چه استخر کار مداوم ۲۴ ساعته داشته باشد، مسئله ای ایجاد نمی کند اما اگر لازم باشد به طور پریودیک است وقفه هایی در گردش آب ایجاد می گردد، با ایجاد یک بای پاس (مسیر میان بر) با نصب یک پمپ کوچک در سیستم، تداوم جریان آب در فیلتر استخر حفظ شده و لذا لایه رسوبی المنت ها در جای خود خواهد ماند. پس شویی این نوع فیلتر نیازی به آب اضافی ندارد، تنها باید فشار را افزون نمود از تا اجرام باقی مانده بر روی غربال المنت ها، جدا شوند.این فشار اضافی با تعبیه یک شیر سریع بند در خط پس شویی و استفاده از ضربه قوچ حاصله از باز و بسته کردن این شیر تأمین خواهد شد. ضمن پس شویی ماده صافی از روی المنت ها شسته می شود و لذا باید جایگزین گردد . جریان آب پس شو باید در یک چاهک باز تخلیه گردیده و از آنجا تحت نیروی نقل یا توسط یک پمپ به یک مجرای فاضلاب ریخته شود. چنان چه باقی ماندن آب حاصل از پس شویی در داخل چاهک مجاز باشد، خاک سیلیسی موجود در آن تهنشین می گردد و می توان آن را جمع آوری کرده و مجددا داخل تغذیه کننده ریخت و مورد استفاده قرار داد.
اما با این کار، طول سیکل تصفیه کاهش می‌یابد؛ لذا بازیابی خاک سیلیسی موجود در پساب حاصل از پس شویی، نه‌تنها در نقطه‌ای عملی است که هزینه‌های مربوط به پس شویی زیاد افزایش نیابد و تنها اپراتور استخر می‌تواند این نقطه را تعیین کند. مزایای استفاده از فیلترهای خاک سیلیسی برای استخرهای شنا مشهود است.این فیلترها به‌لحاظ بیشتر بودن شدت‌جریان مجاز و این واقعیت که مساحت فیلتر استخر همان مساحت سطح المنت های عمودی است، به سطح نشیمن کمتری نیاز دارند. این در حالی است که فیلترهای ماسه‌ای به سطح نشیمن معادل سطحی نیاز دارند که با شدت‌جریان کمتر محاسبه می‌شود، نیازمند هستند. مضافا حذف منعقدکننده ها و قلیاها از سیستم دیاتمایت، نیاز به کنترل شیمیایی و وسایل اضافی را کاهش می‌دهد و از مشکلات نگهداری سیستم می‌کاهد. راندمان فیلترهای ماسه‌ای و خاک سیلیسی تقریباً یکسان است؛ اما در ظرفیت مساوی، هزینۀ اولیۀ فیلترهای خاک سیلیسی تقریباً ۵/۱ برابر فیلترهای ماسه‌ای فشاری است. معذالک با توجه به هزینه‌های ساخت و عملیاتی و نگهداری، افزایش هزینۀ اولیۀ فیلتر استخر خاک سیلیسی نسبت به نوع ماسه‌ای، خیلی زود جبران خواهد شد. پوسته (محفظه المنت ها) باید از فولاد کلاس A مناسب برای تحمل ۱۵۰ psi فشار آب ضمن کار سیستم و فشار آزمون ۲۲۵ psi باشد. این فشار معکوس است که هنگام پس شویی فیلتر ایجاد می‌شود. به‌منظور جلوگیری از خوردگی پوسته، باید سطح داخلی آن با پلاستیک پلی‌وینیل پوشش داده شود. چنانچه احتمال واکنش الکترولیت وجود داشته باشد، باید پوستۀ اتصال زمین شود و به‌جای یکی از لاین ها، میلۀ آند منیزیمی نصب گردد. این میله آند باید هرچند وقت یک‌بار بررسی و بازبینی شود؛ چراکه اینک به‌جای پوسته، این المنت درمعرض پوسته، باید هر زمان لازم باشد، این میله را تعویض نمود. همان گونه که قبلا ذکر شد، به‌ازای شدت‌جریان ۲۵۰ gpm گالن بر دقیقه، مساحت لازم برای فیلتر برابر خواهد بود با:
250gpm/2(gpm/ft2)=125ft
شدت‌جریان 2 gpm/ft ازاین رو مورد استفاده قرار گرفت که جریانی با این شدت، طول سیکل تصفیه را در مقایسه با شدت‌جریان حدود ۳ تا ۴ برابر افزایش می‌دهد و همچنین اقتصادی تر است. چنانچه قرار باشد دستگاه‌های تصفیه به‌صورت زوج نصب شوند، مساحت هر فیلتر 52/5 فوت مربع خواهد بود، با مراجعه به کاتالوگ‌های کارخانجات سازنده، معلوم می‌شود که برای هر پوسته فیلتر به قطر ۲۶ اینچ، ارتفاع 5/25 فوت و حاوی ۱۱ عدد المنت، مساحت نشیمن مورد نیاز 4/5*12/5 فوت مربع است. فضای باقی‌مانده نیز برای لوله‌کشی و ظرف مخصوص پوشش دهی خاک سیلیسی است (شکل ۷و۸). اگر سه دستگاه تصفیه به کار روند، مساحت هر فیلتر 42 ft و برای هر پوسته فیلتر به قطر ۶۸ اینچ و ارتفاع ۵ فوت، مساحت نشیمن مورد نیاز 3/5*14/5 فوت مربع خواهد بود. به‌این‌ترتیب، با دانستن اندازۀ تجهیزات و فضای لازم برای نصب، عامل تعیین‌کننده در تصمیم‌گیری و گزینش سیستم تصفیه، ملاحظات اقتصادی است که تنها به نظر طراح یا کارفرما با توجه به موقعیت استخر، بستگی دارد.
( ضدجلبک ها و آنتی بایو فولینگ ها )