فیلتراسیون آب استخر

آلودگى در استخرهاى شنا غالبا توسط شناگران و محیط پیرامون استخربه آب استخر وارد مى شود. آلودگى محیطى شامل گرد و غبار، برگ،مواد زائد شیمیایى، گرده، باکترى ها و غیره است که از هوا به آب واردمى شود. شناگران حامل آلاینده هاى دیگر همچون عرق، روغنهاىحمام آفتاب، مو، پوست، باکتریها و ویروسها نیز مى باشند.

هر استخر شنا براى تصفیه و از بین بردن این موارد نیاز به یک سیستمتصفیه و پمپاژ مناسب دارد. براى تصفیه آب استخرها از انواع فیلترهااستفاده مى شود. متداول ترین فیلترهاى استخر، امروزه فیلترهاى شنىهستند که نگه دارى آنها به مراتب راحت تر از فیلترهاى دیاتمایتمى باشند. پمپ استخر تضمین مى نماید که آب استخر با دبى مشخصىاز داخل فیلتر عبور کرده و آلاینده هاى ناخواسته را از بین ببرد و آب راضد عفونى کند.

از دیگر فیلترهاى استخر فیلتر دیاتمایت است که قادر مى باشد ذرات ریزخاک را جدا کند که البته نیاز به نگه دارى ویژه اى دارند.

فیلتر کارتریجى نیز بسیار متداول است و نگه دارى بسیار ساده اى دارداما هزینه هاى جارى و ابتدایى بالایى دارند.

عموما پمپ تصفیه استخر باید بین ۶ تا ۸ ساعت در هر سیکل کار کند وتوان گردش ۳ بار آب را در ۴۲ ساعت داشته باشند. گردش آب از سیستمفیلتراسیون، ذرات شناور معلق و ذرات ریز خاک را از بین مى برد اما هیچتاثیرى روى موادى که در ته استخر و به کف و دیواره ها چسبیده اندندارد. بسته به موقعیت استخر و کاربرى آن، استخرها به صورت دوره اىنیاز به شستشو و تمیز کردن کف و دیواره ها دارند.

براى این کار مى توان از روش هاى متعددى کمک گرفت. رایج ترینآنها استفاده از جاروهاى استخر است که با اتصال لوله به خروجى مکش استخر، توسط یک اپراتور میتوان این کار را انجام داد. امروزه دستگاه هاى اتوماتیک مختلفى نیز جهت تمیز کردن استخر وجود دارد که گرد و خاک چسبیده به استخر را مى شوید. آب مکیده شده از لوله استخر را مى توان از فیلتر ها عبور داد و دوباره از آن استفاده کرد.

براى مقابله با میکروب ها و ویروس ها نیز با اضافه کردن مواد شیمیایىهمچون کلر تصفیه آب کامل مى گردد.

حال در ادامه به بررسى کامل تر تک تک موارد تصفیه استخر مى پردازیم.

   پارامترهای مهم در طراحی و تصفیه آب استخر

• میزان گردش آب
• زمان لازم برای جابه جایی کامل آب استخر
• حداکثر ظرفیت تعداد شناگران
• حداکثر دما
• سرعت آب در لوله ها
• میزان آب تازه اضافه شده
• سرباز و سرپوشیده بودن استخر
• تصفیه مکانیکى
• تصفیه شیمیایى

الف) تصفیه مکانیکى، فیلتر ها و انواع آنفیلترها به منظور جداکردن آلودگى هایى همچون میکرو ارگانیسم ها وبعضی باکتری ها مورد استفاده قرار میگیرند.

فیلتر ها گرد و غبار، خاک، شن و ماسه را در بستر خود به دام مى اندازند.فیلترهایى که براى استفاده در استخر مناسب هستند را مى توان به دودسته رایج ذیل تقسیم بندى کرد:

1. فیلترهاى شنى
2. فیلترهاى دیاتمیک

۱–۱. فیلتر هاى شنى

فیلترهاى شنى مخازن تحت فشار یا اتمسفریکى هستند که از فولاد،فایبر گلاس و یا بتن تشکیل شده اند و شامل بسترى از شن و ماسهخالص با شکل تقریبى استوانه اى، مربعى یا دایره اى اند.

فیلترهاى شنى را بر اساس نوع گردش آب به چهار دسته تقسیم بندىمى کنند که رایج ترین آن در استخرها، فیلترهاى شنى تحت فشار است.

1. فیلترهاى شن و ماسه سریع (تحت فشار)
2. فیلترهاى شن و ماسه سریع (گرانشى)
3. فیلترهاى شن و ماسه بالا رونده
4. فیلترهاى شن و ماسه آرام

۲–۱. فیلترهاى شنى تحت فشار

فیلترهاى شنى تحت فشار رایج ترین نوع فیلتر مورد استفاده براىاستخر ها مى باشد که با ایجاد سرعت مناسب براى فیلتراسیون،تصفیه اى ایده آل را فراهم مى سازد. در هنگام تصفیه، آب کثیف استخراز لوله ورودى وارد فیلتر مى شود. فشار پمپ و نیروى جاذبه، آب را ازدرون شن به سمت پایین هدایت مى کند و شن و ماسه هاى ریز هرگونهآشغال و مواد زائد را از آب استخر مى گیرند.

در پایین فیلترهاى شنى نازل هایى با سوراخ هاى بسیار ریز وجود دارد کهاجازه عبور شن و ماسه را نخواهند داد اما آب از داخل این نازل ها عبورمى کند. در زیر مخزن، آب تصفیه شده از لوله خروجى خارج مى شود.

فیلترهاى شنى تحت فشار در اشکال، سایز و جنس هاى متفاوتى ساختهمى شوند که رایج ترین آن ها فیلترهاى شنى عمودى با دو سر عدسىاست. که به قطر مشخص از ورق فولادی ۳۷-ST (و یا گالوانیزه) بهضخامت اعلامى در ASME براى جداره و بدنه و همچنین ورق بهضخامت اعلامى در ASME، برای عدسى های فوقانی و تحتانی که بهروش DOUBLE-DISH ساخته شده که پس از زنگ زدائی از داخلبا دو لایه پوشش اپوکسی و از خارج با یک لایه ضدزنگ و دو لایهرنگ مخصوص رنگ آمیزی می گردد. در ضمن براى بالا بردن کیفیتفیلتراسیون و عمر فیلترهاى تحت فشار مى توان قبل از عملیات رنگزنى،فیلترها را از داخل، سند بلاست کرد.

این نوع از فیلترها مجهز به دیفیوزهای گالوانیزه در قسمت فوقانی هستندکه آب را براى تصفیه بهتر بر روى بستر شنى روى فیلتر پخش مى کنند.همچنین در پایین این فیلترها و زیر آخرین لایه از سیلیس درون آن،استرینرهای برنجی (نازل هاى برنجى) جهت جمع آوری و عبور آب قراردارند. در بازار فیلترهایى که از نازل هاى پلاستیکى استفاده مى کنند نیزوجود دارد که این نازل ها کیفیت پایینى نسبت به نوع برنجى دارند وقیمت آن ها تا ۰۰۱ برابر کمتر از نازل هاى برنجى مى باشد. یکى ازارکان انتخاب فیلتر مناسب، داشتن نازل هاى برنجى است.

درون فیلترهاى شنى چهار لایه مختلف از سیلیس با ضریب یکنواختی۳۵/۱، با دانه بندی زیر از نوع سنگ های مخصوص و درجه خلوصبالاى ۵۹% باید وجود داشته باشد.

• سیلیس نمره یک از قطر ۵/۰ میلی متر تا ۵/۱ میلی متر.
• سیلیس نمره دو از قطر ۲ میلى متر تا ۵/۳ میلى متر.
• سیلیس نمره سه از قطر ۴ میلى متر تا ۸ میلى متر.
• سیلیس نمره چهار از قطر ۸ میلى متر تا ۲۱ میلى متر.

کلیه سیلیس هاى ریخته شده در فیلترهاى شنى  جمعاً به ارتفاع حدودیک متر خواهد رسید که این عدد به ظرفیت فیلتر ربطى ندارد چون پساز آزمایشاتى که روى فیلترهاى شنى انجام شده است این موضوع بهاثبات رسیده که از یک ارتفاعى به بعد مواد بکار برده شده در فیلترهاتوانایى تصفیه بیشتر آب را ندارند و ماکزیمم ارتفاع ۵,۱ متر برآورد شدهاست و با در نظر گرفتن بستر فیلتر و پخش کننده آب ارتفاع فیلترهاىشنى به ۵,۱ متر میرسد.

شن هایى با دانه بندى ریزتر سطح بیشترى را فراهم مى کنند و درنتیجهبیشتر آلودگى آب را میگیرند. اما به انرژى پمپاژ بیشترى براى انتقالسیال نیاز دارند. در اکثر فیلترهاى شنى فشارى از رنج دانه هاى ۲,۰ تا ۲,۱ میلى متر استفاده مى شود.

ذرات بزرگتر از ۰۰۱ میکرومتر تمایل به بستن منافذ فیلتراسیون دارند کهدانه هاى بزرگتر ماسه مى توانند بر این مشکل غلبه کنند. به همین دلیل عمق بستر شن حدودا ۶,۰ تا ۵,۱ متر بسته به کاربرد مختلف مى باشد.

طراحى فیلترهاى شن و ماسه نشان مى دهد که باید با حداکثر سرعتجریان  ^۲gpm/ft01 کار کنند. با استفاده از توان مورد نیاز و حداکثر دبى،مساحت لازم را مى توان محاسبه کرد. نکته نهایى طراحى این است کهمطمئن باشید مایع به درستى در بستر جریان دارد و هیچ مقدار از مایعتوسط شن و ماسه از مسیر جریان منحرف نمى شود.

هنگامى که شستشو انجام شد پس از مدتى کثیفى جمع شده در شن ها،اجازه عبور آب کمترى را مى دهد. این در حالى است که مواد زائد موجوددر فیلتر بجاى مى مانند، که باید از آن خارج شوند. حال زمان backwash فیلتر است.

وقتى فیلتر مقدار زیادى از خاک را انباشته مى کند فشار افت کرده وآب نمى تواند آزادانه از فیلتر خارج شود. back wash آب را به عقبمى فرستد تا از طریق فیلتر گرد و خاک به دام افتاده بیرون رود. پس ازback wash، افزایش فشار برگشت به استخر کاملا مشخص است و اگرگیج فشار روى فیلتر نصب شده باشد، مشاهده مى شود که فشار بیش از

۵,۰ bar بهبود مى یابد.

۳–۱. فیلتر شنى چگونه back wash  مى شود؟

back wash یا همان پس شویى در فیلتر شنى به سادگى و از طریقبرگشت جریان آب استخر صورت مى گیرد. بدین صورت که با عبوربالعکس جریان از پایین به سمت بالاى فیلتر شنى، مواد زائدى که دربین شن هاى فیلتر، گیر کرده است به فاضلاب انتقال مى یابد.

براى پس شویى باید پمپ را خاموش کرد و شیرِ فیلتر را در حالت ”backwash“ قرار داد و سپس پمپ را دوباره روشن کرد. معمولا پس شویىدر استخرها  ۲ تا ۳ دقیقه به طول مى انجامد. پس از پایان back washپمپ را خاموش کرد و شیر را درحالت ”close“ قرار داد، سپس پمپ را ۰۳ تا ۰۶  ثانیه روشن کرد تا مطمئن شوید که تمام آب کثیف در پسشویى به فاضلاب رفته و وارد استخر نمى گردد. پمپ را براى آخرین بارمتوقف کرده و شیر را در حالت ”Filter“ قرار مى دهیم. حال پمپ راروشن کرده و فیلتر دوباره به تصفیه کردن آب استخر مشغول مى شود.

گیج فشار در ورودى و خروجى به اپراتور استخر مىفهماند که مسیر عبورآب در فیلتر در حال بسته شدن میباشد. اگر گیج، فشار خیلى بیشترى رادر ورودى نسبت به خروجى نشان دهد اپراتور متوجه مى شود که آشغالزیادى در بین شن ها جمع شده. این به معنى این است که هم اکنونزمان ”back wash“ فیلتر است. براى ”back wash“ اپراتور، شیرها رابراى تغییر مسیر آب تنظیم مى کند، لوله برگشت به استخر را مى بندد ولوله خروجى را باز میکند که آب وارد سیستم فاضلاب شود.

 ۴–۱. شن هاى فیلترهاى شنى پس از چند وقت باید عوضشوند؟

مهندسین بنابر کیفیت شن هاى مورد استفاده در فیلترهاى شنى زمانىبین ۵ تا ۰۱ سال را براى تعویض آن پیشنهاد مى دهند. در حالیکه دیدهشده است که گاها فیلترها بیش از ۰۲ سال بدون تغییر شن به کار خودادامه داده اند اما کارایى که باید را ندارند. در ابتداى کار فیلترها، شناستفاده شده بسیار زبر مى باشد. این زبرى آن چیزى است که باعثمى شود شن و ماسه ذرات خاک در آب را فیلتر کند. از آنجایى که زبرىاین شنها در گذر زمان کمتر مى شود، راندمان فیلتر کم مى شود و اینبه این معنى است که سیستم شما باید بیشتر کار کند تا همان بازده راداشته باشد. یافته ها نشان مى دهند که بعد از ۵ سال، دیگر شن ها

نمى توانند کثیفى ها را به طور کامل پوشش دهند و آب در back wash،کاملا تمیز نمى شود. در نتیجه چرخه فیلتراسیون کوتاه تر شده و نیازبه back wash بیشتر مى شود.

فیلترهاى شن و ماسه اى اتوماتیک بهترین گزینه براى استخرهاى شنا

مى باشند زیرا سیستم back wash خودکار دارند. به این معنى که میتوانندبرنامه ریزى شوند که چه زمانى شیرها معکوس شوند، پس شویى انجامشود و دوباره شیرها به حالت قبل باز گردند. این فیلترها بدون نیاز بهاپراتور هستند اما هزینه ابتدایى بالاترى را دارند.

۵–۱ . پارامترهاى عملیاتى براى فیلترهاى شنى تحت فشار

فیلترهاى شنى تحت فشار اغلب در فشار کارى ۲ تا ۰۱ bar کار مى کنند.

افت فشار در بستر شن و ماسه تمیز، معمولا خیلى کم است اما محسوسمى باشد و از طرف کارخانه سازنده و در کاتالوگ آن شرکت مشخصمى باشد. این نوع فیلتر ذرات بسیار ریز را از آب مى گیرد.

بسیارى از موارد وجود دارد که مى تواند به سرعت روى فیلترها اثرگذاشته و آنها را مسدود کنند. فیلترهاى شنى در استخرهایى که تازه گچکارى شده باشند به سرعت مسدود مى شوند. همچنین خاک، برگ، موادزائد دیگر موجب کوتاه تر شدن چرخه فیلتراسیون گردند.

بدون یک ماده منعقد کننده، فیلتر هاى شنى، فقط براى جدا کردن موادجامد درشت از آب در گردش موثر است. اما در صورت اضافه کردنیک ماده منعقد کننده، ماسه، صافى بسیار موثرى خواهد شد که جهتجدا کردن مواد جامد معلق و باکترى ها براى یک تصفیه خوب مناسبمى گردد.

آلوم (سولفات آلمینیوم)، ماده منعقد کننده معمول، قبل از فیلتر به داخلآب استخر تزریق مى شود تا به خوبى مواد معلق آب را منعقد نموده وآن ها را به اجزاء بزرگترى که به راحتى توسط فیلتر جدا مى گردند،تقسیم نماید. وقتى ماده منعقد کننده به آب اضافه شود، در اثر واکنشمواد قلیایى آب، یک ماده رسوبى غیرقابل انحلال ژله مانند موسوم بهفلاک تشکیل مى شود.

فلاک، مواد ارگانیک، ترکیبات رنگى و باکترى ها را به خود جذب کردهو به دام مى اندازد. غربال ماسه اى فیلتر، این فلاک را از آب جدا مى کندو نتیجتا آب زلال و تمیز از فیلتر خارج میگردد. یک مدت معین براىانجام واکنش شیمیایى باید قائل شد در غیر این صورت ممکن استفلاک در داخل استخر تشکیل گردیده و آب را کدر کند. بنابراین آلومرا باید طورى به مخزن مکش وارد کرد که فرصت لازم براى تشکیلفلاک موجود باشد.

۶–۱. ویژگى هاى فیلترهاى شنى تحت فشار (شرکت پاکمن)

• قابلیت تحمل فشار تا ۱۰بار
• مجهز به شیر هوا گیری و فشارسنج
• استفاده از ۴ لایه سنگ سیلیس دانهبندی شده در      فیلترهای شنی
• قابل ارائه با سه نوع شیر: دستی، نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیکجهت شستشوی معکوس

۷ – ۱. مزیت هاى فیلتر شنى تحت فشار

• راهبرى ساده
• سرعت بالا در تصفیه
• هزینه نگهدارى کم
• هزینه اولیه مقرون به صرفه
• نیاز به فضاى کم در نصب و بهره بردارى

 ۸–۱. کاربرد فیلترهاى شنى:

• استخرهاى شنا
• صنایع شیشه
• صنایع رنگ
• صنایع غذایى
• صنایع نساجى
• صنایع شیمیایى
• صنایع کاغذ سازى
• صنایع فولاد و فلزات
• صنایع لاستیک و پلاستیک
• تصفیه خانه هاى آب و فاضلاب
• کلیه سیستم هاى حرارتى و برودتى
• نیروگاه ها، پتروشیمى و پالایشگاه ها

۹–۱. دبى جریان بهینه در فیلترهاى شنى تحت فشار (سرعت)براى بیشتر شدن اثر فیلتر، باید مطمئن شد آب در دبى بهینه خودمى باشد. مهم ترین یافته ها از تست ها نشان مى دهد که سرعت بالاىجریان روى فیلتراسیون و زمان لازم براى جمع کردن آلودگى ها تاثیردارد.

سرعت بالاى جریان، سبب کوتاه تر شدن زمان فیلتراسیون گشته وتصفیه را سخت تر مى کند. »سرعت بالا« به معنى سرعتى بیش از حدمعین در لوله مى باشد که با ft/sec یا ^۲gpm/ft آن را مى سنجند. مثلاسرعت ۰۱ fps سرعت بالایى است. این مقدار حدودا ۰۷ gpm در لولهPVC 1 اینچى و gpm001 براى لوله PVC 2 اینچى مطلوب مى باشد.

برخى از تولیدکنندگان ادعا مى کنند، سرعت بالاتر، تصفیه بهتر- ولىاین چیزى مغایر با آن است که در عمل اتفاق مى افتد. اگر شما دریک فیلتر جریان سریع آب را عبور دهید عملا فیلتر فرصت گرفتنمیکروب ها و باکترى ها را نخواهد داشت. مشکل سرعت بالا این استکه شما فقط جریان را از درون فیلتر مى رانید بدون اینکه عمل خاصىروى آب انجام شود.

سرعت هاى پیشنهادى بین ۵ تا ۹ ^۲gpm/ft مى باشد.

در اینجا اثرات منفى جریان با سرعت بالا را مورد بررسى قرار مى دهیم:

• سرعت جریان بالا باعث مى شود ذرات آلوده عمیق تر از آنچه که سیستم طراحى شده در شن فرو روند، در نتیجه نیاز به پس شویىبیشترى دارد تا آلودگى را خارج کند و این باعث هدر رفتن وقت وانرژى مى شود.
• در بعضى موارد سرعت بالاى جریان باعث مى شود که ذراتآلوده کاملا در شن فرو رفته و دوباره وارد استخر گردند. وقتى ایناتفاق مى افتد تصفیه ناقص خواهد بود و یا هیچ تصفیه اى صورتنمى گیرد.

جریان هاى سرعت بالا همچنین باعث فرسودگى شن و ماسه خواهندشد و زبرى سطحشان را کم مى کنند. در نتیجه شن ها باید عوض شوند.

براى بهترین نتیجه، سرعت جریان آب را تا حد ممکن پایین نگه دارید.

پمپ هاى دور متغیر جدید راندمان خوبى براى ایجاد جریان در سیستمدارند. با افزایش نرخ هاى انرژى، این پمپ ها امروزه رایج شده اند و بهشما این  امکان را مى دهند تا با فشار یک دکمه جریان را کنترل کنید.

۰۱–۱. انتخاب فیلتر شنى شرکت پاکمن:

براى بدست آوردن ظرفیت فیلترهاى شنى از جمله فیلترهاى شنىشرکت پاکمن بدین صورت عمل مى کنیم: با در دست داشتن دبى آبجهت تصفیه و سرعت فیلتراسیون مور نیاز مساحت فیلتر شنى را محاسبهمى کنیم. دبى آب را از تقسیم حجم استخر بر زمان تصفیه (۴ تا ۸ ساعت) بدست مى آوریم، سرعت را نیز از روى کاتالوگ شرکت سازنده(۶ تا ^۲gpm/ft 8) بر مى داریم.

Q=AV

(A(ft^۲)= Q(Gph)/V(mphحال قطر به راحتى قابل محاسبه است.

۳۰۴.۸ *(A= πD^۲/۴        D(m)= d(ftبا عدد قطر (mm) وارد کاتالوگ پاکمن شده مدل مناسب فیلتر شنىرا انتخاب مى کنیم.

کاتالوگ فیلترهاى شنى در مثال فصل ۵ و در پیوست آورده شده است.

سرعت فیلتراسیون مناسب فیلتر هاى شرکت پاکمن از ۶ تا ۸ ^۲gpm/ftمى باشد.

۰۱–۱. تعداد فیلتر ها

براى استخر مورد طراحى معمولا تعداد فیلتر ها را زوج انتخاب مى کنندو یک فیلتر را براى هر دو فیلتر به عنوان رزرو قرار مى دهند تا در زمانتعمیر آن را وارد خط کرد.

براى جکوزى نیز به دلیل تفاوت دمایى که آب استخر با آب جکوزى داردباید فیلتر جداگانه اى را انتخاب کرد و در مدار قرار داد.

2. ۲. فیلتر دیاتمیک (Diatomic Filter)طى جنگ جهانى دوم نیاز به یک دستگاه یکپارچه موجب ابداع فیلتردیاتمیک گردید. که بعدها به عنوان فیلتر آب استخر شنا مورد استفادهقرار گرفت. ماده صافى عبارت است از خاک سیلیسى که در واقع پودرفسیل باقى مانده از گیاهان دریایى میکروسکوپى با پوسته سیلیسى است.

ثابت شده است که خاک سیلیسى به لحاظ میکروسکوپى بودن اجزا،نامنظم بودن شکل و خنثى بودن از نظر شیمیایى، یک ماده صافىایده آل است.

فیلتر دیاتمیک متشکل است از استوانه هاى متعددى که به طور عمودىاز یک صفحه چند بخشى آویزانند. جنس این استوانه ها از مونل (آلیاژىاز نیکل، مس، آهن، منگنز)، اکسید آلومینیوم و سایر مواد خنثى است کهمیان سوراخ هاى تنگ یک غربال، بافته شده اند و روى آن ها پوششخاک سیلیسى فیلتر نگه داشته میشود.

مقطع عمودى این فیلتر در شکل ۲ نشان داده شده است. المنت هایىکه در شکل دیده مى شود با استفاده از یک ظرف مخصوص حاوى خاکسیلیسى پوشش داده شده اند. آب در گردش خاک را روى المنت فیلترمى نشاند. دیاتمایت ها آن قدر کوچک اند و ریزند که میکروارگانیسم هاو باکترى ها را بدون نیاز به افزودن ماده منعقد کننده با قلیا از آب جدامى کنند. طول صافى فیلتر را میتوان با افزودن یک تغذیه کننده اضافىکه حاوى مقدار ثابتى خاک سیلیسى است، افزایش داد.

این تغذیه کننده موجب تداوم تشکیل لایه خاک سیلیسى روى المنتفیلتر مى شود اما از انسداد یا جرم گرفتگى سریع جلوگیرى نموده و باعث

مى گردد که میزان بیشترى از مواد جامد و سایر آلودگى ها از آب جداشوند.

شدت جریان آب در گذر از فیلتر خاک سیلیسى بین ۲ تا ۴ گالن بردقیقه است که تقریبا دو برابر شدت جریان مجاز در فیلتر ماسه اى است.

جهت جریان آب در این فیلتر از پایین به بالاست و این موجب مىشود که فشار آب لایه رسوبى تشکیل شده روى غربال هاى استوانه اىالمنت هاى فیلتر را در جاى خود نگه دارد. وقتى که جریان باز مى ایستد،بخش عمده لایه رسوبى خواهد افتاد.

این امر چنان چه استخر کار مداوم ۴۲ ساعته داشته باشد، مسئله اىایجاد نمى کند. اما اگر لازم باشد به طور پریودیک وقفه هایى در گردشآب ایجاد مى گردد. با ایجاد یک باى پس (مسیر میان بر) با نصب یکپمپ کوچک در سیستم، تداوم جریان آب در فیلتر حفظ شده و لذا لایهرسوبى المنت ها در جاى خود خواهد ماند.

پس شویى این نوع فیلتر نیازى به آب اضافى ندارد، تنها باید فشار راافزون نمود تا اجرام باقى مانده بر روى غربال المنت ها، جدا شوند. اینفشار اضافى با تعبیه یک شیر سریع بند (ball valve) یا همان شیر توپىدر خط پس شویى، و استفاده از ضربه قوچ حاصله از باز و بسته کردن اینشیر تامین خواهد شد. ضمن پس شویى، ماده صافى از روى المنت هاشسته مى شود و لذا باید جایگزین گردد. جریان آب پس شو باید در یکچاهک باز تخلیه گردیده و از آنجا که تحت نیروى ثقل یا توسط یکپمپ به یک مجراى فاضلاب ریخته شود.

چنان چه باقى مانده آب حاصل از پس شویى، نه تنها در نقطه اى عملىاست که هزینه هاى مربوط به پس شویى زیاد افزایش نیابد و تنها اپراتوراستخر مى تواند این نقطه را تعیین کند. مزایاى استفاده از فیلترهاى خاکسیلیسى براى استخرهاى شنا مشهود است. این فیلترها به لحاظ بیشتربودن شدت جریان مجاز و این واقعیت که مساحت فیلتر همان مساحتسطح المنت هاى عمودى است، به سطح نشیمن کمترى نیاز دارند.

این در حالى است که فیلترهاى ماسه اى به سطح نشیمن معادلسطحى که با شدت جریان کمتر محاسبه مى شود، نیازمندند. مضافاحذف منعقدکننده ها و قلیاها از سیستم دیاتمایت، نیاز به کنترل شیمیایىندارد و وسایل اضافى را کاهش داده و از مشکلات نگهدارى سیستمخواهد کاست.

راندمان فیلترهاى ماسه اى و خاک سیلیسى تقریبا یکسان است اما درظرفیت مساوى، هزینه اولیه فیلترهاى خاک سیلیسى تقریبا یک پنجمفیلترهاى دیاتمایت است.

معذالک با توجه به هزینه هاى ساخت، عملیاتى و نگهدارى، افزونىهزینه اولیه فیلتر خاک سیلیسى دیاتمایت نسبت به نوع ماسه اى، خیلىزود جبران خواهد شد. پوسته (محفظه المنت ها) باید از فولاد کلاس Aمناسب براى تحمل ۰۵۱ Psi فشار آب ضمن کار سیستم و فشار آزمون۵۲۲ Psi باشد این فشار معکوسى است که هنگام پس شویى فیلتر ایجادمى شود.

به منظور جلوگیرى از خوردگى پوسته مى باید سطح داخلى آن با پلاستیکپلى وینیل پوشش داده شود. چنانچه احتمال واکنش الکترولیتى وجودداشته باشد، باید پوسته به زمین متصل شود و به جاى یکى از المنت هایک میله آند منیزیمى نصب گردد. این میله آند باید هرچند وقت یکبار مورد بررسى و بازبینى قرار گیرد چرا که اینک به جاى پوسته، اینالمنت در معرض خوردگى قرار مى گیرد و باید هر زمان لازم باشد اینمیله را تعویض نمود.

براى شدت جریان ۰۵۲ گالن بر دقیقه، مساحت مورد نیاز براى فیلتردیاتمایت برابر خواهد بود با:

^۲Gpm 250/2(gpm/ft^۲)= 125 ft شدت جریانى برابر با ^۲gpm/ft2 مورد استفاده قرار گرفت که جریانىبا این شدت، طول سیکل تصفیه را در مقایسه با شدت جریان حدود ۳ تا ۴ برابر افزایش مى دهد و همچنین اقتصادى تر است. چنان چه قرارباشد دستگاه هاى تصفیه به صورت زوج نصب شوند، مساحت هر فیلتر ۵,۲۵ فوت مربع (۸,۴ متر مربع ) خواهد بود، با مراجعه به کاتالوگ هاىکارخانجات سازنده، معلوم مى گردد که براى هر پوسته فیلتر به قطر ۶۲ اینچ، ارتفاع ۵۲,۵ فوت (۶,۱ متر) و حاوى ۱۱ عدد المنت، مساحتنشیمن مورد نیاز ۵,۲۱*۵,۴ فوت مربع خواهد بود. فضاى باقى مانده نیزبراى لوله کشى و ظرف مخصوص پوشش دهى خاک سیلیسى مى باشد.اگر سه دستگاه تصفیه به کار گرفته شود، مساحت هر فیلتر ^۲ft24 و براىهر پوسته فیلتر به قطر ۸۶ اینچ و ارتفاع ۵ فوت مساحت نشیمن مورد نیاز ۵,۴۱*۵,۳ فوت مربع خواهد بود. به این ترتیب با دانستن اندازه تجهیزات

و فضاى مورد لزوم جهت نصب، عامل تعیین کننده در تصمیم گیرى وگزینش سیستم تصفیه، ملاحظات اقتصادى است که تنها به نظر طراحیا کارفرما با توجه به موقعیت استخر، بستگى دارد.

۱–۲. دیاتوم

دیاتوم ها، نوع سنگ نرم رسوبى متشکل از ذرات میکروسکوپى کوچکتوخالى هستند که مى توانند ذرات جامد معلق در آب را جدا کند و آبرا شفاف سازد.

هنگامى که دیاتومها مى میرند، دیواره هاى سلولى خود را غرق مى کنند.

و در یک بسترى رسوب مى کنند، رسوب برداشت شده را مى توان دیاتومنامید. حدود ۰۰۰۶۱ گونه مختلف دیاتوم در زمین وجود دارد.

پوسته یا دیواره پوسته تعداد زیادى خلل و فرج دارد که به دیاتوم خواصارزنده اى مى دهد. قطر این خلل و فرج ها ۱ تا ۳ میکرون است. بعضى ازاین گونه ها داراى یک شبکه ظریف ثانویه با قطرى حدود ۵,۰ میکروندرون منافذ اولیه هستند.

ساختار منحصر به فرد دیواره سلولى به همراه ثبات شیمیایى، دیاتوم رادر فرایند فیلتراسیون با ارزش مى کند. در حال حاضر بیش از نیمى ازدیاتوم هاى تولیدى در جهان در فیلتراسیون نوشیدنى ها و آب ها استفادهمى شود برخى از استفاده هاى دیگر آن در خمیردندان، کنترل آفات، موادشیمیایى، عایق، تغذیه حیوانات و… مى باشد.

از آنجا که ۰۹% حجم خلل و فرج و فضاهاى باز، ظرفیت نفوذپذیرى وتصفیه بالایى دارند مى توانند ذرات موجود در مایع تا حدود ۵,۰ میکرونرا نیز حذف کنند. دیاتوم ها پودرى هستند و به صورت کیسه هاى فیلترو با غشا جهت فیلتراسیون ذرات معلق مورد استفاده قرار مى گیرند.

فیلترهاى دیاتوم بزرگ باعنوان زمینى (DE)، در استخرهاى شنا بسیاررایج اند. همچنین یکى از بهترین تجهیزات پشتیبانى در آکواریوم ها وپرورش حیوانات آبزى به شمار مى رود.

اگر آب هنگام تخلیه به طور محسوسى کاهش یابد زمان آن رسیده کهشارژ شود (توسط تمیز کردن با پودر جدید). اگر آب تخلیه کدر باشد اینامکان وجود دارد که کیسه حاوى پودر دیاتوم سوراخ بوده و هنگام عبور،آب خروجى با آن مخلوط مى شود. اگر سوراخ را یافتید کاملا خشک کنیدو با سیمان سیلیکونى و یا یک درزگیر غیرسمى دیگر بپوشانید.

در آکواریوم ها، فیلترهاى دیاتوم را مى توان با زغال چوب مرغوب ترکیبکرد تا با زندگى جلبک هاى سمى مبارزه شود. پودر دیاتوم جلبک سمىرا از آب مخزن فیلتر گرفته و سپس زغال چوب، سموم آزاد شده توسطجلبک را مى گیرد. فیلترهاى دیاتوم PH آب را هیچ تغییرى نمى دهند.

در دست زدن به پودر دیاتوم و استفاده از آن مراقب باشید به خصوصهنگامى که خشک است مى تواند باعث بیمارى هاى ریوى شود. استفادهاز ماسک در حین کار توصیه مى شود.

۲–۲. چگونه فیلتر دیاتوم را تمیز کنیمفیلترهاى دیاتوم از بقایاى جانداران یا جانداران دریایى کوچک تشکیلشده است. هنگامى که فیلتر مسدود مى شود شما باید آن را طورى پاککنید که به درستى کار کند. فیلتر را هنگامى که گیج بین ۷ تا ۰۱ پونددر هر اینچ مربع نشان دهد تمیز کنید.

دستورالعمل:

• پمپ را خاموش کنید و دستگیره ای که بالای مخزن شنی قراردارد به پایین فشار دهید. سپس آن را به بالا بکشید. این کار را ۸ مرتبه انجام دهید. اگر فیلتر دیاتمایت چنین دستگیره ای نداشت کهفشار را تخلیه کند، آنگاه شیر کنترل فشار که در بالای فیلتر است راباز کنید و اجازه دهید تا فشار به صفر برسد.
• دریچه تخلیه را باز کنید، تخلیه فیلتر اجازه می دهد تا آب و موادزائد وارد فاضلاب شود. خروجی فیلتر در زیر مخزن قرار دارد که آبرا به طور کامل از فیلتر خارج می کند.
• پمپ را به مدت ۵۱ تا ۰۲ ثانیه روشن کنید تا درون فیلتر را کاملاتمیزکند و دوباره آن را خاموش کنید.
• خروجی فیلتر یا شیر تخلیه را ببندید، شیر برگشت و شیر مکش راباز کنید. حال پمپ را روشن کرده تا دوباره آب در فیلتر جمع شود.
• تمام فرایندهای بالا را تکرار کنید تا آب استخر کاملا تصفیه شود.

3. ۳. موگیر

برای کارکرد مناسب پمپ ها و فیلترها باید یک موگیر در مسیرسیرکولاسیون پیشبینی کرد که کارش گرفتن مو، نخ، پارچه و…. مىباشد. برای این منظور یک شبکه آشغال گیر قبل از پمپ نصب می گردد.

جنس سبدهای آشغال گیر باید از مواد مقاوم نسبت به زنگ زدگی بوده و بهراحتی قابل تمیز کردن باشد این سبدها به صورت کشویی ساخته می شوند.

شکل ۴.  موگیر

فیلترها نیز قابلیت گرفتن ذراتی را که آشغالگیر جذب می کند دارند ولیبه علت اینکه تمییز کردن آنها از اینگونه مواد خارجی دشوارتر است ازآشغال گیر قبل از پمپ استفاده می شود. با استفاده از این وسیله میتوانرشته های بلند مو و پارچه را پیش از آنکه وارد پمپ شوند از آب جدانموده و در نتیجه از پیچیده شدن رشته های مو و پارچه به دور پروانهجلوگیری کرد.

در صورت استفاده نکردن از موگیر، ظرفیت فیلترهاى شنى مناسب براىاستخر بسیار افزایش پیدا مى کند.

ب)  تصفیه شیمیایى

آب استخرهاى شنا مجموعه اى از انواع باکتریها، چربیها، نمکهاى محلول درآب، گرد و غبار، ذرات معلق و … را در خود دارند. لذا ضد عفونى کردن این آبجهت تامین بهداشت عمومى بسیار ضرورى و مهم مى باشد. معمولى ترینماده اى که به آب استخر اضافه مى گردد تا آن را ضدعفونى و قابل استفادهنمایند، کلر است. کلر بصورت گاز و یا پودرهاى گرانولى قابل تهیه بوده و باتوجه به درصد خلوص آن قابلیت تزریق و اضافه نمودن به آب را دارا است.

در صورتیکه از گاز کلر استفاده مى کنید لزوما به دلیل مسمومیت شدید ناشىاز تنفس این گاز که گاهاً منجر به مرگ سریع مى گردد استفاده از تجهیزاتىکه مخصوص تزریق آن به آب مى باشد، ضرورى است.

4. ۴. کلر

کلر ماده ایست که توسط الکترولیز آب نمک به وجود می آید. وقتیجریان برق از Nacl2 و H_۲O2 عبور می کند اتم ها به _۲Cl و NaOH2و _۲H تبدیل می شوند. در تولید کلر، 2Cl به شکل گازی از آن جدا شده وبرای تولیدات دیگر از جمله مواد پلاستیکی، سفیدکننده ها و محصولاتمرتبط مورد استفاده قرار می گیرد.

وقتی کلر به آب افزوده می شود تجزیه روی می دهد در واقع _۲Cl بهH_۲O اضافه شده که تولید HOCL (اسید هیپوکلریک) و HCL ( اسیدهیدروکلریک) می کند.

این مواد چه اثری روی دما و PH آب اثر دارند؟

اسید هیپوکلریک فرم فعال کلر است و این همان نقشی است که درآب استخر ایفا می کند. یون یا مولکول کلر با از بین بردن آنزیم ها وتغییر ساختار و فرایند درونی، میکروارگانیسم ها را از بین می برد. وقتیاین اتفاق می افتد سلول ها غیر فعال شده، اسید هیپوکلریک این از بین بردن را تا جایی ادامه می دهد که با نیتروژن یا آمونیاک ترکیب شود وتشکیل کلرآمین را بدهد یا خودش به اتم های سازنده اش تجزیه شود.

بدون شک کلر به خصوص در بعضی از ترکیبات خود ماده ای خطرناکاست، اما کلر به صورت محلول در آب استخر ها برای شناگران خطرناکنمی باشد. واکنش های آلرژیک به کلر در آب استخر معمولا نادر استولی ممکن است موجب سوزش پوست در برخی افراد شود.

وجود کلرآمین در آب استخر دلیل قرمز شدن چشم شناگران است. سطحبسیار بالایی از کلر در آب می تواند تولید گاز در سطح استخر کند که بهدلیل جا به جایی آرام هوا در استخرهای سرپوشیده، مشکلات تنفسیایجاد کند. خطر اصلی متوجه شخصی است که مسئول اضافه کردن کلربه آب است. تنفسِ گاز کلر می تواند انسان را بیهوش کرده حتی منجر بهمرگ شود. هنگام کار با کلر حتما از دستکش مخصوص و عینک استفادهکنید و در صورت تماس کلر با دست حتما دست خو را بشویید. تحت هیچشرایطی کلر را با ماده شیمیایی دیگری مخلوط نکنید.

۱ –۴. تنظیم کلر

بسیار مهم است که سطح ثابت کلر در استخر حفظ شود. اگر سطح کلربه زیر صفر برسد، جلبک ایجاد شده و شناگران در معرض خطر عفونتقرار مى گیرند.

هدف کلر زنى از بین بردن جلبک ها و باکترى هاى موجود در استخرمى باشد. اضافه کردن کلر تا جایى ادامه دارد که میزان کلر موجود درآب استِخر تا ppm 01 و بالاتر از آن برسد. کلر باید به طور مداوم به آباستخر در حال استفاده تغذیه شود. قرصهاى کلر موجود (قرص فیدر) یکراه معمول براى تزریق کلر مى باشد. کلریناتورهاى گازى شناور نیز یکراه حل ارزان براى تزریق کلر به استخر مى باشند. براى کنترل میزانکلر همچنین مى توان از کیت هاى آزمایشى استفاده کرد که با تغییررنگ محلول موجود در آن میزان کلر موجود در آب مشخص مى شودو اپراتور مى تواند بنا بر این میزان کلر تزریق کند. در کلریناتورهاى دوراه حل اتوماتیک براى تعیین مقدار کلر تزریق شده به استخر وجود دارد: ۱• تعداد قرص در فیدر کنترل شود

به عنوان یک قاعده کلى، تنها به همان اندازه قرص در تغذیه کننده کلرقرار داده خواهد شد که طى چند روز آینده مورد نیاز است. اگر شما تمامکلریناتور گازى راه اندازى شده را اجرا کنید خطر over load وجود دارد.

پس بهتر است مقدارى که در ۳ تا ۷ روز آینده لازم است قرار دهید. بااین روش شما over load را کنترل مى کنید.

به عنوان مثال یک آب گرم ممکن است در هفته به کمتر از یک پوندکلر نیاز داشته باشد، اما کلریناتور ۶ تا ۸ پوند کلر نگه دارد. مقدار بیش ازحد کلر در آب گرم و PH پایین مى تواند خطرناک باشد.

۲• تنظیم سوپاپ کنترل که با چه سرعتى تغذیه کند

کلریناتورها یک شیر کنترل تنظیم دبى آب دارند هرچه آب سریعتر عبورکند کلر بیشترى تزریق خواهد شد. مشکل کلریناتورهاى فرسوده ایناست که شما نمى دانید که چه مقدار آب در هر یک از کلریناتورها عبورمى کند.

5. اشعه ماوراء بنفش (Ultraviolet)اخیرا روش هاى نوینى جهت ضدعفونى نمودن آب ابداع، گردیده کهاستفاده از اشعه ماوراء بنفش یا اولترا ویولت (uv) و تزریق گاز اوزنبه آب است. در این روش، آب ابتدا از مجاورت اشعه ماوراء بنفش عبورکرده و سپس به آب، گاز اوزون تولید شده تزریق مى گردد در اینروش آب کاملا پاک و ضدعفونى شده و اکسیژن حل شده در آن،آب را از مطلوبیت ویژه اى برخوردار مى نماید. در ضد عفونى با اشعهUV میکروارگانیسم ها در نتیجه واکنش فوتوشیمى بین تابش UV-Cو DNA عوامل بیمارى زا در طى چند ثانیه غیر فعال مى گردند و لذااین عوامل دیگر تکثیر نیافته و مى میرند.

پس از اینکه آب تصفیه شد ضدعفونى کننده UV روشن مى شود و آبوارد سیستم مى شود. در داخل محفظه میکروارگانیسم ها نور قدرتمندUV را جذب مى کنند. آن ها به طور طبیعى در هر نقطه از ۱ تا ۳ ppmپراکنده مى شوند. با استفاده از این سیستم شما تا ۰۷% در هزینه کلرزنىصرفه جویى مى کنید.

پس از اینکه آب از محفظه uv خارج شد به استخر مى رود.

۱–۵. مزایاى UV

• کاهش مواد شیمیایى تا ۰۷%
• ضدعفونى مطمئن که رشد بیولوژیکىرا حذف مى کند.
• نصب آسان و نگه دارى راحت
• سوزش پوست و چشم ندارد.
• هیـچ نوع گـازى به آب اضـــافهنمى شود.
• براى کسـانى کـه مشـکل آسـم یاآلرژى دارند مشکلى وجود ندارد نتایج استفـاده آن، محیـط استخـرپاک تر و ایمن ترشکل ۶. UV

6. اوزون

تصفیه آب استخرها توسط اکسیژن فعال یا همان  ازُُن مطمئن ترین وموثرترین سیستم ضد عفونى کننده شناخته شده در جهان است .“ ازُُن“ ضد عفونى کننده اى کاملا طبیعى و بسیارقوى است، که سالهاستدرکشورهاى اروپایى و امریکایى جهت تصفیه وضدعفونى بى خطر آبشرب و استخرهاى شنا مورد استفاده قرار مى گیرد.

برخلاف کلر یا مواد شیمیایى دیگر ضد عفونى با “ ازُُن“ هیچگونه موادسمى یامضر در آب به جاى نمى گذارد و طبعا نیاز به پالایش مجدد آبندارد، تصفیه با“ ازُُن“ کیفیت و شفافیت آب را افزایش مى دهد کلیهمیکرو ارگانیزمها مثل هپاتیت، وبا، ایدز، قارچها، باکترى ها، تخم انگلمعلق درآب را به سرعت ازبین مى برد. فاقد عوارضى چون حساسیت هاىتنفسى، خشکى و خارش پوست سوزش چشم و غیره است. روشى بسیارطبیعى و مقرون به صرفه مى باشد.

۱–۶. مزایاى استفاده از اوزون

ترکیب آب با اوزون میزان تجزیه زیستى را افزایش مى دهد. راندمان فیلتررا زیاد مى کند به این ترتیب که مولکول هاى بزرگ را به مولکول هاىکوچکتر تجزیه مى کند که راحت تر فیلتر شوند. مواد آلى باعث افزایشرشد باکترى ها مى شوند زیرا به عنوان ماده مغذى عمل مى کنند. رشدمجدد باکترى هاى موجود در سیستم یک اثر ناخواسته است که این رامى توان با تزریق اوزون به اثرى مثبت روى فیلتر تبدیل کرد.

تحقیقات نشان داده که تزریق اوزون مى تواند راندمان فیلتر را افزایش دهد.

کل کربن آلى که تا ۵۳% در فیلتر شنى افزایش مى یابد را حذف مى کند.

7. بروم

بروم به عنوان یک ضد عفونی کننده موثر مورد استفاده قرار مى گیردو دارای همان کیفیت کلر است، اما به ازاء یک باقی مانده معین، مقداروزنی مورد مصرف آن حدودا دو برابر کلر در شرایط مشابه است. بروم،حتی به صورت مایع، از خاًصیت خورندگی بالایی برخوردار بوده وگازهای سنگینی آزاد می کند که کنترل آن را دشوار می سازد. میزانبروم در آب بین ۵,۲ تا ۵ ppm مى باشد.

برم زنی از طریق تزریق محلول به خط گردش آب استخر و به صورتجوشان در آب استخر، انجام می گیرد. با توجه به این واقعیت که دربسیاری از استخرها از بروم استفاده نمی شود، کارخانجات سازنده هیچنوع دستگاه برم زنی اتوماتیک را نمی سازند. این امر ایجاب می کند کهجهت تهیه محلول بروم برای تزریق به خط گردش آب، از وسایل موقتیاستفاده شود .تفاوت بین کلر و بروم در این است که هنگامى که کلر باباکترى ها ترکیب شده و آن ها را مى کشد بیشتر کلر خود نیز مصرفشده و بیش از این استخر شما را پاکسازى نمى کند. بروم با باکترى هاىاستخر ترکیب شده و همانند کلر آن ها را از بین مى برد اگرچه پس ازترکیب با باکترى همچنان فعال باقى مى ماند.

فواید استفاده از بروم واضح است. بروم براى کسانى که پوست حساسىدارند مضر نمى باشد. ولى چون هزینه آن نسبت به کلر بیشتر استبسیارى از صاحبان استخر از آن استفاده نمى کنند.