پیش-تصفیه

مراحل پیش تصفیه شامل پمپ پیش تسویه فیلتر شنی و کربن اکتیو و فیلتر کارتریج می شود. فشار مورد نیاز در واحد پیش تصفیه ما بین ۳ تا ۴ بار باید باشد. به همین علت وجود گیج فشار جهت مشاهده فشار واحد پیش تصفیه ضروری است. این گیج فشار ایجاد شده توسط پمپ پیش تصفیه و همچنین اختلاف فشار ایجاد شده در فیلتر شنی و فیلتر کارتریج را نشان می دهد.

پمپ فیلتر شنی پمپی خوابیده و دارای آبدهی بالا با فشار پایین است. فشار داخل فیلتر شنی نباید از ۲ بار کمتر و از ۴ بار بیشتر شود. وظیفه پمپ شنی هدایت آب از سمت منبع ذخیره آب ورودی به داخل فیلتر شنی و فیلتر کارتریج و پمپ ایستاده اصلی است است. پمپ شنی در بک واش نیز وظیفه انتقال آلودگی های جمع شده در شن های سیلیس فیلتر شنی به سمت پساب را دارد. پمپ های شنی بسته به سایز دستگاه تصفیه آب قدرت آبدهی و فشارهای مختلف ای دارند.

کربن اکتیو حاصل سوختن مواد عالی مثل چوب، پوست بادام، گردو و هرگونه ترکیبات دارای کربن در دمای بسیار بالاست. فرآیند تولید کربن اکتیو بسته به ماده اولیه متغیر است و دما و زمان متفاوتی نیاز دارد، در کل دو روش برای تولید کربن اکتیو وجود دارد یکی روش بدون مواد شیمیایی که به دمای بسیار بالا نیاز دارد و پر هزینه است و محصول نهایی ممکن است کیفیت مناسب را نداشته باشد، دیگر روش استفاده از کاتالیزور های شیمیایی برای کمک به فرآیند اکتیو شدن کربن است که می تواند در دمای پایین تر انجام شود و کیفیت محصول نهایی بالاتر و قابل پیشبینی تر است. ماده حاصل از سوزاندن مواد عالی و تولید کربن اکتیو پودری سیاه رنگ است که هر دانه آن مانند سطوح یک شهاب سنگ دارای فرورفتگی و برآمدگی های بسیار زیاد میکروسکوپی است و توانایی گیر انداختن پارتیکل های موجود در هوا، آب یا هر مایعی را دارد.‌ این پودر سیاه رنگ را سپس با دستگاه پرس به پلت هایی در سایز مختلف تبدیل می کنند که هر سایز در صنعت خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کربن اکتیو در تمامی صنایع جهان نقش مستقیم یا غیر مستقیم دارد. از کربن اکتیو در تصفیه هوا، تصفیه آب، ابزارآلات دقیق، پتروشیمی، داروسازی، بیمارستان ها، انرژی هسته‌ای و ... استفاده می شود. در فرآیند تصفیه آب کربن اکتیو وظیفه حذف رنگ، بو، مواد سمی، بی کربنات ها، ترکیبات مصرف کننده اکسیژن شیمیایی و آلی، کلر، آرسنیک و ... را دارد. استفاده از کربن اکتیو در تصفیه آب بسیار ضروریست و باعث افزایش عمر دستگاه تصفیه آب و جلوگیری از صدمه به بقیه فیلتر های دستگاه می شود.

شن سیلیس با نام علمی سیلیسیوم دی اکسید یک بلور کوارتز است که حاصل اکسید شدن سیلیکون طبیعی است. این ماده به علت خواصی که از خود در جذب آلودگی های آب و دیگر مایعات نشان می دهد مورد توجه قرار گرفته است. سیلیس به صورت پودر ودانه های سنگی وجود دارد. استشمام و خوردن سیلیس سمی نیست ولی قرار گرفتن در محلی که گرد آن به مقدار زیادی در هوا است مانند هر گرد و خاک دیگری برای سلامتی انسان مضر است. سیلیس در لایه های زیرین زمین وجود دارد که در نقاطی با ارتفاع پایین مانند نزدیک سطح دریاها و در کنار رودخانه ها یا در مکان هایی که چندهزار سال قبل دریا و دریاچه وجود داشته یافت می شود. ایران حاوی منابع غنی از سیلیس است که در نقاط مختلفی از جمله یزد و کردستان معادن برداشت آن وجود دارد، سیلیس با کیفیت بدون ماسه و خاک است و رنگ آن سفید یا زرد روشن و شفاف است، سیلیس را در سایز های ریز، متوسط، درشت و خیلی درشت رقم بندی می کنند که هرکدام مصارف خاص خود را دارد. سیلیس در صنایع شیمی، تصفیه آب، تصفیه مواد نفتی، مواد رادیواکتیو و ... استفاده می شود.

مخزن شنی و کربن اکتیو اولین مرحله در فرآیند تصفیه آب به روش RO است، در این مرحله آلودگی‌های فیزیکی آب که بزرگتر از ۲۰ میکرون است توسط شن های از جنس سیلیس از آب جدا می‌شود. همچنین رنگ و بوی آب توسط کربن‌های فعال گرفته می‌شود. نحوه کار این فیلتر به این صورت است که آب ورودی توسط پمپ پیش تصفیه افزایش فشار می یابد و از بالا بر روی شن های سیلیس درشت ریخته می شود. سپس از لا به لای شن های متوسط و ریز عبور کرده تا املاح معلق از آب جدا شود. سپس وارد لایه کربن اکتیو می شود تا ذرات ریز معلق در حفره های میکروسکوپی کربن اکتیو گرفتار شوند. در انتها آب دوباره از لایه های شن سیلیس عبور کرده و از پایین مخزن خارج می شود تا به مراحل بعدی پیش تصفیه رود. در فرآیند پیش تصفیه شنی ذرات شامل مواد روغنی و نفتی، گل و لای، زنگ آهن، بی کربنات ها، نیترات ها و نیتریت ها، ذرات ایجاد کننده رنگ و بو، ترکیبات آلی، مواد سمی، کلر و آرسنیک می‌شود از آب جدا می شوند و مشخصه های آب شامل سختی کل و سختی موقت (water resistivity) و اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی (BOD) و اکسیژن مورد نیاز شیمیایی آب (COD) کاهش می‌یابد.

فیلترهای کارتریج شامل دو قسمت هوزینگ و فیلتر می شوند و در فرآیند تصفیه آب استفاده های بسیاری دارند. فیلتر کارتریج توانایی حذف آلودگی های فیزیکی آب، زنگ آهن، اکسید فلزات و پارتیکل های بزرگتر از ۳ میکرون را دارد. فیلتر کارتریج فیلتری استوانه‌ای از جنس الیاف است که یا به صورت نخ هایی به دور استوانه‌ مشبک پیچیده شده است و یا فومی محکم دارای حفره های بسیار ریز است که استخوانبندی از جنس پلاستیک فشرده مشبک دارد. روش تصفیه فیلتر شنی به این صورت است که آب ابتدا از بیرون استوانه به سمت داخل با فشار ایجاد شده توسط پمپ هدایت می شود، زمانی که آب از میان حفره های فیلتر عبور می کند ذرات بزرگتر از ۳ میکرون در فیلتر به دام می افتند سپس آب به استوانه تعبیه شده در میان فیلتر می ریزد و از آن جا به بیرون فیلتر هدایت می شود. فیلترهای کارتریج پس از زمان مشخصی اشباع شده و نیاز به شست و شو دارند. مدت زمانی که طول می‌کشد تا فیلترهای کارتریج با شوند به کیفیت آب ورودی و دبی آبی که از فیلتر عبور می کند بستگی دارد. در صورتیکه فیلترهای کارتریج اشباع شود و پارتیکل های آلودگی از آن عبور کنند وارد فیلتر اصلی ممبران شده و باعث صدمه به ممبران می شوند که هزینه زیادی را در پی خواهد داشت.