فیلتراسیون و انواع فیلتر ها:
امروزه اکثر شرکت های سازنده ی فیلتر، محصولات خود را از نقطه نظر نوع صافی در سه دسته عرضه می نمایند که عبارتند از دیسکی، کارتریجی و کیسه ای. شایان ذکر است که گونه های دیگری نیز برای مصارف خاص وجود دارند، نظیر فیلترپرس ها که در خطوط تصفیه پساب با هدف جدا سازی رسوب جامد و لخته ای از آب بکار گرفته می شود. اساسا ساختار فیلترها شامل پمپ، مخزن و صافی می باشد و اصول کارکرد آن به این ترتیب است که محلول بوسیله پمپ به درون مخزن هدایت می شود و پس از عبور از درون صافی مجدداً به وان اصلی تزریق می گردد. مجدداً رایج ترین نوع پمپ ها مکانیکی و مگنتیک می باشند که در شکل 1 تصاویر آن ها نشان داده شده است. شایان ذکر است که پمپ های مگنتیک به دلیل عدم خوردگی قطعات درگیر با محلول طول عمر بیشتری دارند.
چهار مکانیزم برای نحوه ی حذف شدن ناخالصی ها توسط صافی های درون مخزن پیش بینی شده است. در حالت اول که محتمل ترین مکانیزم می باشد، ذرات ناخالصی درشت بر روی حفرات میکرونی موجود در سطح صافی ها جذب می گردد و از همین رو شرایط را برای عبور ذرات بعدی دشوار می سازد. حالت دوم رسوب نمودن ذرات ناخالصی در درون بافت صافی ها می باشد. در حالت سوم ناخالصی ها به دلیل ضربات ناشی از سایر ذرات در درون ساختار صافی حبس می گردد و نهایتاً چهارمین مکانیزم پیش بینی شده که عمدتاً در مورد ذرات بسیار ریز حاکم است، جذب شدن بواسطه ی نیروهای الکترواستاتیک می باشد.
ورق های صافی معمولاً از جنس پارچه که عمدتاً دارای مش 50 میکرون و کاغذی ضخیم با مش 5 میکرون می باشند. شایان ذکر است که ورق های صافی کاغذی کربنی نیز وجود دارند که در برخی مواقع جهت حذف همزمان ناخالصی های معدنی و آلی مورد استفاده قرار می گیرند.
فیلترهای کارتریجی:
در این نوع فیلتر از مغزی های پلاستیکی استوانه ای شکل که دارای حفرات سطحی فراوان می باشد استفاده می گردد.
سطح خارجی کارتریج ها بسته به نوع کاربری آن، روکش می گردد. رایج ترین روکش کارتریج ها مجموعه ای از الیاف های مقاوم در برابر مواد شیمیایی است که بواسطه ی مش بندی آن، می توان محدوده ی وسیعی از ناخالصی ها را حذف نمود. مکانیزم حذف ذرات توسط کارتریج ها مشابه با مکانیزم ارایه شده توسط دیسک های حاوی ورق های صافی می باشد.
فیلترهای کیسه ای:
عمده ویژگی فیلترهای کیسه ای آرام بودن نرخ جریان محلول عبوری از داخل آن ها می باشد و به این ترتیب فرصت لازم جهت حذف شدن ذرات ناخالصی که حذفشان نیاز به زمان دارد ، داده می شود.
فیلترهای دارای کیسه کاربردهای متنوعی دارند و بسته به نوع کاربرد در وضعیت های مختلفی به کار گرفته می شوند. مهمترین موارد استفاده از این نوع فیلتر عبارت است از:
- فیلتراسیون با کیسه ی خالی: برای فیلتراسیون اولیه ی محلول های فسفاته، آب برداری و همچنین در سیستم های تصفیه پساب پیشنهاد می شود. از جمله ویژگی های فیلتر نمودن با استفاده از کیسه ی خالی می توان به گنجایش بالا در نگهداری ناخالصی های حذف شده و نیز هزینه نگهداری پایین اشاره نمود.
- فیلتراسیون با کیسه ی حاوی کربن: هدف از این روش حذف آلودگی های آلی موجود و یا تولید شده در وان حین فرآیند آبکاری است که اغلب محصول شکسته شدن ساختار افزودنی ها به دلایل مختلف می باشد. شایان ذکر است آرام بودن جریان در فیلترهای کیسه ای منجر به افزایش کارآیی ذرات کربنی خواهد شد.
- فیلتراسیون با کیسه ی حاوی الیاف با خواص آب گریزی جهت حذف ذرات چربی و روغن: این روش فیلتراسیون منجر به حذف لکه های روغنی موجود در محلول ها می گردد. اهمیت حذف روغن از چربیگیری و پساب مربوط به آن در کاهش شاخص CODدر آنالیز پساب کلی خط می باشد.
- فیلتراسیون با کیسه های حاوی الیاف برای مصارف خاص: در مواقعی که رسوبات ژل مانند در درون محلول وجود دارد می توان از این سیستم بهره گرفت. از جمله مواردی که از این فیلتر استفاده می شود در محلول های قلع اسیدی می باشد که همواره حاوی ذرات معلق قلع چهار ظرفیتی هستند. بالا بودن سطح موثر الیاف ها مهمترین پارامتر در افزایش راندمان حذف ترکیبات شیمیایی مورد نظر می باشد.
به هنگام انتخاب فیلتر در نظر گرفتن موارد زیر می تواند به انتخاب هرچه صحیح تر کمک نماید:
- سایز حفرات صافی فیلتر (میزان تخلخل صافی فیلتر) 2- ماهیت آلودگی ها 3- میزان آلودگی 4- دبی مورد نظر 5- فشار سیستم 6- نحوه به کارگیری فیلتر (پیوسته یا مقطعی) 7- محلول مورد نظر برای فیلتر
ملاحظات فنی در انتخاب فیلتر و تجهیزات مربوط به آن
امروزه جلوگیری از زبری پوشش عمده ترین دلیل فیلتر نمودن محلول های آبکاری می باشد. که از طریق ذرات معلق در محلول های آبکاری ایجاد می شود، علاوه بر ذرات جامد معلق، آبکاران باید با سایر آلودگی های آلی و معدنی که به واسطه ی مواد به جا مانده در داخل قطعات (از مراحل قبل) به درون محلول وارد می شوند، نیز مقابله نمایند. همچنین قدرت پوشش دهی بیشتر با احتمال سوختگی کمتر، در حمام های عاری از آلودگی امکان پذیر می باشد. اگر اجازه ی به وجود آمدن این قبیل آلودگی ها در حمام داده شود، خواص پوشش تحت تاثیر قرار خواهد گرفت. از همین رو فیلتراسیون کربنی و یا صفحه گذاری با برق پایین به صورت پیوسته و یا دوره ای اغلب اینگونه آلودگی ها را حذف خواهد نمود.
نکاتی پیرامون نحوه ی نصب فیلتر
طریقه ی نصب فیلتر تاثیر به سزایی را بر روی طول عمر کاری آن می گذارد. به همین خاطر در این قسمت به برخی نکات کاربردی در نصب فیلترها اشاره می شود.
- توصیه می شود که جهت جلوگیری از وارد آمدن فشار به پمپ فیلتر و داغ شدن آن از قرار دادن فیلتر در موقعیت های بالاتر نسبت به سطح محلول خودداری شود. در شکل زیر این موضوع به صورت شماتیک نشان داده شده است.
- طول لوله ی مکش کوتاهترین مقدار ممکن انتخاب شده و حتی المقدور از شلنگ مناسب ( فنردار) استفاده گردد.
- در صورت استفاده از سیستم لوله‌کشی از به کارگیری زانو، خم و فیتینگی در قسمت مکش تا حد ممکن خودداری شود.
- لوله ی مکش و ورودی محلول در دو نقطه مقابل و حدالمقدور دور از هم در وان باید قرار داده شود.
- هر از چند گاهی باید صافی فیلترها خارج گردیده و شستشو داده شوند ( با اسید رقیق مثل اسید سولفوریک20 درصد) و سپس آبکشی فراوان شود تا باقیمانده ی اسید از روی آن ها پاک شود. علت این موضوع جلوگیری از گرفته شدن روزنه ی صافیها می باشد که منجر به وارد آمدن فشار به پمپ میگردد.
- هرگز نباید فیلتر خشک کار کند و هنگام هواگیری باید کاملاً مراقب این مسئله بود. محلول خروجی باید عاری از حباب هوا باشد.
- جهت چرخش پروانه ی موتور فیلتر باید هر از چند گاهی کنترل شود تا مطابق با فلش روی بدنه ی موتور آن باشد. ضمناً باید دقت نمود که برق ورودی فیلتر هرگز دو فاز یا تکفاز نگردد.
- هنگام شستشوی بدنه ی فیلتر باید مراقب بود که آب بر روی الکترو موتور ریخته نشود.
- در مواقعی که محلول مورد نظر برای فیلتراسیون حاوی ترکیباتی است که در صورت سرد بودن محلول رسوب تشکیل میدهند، جهت استفاده هر چه بهتر از فیلتر توصیه میشود ابتدا فیلتر را خاموش کرده و پس از گرم نمودن وان، محلول گرم شده به داخل فیلتر تزریق شود. پس از حصول اطمینان از حل شدن رسوبات اقدام به روشن کردن فیلتر نمود.
- استفاده از کنترل فاز، بی متال و سایر تجهیزات حفاظتی برق ورودی توصیه میشود.
- اپراتور باید مرتباً نمایشگر گیج فشار روی مخزن را کنترل نموده و چنانجه به حد 2 – 1/5 بار رسید سریعاً نسبت به تعویض یا شستشوی صافی های مخزن و دیسک ها اقدام نماید.
منبع: http://iranplating.com/Archive/77.pdf