یکی از پر مصرف ترین تجهیزات تصفیه آب در صنعت شیرین کننده آب صنعتی و اسمز معکوس، فیلتر میکرونی یا میکرو فیلتر می‌باشد. در این مقاله به آشنایی بیشتر با این دسته از تجهیزات خواهیم پرداخت.


مفهوم فیلتراسیون

فیلتراسیون یا صاف کردن، یک روش فیزیکی جهت حذف ذرات معلق و یا تصفیه هر نوع سیال از جمله آب است که مبتنی به فرآیند تصفیه آب انجام می‌شود. این ذرات معلق، می‌توانند موارد زیر باشند.

  • رنگ
  • باکتری
  • پلانکنون
  • مواد آلی
  • گل و لای
  • ذرات حاصل از خوردگی
فیلتر کاتریج میکرونی

انواع فیلترها

فیلتر های تصفیه آب به دو دسته زیر قابل تقسیم بندی هستند.


فیلترهای سطحی

این فیلترها عملیات جدا سازی ذرات معلق از مایع را فقط در عمق بسیار کم انجام می‌دهند که در واقع همان سطح فیلتر می‌باشد مانند:

  • غشاها
  • کاغذ صافی
  • فیلترهای کیسه‌ای


فیلترهای عمقی

این نوع فیلترها، عمل تفکیک و جدا سازی ذرات مایع در عمق بستر را انجام می‌دهند. فیلترهای میکرونی نیز یکی از اقسام همین نوع فیلترها می‌باشند. برخی از انواع این نوع فیلترها شامل موارد زیر خواهد بود:

  • فیلتر های ثقلی
  • فیلتر های فشاری
  • فیلتر های میکرونی
فیلتر کاتریج میکرونی
فیلتر کاتریج میکرونی

انواع کلی فیلترها

فیلترهای شنی

این نوع فیلترها به عنوان نخستین مرحله تصفیه در مدارهای تصفیه آب صنعتی قرار می‌گیرند. وظیفه آن‌ها حذف ذرات معلق فیزیکی بیولوژیکی موجود در آب تا قطر 50 میکرون می‌باشد.


فیلترهای کربنی

این نوع فیلترها که بعد از فیلترهای شنی در فرآیند تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرند، توسط کربن فعال شده در حذف مواد آلی معلق و محلول و همچنین، تفکیک کلراین و کلرامین به کار گرفته می‌شوند. این کربن، قادر است کمک زیادی در کم کردن غلظت آلاینده‌ها و آلودگی‌ها کند.

فیلترهای دیسکی

این نوع فیلترها یکی دیگر از بهترین و مطلوب ترین روش‌های حذف ذرات کلوئیدی آب، با کدورت بالا می‌باشند. این گونه از فیلترها در سایزهای 20 الی 200 میکرون و ظرفیت‌های متنوع، به منظور تصفیه آب مدارهای تصفیه آب صنعتی قابل عرضه می‌باشند.


فیلترهای میکرونی

فیلترهای میکرونی یکی از انواع فیلترهای عمقی هستند که جهت حذف ذراتی با اندازه نسبتا یکنواخت، در سیستم تصفیه آب، مناسب خواهند بود. این نوع فیلترها که در ادامه بیشتر به آن‌ها خواهیم پرداخت، فیلترهایی می‌باشند که به منظور حذف گل و لای و دیگر رسوبات تا سطح اندازه دانه میکرونی قابل بهره گیری خواهد بود. این نوع فیلترها به عنوان یکی از پر کاربردترین تجهیزات و لوازم تصفیه آب، در صنعت آب شیرین کن و اسمز معکوس مورد استفاده هستند.


ماهیت فیلتر میکرونی

میکروفیلتراسیون، یا همان فیلترهای میکرونی، یکی از مهم ترین فرآیندهای غشایی می‌باشد که اساس کار آن، جدا سازی فیزیکی است. اندازه حذف مواد جامد به وسیله سایز منافذ فیلترها از 2/0 میکرون تا 20 میکرون مشخص شده است. فیلترهای میکرونی، از جنس نخی تابیده و پلی پروپیلن یا pp می‌باشند. یکی از پر مصرف ترین و در عین حال پر کاربرد ترین سیستم‌های حذف کدورت، در آخرین مرحله پیش تصفیه در صنعت شیرین سازی آب، به شیوه اسمز معکوس، مورد استفاده قرار می‌گیرد. میکرو فیلتر، یا فیلتر میکرونی، دارای یک فیلتر، با منافذی در حدود میکرومتر می‌باشد. لازم به ذکر است که فیلتراسیون غشایی در تصفیه آب بر طبق اندازه منافذ غشا، به دو دسته قابل تقسیم بندی است که به شرح زیر خواهد بود.

  • اولترافیلتراسیون
  • میکرو فیلتراسیون

نکته: فیلترهای میکرونی، قابلیت شست و شو و استفاده مجدد را ندارند. از آن جا که این نوع فیلترها مرکز تجمع میکرو ارگانیسم ها می‌باشند؛ پس از تغییر رنگ می بایست از فیلتر جایگزین استفاده نمود.

فیلتر کاتریج میکرونی

انواع فیلترهای میکرونی بر طبق جنس

فیلترهای میکرونی نخ تابیده یا نخ

این نوع فیلترها که در سیستم های تصفیه، دارای کاربرد فراوانی هستند، جهت فیلتراسیون ذرات معلق، در تصفیه آب اسمز معکوس، مورد استفاده قرار می گیرند. فیلترهای میکرونی نخی، در حذف گل و لای نیز تاثیر چشمگیری داشته و ذرات معلق و گل و لای در اندازه‌های میکرونی که توسط فیلتر شنی حذف نشده اند را حذف می‌کنند و به این شکل آب صاف و خالص و زلال و عاری از گل و لای را تولید می‌کنند.

اندازه فیلترهای میکرونی نخی

  • بالا تراز 20 اینچ
  • دارای قطر 5/2 اینچ

خصوصیات فیلترهای میکرونی نخ تابیده یا نخی

از برترین ویژگی فیلترهای نخی، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود.

  • استفاده مجدد از آن
  • قابلیت شست و شو

کاربرد فیلترهای میکرونی نخی

این نوع فیلترها در از بین بردن موارد زیر کاربرد ویژه خواهند داشت.

  • لجن‌ها
  • جلبک‌ها
  • کدورت آب‌ها
  • زنگ زدگی لوله‌ها
  • ذرات موجود در آب
  • مصرفی در آب‌های حاوی کدورت بسیار شدید
فیلتر کاتریج میکرونی

عمر فیلترهای میکرونی نخی

عمر مفید و میزان عملکرد فیلتر های نخی، با ویژگی‌های آب ورودی ارتباط تنگاتنگ دارد. هنگامی که آب ورودی دارای گل و لای بسیار باشد، زمان تعویض فیلتر نخی به مراتب در بازه زمانی کمتری اتفاق می‌افتد. عمر هر فیلتر میکرونی نخی، 6 ماه است و پس از 6 ماه، عملکرد معکوس خواهد داشت. یعنی به جای اینکه میکروب‌ها را از آب بگیرد، آن‌ها را به آب اضافه خواهد کرد.


نحوه و نکات نگهداری از فیلترهای میکرونی نخی

  • هر اندازه دبی آب کمتر باشد، سلامت فیلتر میکرونی نخی، بیشتر خواهد بود.
  • هر اندازه که کدورت آب کمتر باشد، سلامت فیلتر میکرونی نخی، بیشتر خواهد شد.


فیلترهای میکرونی الیافی پلی پروپیلین یا پی پی

این نوع فیلترهای میکرونی، جهت حذف ذرات معلق و گل و لای از آب مورد مصرف قرار می‌گیرند. جنس این نوع فیلترها، از پشم شیشه و پای پروپیلین می‌باشد. آن‌ها طی فرآیندی به صورت فیلتر‌های استوانه‌ای شکل در می‌آیند. این نوع فیلترها، در سایزهای زیر موجود اند:

  • فیلتر های میکرونی الیافی، 10 تا 40 اینچ
  • فیلتر های میکرونی الیافی قطر های 5/2 و 5/4 اینچ


خصوصیات و ویژگی‌های فیلترهای میکرونی پلی پروپیلین

  • تولید شده از جنس پلی پروپیلین است.
  • مزیت مار پیچ بودن که این محصول موجب به دام افتادن ذرات خواهد شد.
  • دارای قابلیت انعطاف پذیری و استحکام بالا در برابر میکروارگانیسم‌ها می‌باشند.
  • موادی که در ساخت این نوع فیلترها نقش داشته اند، در آب تاثیری نخواهد داشت.
  • این نوع فیلترها به گونه‌ای ساخته شده‌اند که هیچ کدام از اجزای آن جدا نخواهد شد که به آب وارد شود.
  • دارای ظرفیت بسیار بالا جهت جمع آوری ذرات معلق موجود در آب بوده و طول عمر زیادی خواهند داشت.
فیلتر کاتریج میکرونی

نحوه تشخیص کیفیت فیلتر میکرونی الیافی پروپیلین

  • وزن فیلتر میکرونی
  • تراکم فیلتر میکرونی
  • استحکام فیلتر میکرونی


کاربردها و کارایی‌های فیلتر الیافی پروپیلین

این نوع فیلترها، دارای کاربردها و کارایی‌های بسیار مفیدی می‌باشند.

  • تمامی گل و لای موجود در آب را حذف خواهد کرد.
  • شن و ماسه را به سهولت حذف می‌کنند به همین جهت، شیر آلات و سیستم‌های حرارتی، با مشکل گرفتگی رو به رو نخواهند شد.

موارد زیر از جمله مواردی هستند که با مشکل گرفتگی سیستم‌ها رو به رو نخواهند شد.

  • پکیچ
  • ظرفشویی
  • آب گرم کن
  • لباسشویی
  • جلبک ها، خزه‌ها، موجودات ریز و موادی از این قبیل
  • زنگ لوله ها و نا خالصی های حاصل از فرسودگی لوله های قدیمی آب
  • کاربرد در بخش های پیش تصفیه سیستم های تصفیه آب نیمه صنعتی و صنعتی


مکانیسم فیلترهای میکرونی

جهت تفکیک و جدا نمودن میکرو ارگانیسم ها و ذرات معلق موجود در یک محلول، آن را از یک غشا پلاستیکی یا پلیمری که از میلیون ها حفره ریز تشکیل شده عبور می‌دهند. این فیلترها ذراتی با اندازه 1/0 تا 10 میکرومتر را حذف می‌کنند. در حقیقت، ذرات معلق و کلویید های بزرگ مثل جلبک ها، پروتوزا و باکتری‌های بزرگ از فیلتر عبور نکرده و حذف می‌شوند. اما مواردی مانند یون‌های تک ظرفیتی از جمله یون های سدیم و کلر، مواد آلی محلول، کلویید ها و ویروس های ریز قادر اند از فیلتر عبور کنند.
فیلتر میکرون‌ها، قادر خواهند بود به عنوان پیش تصفیه برای اولترافیلتراسیون و یا تصفیه نهایی پس از فیلتر های شنی به کار گرفته  شوند. جنس دستگاه فیلتر های میکرونی، غالبا از جنس پلی اتیلن و الیاف می‌باشد.


اندازه‌های منافذ فیلتر میکرونی

اندازه های منافذ فیلترهای میکرونی، در حدود میکرو متر است. مرسوم ترین انواع آن‌ها، موارد زیر خواهند بود.

  • فیلتر میکرونی با منافذ 5 میکرون،
  • فیلتر میکرونی با منافذ 2 میکرون
  • فیلتر میکرون با منافذ 20 میکرون


انواع فیلترهای میکرونی

فیلتر های میکرونی از نظر اندازه و قطر، به دو دسته زیر تقسیم بندی شده‌اند:

فیلترهای کاتریج جامبو

این فیلتر که به آن فیلتر جامبو یا چاق نیز اطلاق می شود؛ دارای قطر 5/4 اینچ است.

فیلترهای کاتریج اسلیم

این نوع فیلتر که به آن فیلتر نیم جامبو یا فیلتر لاغر نیز اطلاق می‌شود؛ دارای قطر 5/2 اینچ است.


اندازه فیلتر میکرونی

فیلتر میکرونی در اندازه های زیر، در بازار موجود است.

  • اندازه ،2، 5، 10 ،20، میکرون
  • اندازه های 10، 20، 30، 40، اینچ
  • قطر فیلتر میکرونی در اندازه های، 5/2 و 5/4، اینچ


موارد مصرف و کاربرد فیلترهای میکرونی

فیلتر میکرون‌ها در موارد زیر پر مصرف و پر کاربرد خواهند بود:

  • صنایع غذایی
  • صنایع شیمیایی
  • صنعت تصفیه آب
  • تصفیه اولیه چاه
  • صنایع بیوزیستی
  • صنایع ساختمانی
  • فرآیند های لبنیاتی
  • پیش تصفیه استخر
  • صنایع فولاد و فلزات
  • صنایع پلاستیک ساز
  • واحد های تحقیقاتی
  • صنعت نوشابه سازی
  • فیلتراسیون آب رنگرزی
  • بویلر ها و خنک کننده ها
  • صنایع نفت و گاز و پتروشیمی
  • فیلتراسیون آب های سطحی
  • تصفیه اولیه آب ورودی ساختمان
  • فیلتراسیون آب های جاری و سطحی
  • پیش تصفیه سیستم اسمز معکوس آر او
  • فیلتراسیون آب بویلر ها و دیگ های بخار
  • پیش تصفیه در همه دستگاه های آب شیرین کن
فیلتر کاتریج میکرونی
فیلتر کاتریج میکرونی

کاربرد فیلترهای میکرونی در تصفیه آب

فیلتر های میکرونی، در تصفیه آب، برای حذف ذرات معلق و رفع کدورت و همچنین به عنوان پیش تصفیه در دستگاه اسمز معکوس ro مورد مصرف قرار می‌گیرند.


کاربرد فیلترهای میکرونی در تصفیه فاضلاب‌ها

فیلتر های میکرونی در تصفیه نمودن آب به جهت حذف ذرات معلق و رفع کدری و علاوه بر این‌ها، در روش بیوراکتور غشایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در فرآیند تصفیه فاضلاب‌ها، اغلب همراه با فرآیندهای جداگانه دیگری از قبیل اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس جهت فراهم کردن جریانی عاری از کثیفی‌ها و آلودگی‌ها استفاده می‌گردد.
فیلتر میکرونی عمدتا به عنوان یک پیش تصفیه برای دیگر فرآیندهای جدا سازی همچون، اولترافیلتراسیون و تصفیه ثانویه جهت فیلتراسیون گرانولی عمل می‌نماید.


لوازم جانبی فیلترهای میکرونی

  • فشار سنج های ورودی و خروجی
  • آچار های هوزینگ فیلتر کاتریج
  • شیر های کاهش فشار
  • شیر های جدا سازی


زمان تعویض فیلترهای میکرونی

لازم به ذکر است که با جمع شدن ذرات بر روی فیلتر کارتریج، عبور جریان از طریق فیلتر محدود می‌شود. این محدودیت، موجب کاهش سرعت جریان عبوری و افزایش افت فشار می‌شود. باید اذعان نمود که فشار، عمده ترین پارامتر جهت تعیین وضعیت و کارایی فیلتر کارتریج می‌باشد. چنانچه افت فشار، در فیلتر کارتریج بیش از حداکثر فشار توصیه شده باشد، بیان کننده و نشان دهنده این خواهد بود که فیلتر، نیاز به تعویض خواهد داشت.


مقدار فشار فیلتر میکرونی

مقدار و میزان افت فشار فیلتر میکرونی بر طبق مشخصات و اندازه فیلتر میکرونی متفاوت خواهد بود. فیلتر های غشایی در افت فشار 1 بار و فیلتر های رشته ای در فشار 5/1 بار می بایست که تعویض شوند.


مزیت‌ فیلترهای میکرونی

  • طول عمر بالا
  • افت فشار پایین
  • عدم تعویض زود هنگام فیلتر
  • حذف باکتری ها و ویروس ها
  • قدرت فیلتراسیون و حذف مواد معلق بالا
  • مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی گوناگون