توسعه روش های شستشو در فیلترهای درشت دانه با جریان افقی مستقیم

فیلترهای درشت افقی (HRF) در دهه های نیمه دوم قرن بیستم به عنوان پیش تصفیه مناسب برای تامین شرایط کیفی آب ورودی فیلترهای کند ماسه ای و در برخی موارد برای حذف آهن و منگنز دو ظرفیتی از آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفته است. عملکرد این فیلترها با تزریق مقادیر محدود مواد منعقد کننده و اختلاط سریع در دو دهه اخیر توسعه قابل توجهی داشته است که به آن فیلتراسیون مستقیم درشت افقی (DHRF) گفته می شود. این نوع فیلترها با توجه به استفاده از مواد طبیعی برای فیلتراسیون، عدم استفاده از قطعات متحرک مکانیکی و سادگی احداث و بهره برداری، واحدهای مناسبی برای تصفیه آب ارزان قیمت برای مناطق محروم و کم جمعیت شناخته شده اند. بزرگترین مشکل موجود در راه بهره برداری وسیع از این نوع فیلترها ضعف روش های شستشوی متعارف در آنها می باشد.
اهداف کلی این تحقیق عبارتند از:1- بررسی تاثیر تعبیه محفظه های تجمع رسوبات در کف فیلترها در جلوگیری از توسعه افت فشار در فیلتر و بهبود راندمان شستشوی فیلتر با توجه به افزایش تدریجی سرعت جریان و تنش آب شستشو در عبور از مجاری تخلخل بین مواد پر کننده محفظه های قیفی شکل زیرین.
2- بررسی تاثیر پالسی هوا در طول عملیات شستشوی هیدرولیکی فیلترهای درشت دانه افقی مستقیم بر راندمان تخلیه رسوبات و بازیابی فیلتر.
نتایج آزمایشات انجام شده در این تحقیق در مقایسه با نتایج ارایه شده توسط محققین دیگر نشان می دهد که با تعبیه یک ناحیه تجمع رسوبات در کف فیلتر، اولا توسعه افت فشار در طول دوره بهره برداری بین دو شستشو بسیار ناچیز می شود و ثانیا شستشوی هیدرولیکی مواد فیلتری و نگهدارنده با راندمان بهتری صورت می پذیرد. به طوری که در طول آزمایشات پایلوتی با دوره های بهره برداری یک هفته ای و نرخ فیلتراسیون تا 6/5 متر مکعب بر متر مربع در ساعت هیچگاه افت فشار در طول فیلتر به بیش از سه سانتی متر نرسید. همچنین ضریب گرفتگی فیلتر در شستشوی با فواصل زمانی، نرخ فیلتراسیون و کدورت ورودی مختلف (در محدوده های مجاز تغییرات) نهایتا به کمتر از دو درصد وزنی مواد فیلتری محدود می گردد. همچنین نتایج بررسی تاثیر هوادهی پالسی بر روی راندمان تخلیه رسوبات نشان می دهد که در اثر این عمل نرخ درصد تجمعی رسوبات در جان فیلتر 18 تا 24 درصد کاهش می یابد. لیکن با توجه به فلسفه استفاده از این نوع فیلترها و به دلیل مصرف انرژی و نیاز به راهبری بیشتر توصیه نشده است.