การสำรวจตัวกรองทรายประเภทต่างๆ: ตัวกรองทรายแรงโน้มถ่วง ตัวกรองทรายแรงดัน และตัวกรองทรายช้า

เครื่องกรองทรายเป็นส่วนประกอบสำคัญของอุตสาหกรรมบำบัดน้ำ พวกมันทำหน้าที่อย่างลึกลับในการกำจัดสารปนเปื้อนและอนุภาคของแข็งที่ผ่านการกรอง จึงทำให้มีน้ำดื่มที่ปลอดภัย อย่างไรก็ตาม ในโลกของตัวกรองทรายนี้ มีตัวกรองทรายหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทก็มีจุดแข็งและความเหมาะสมกับสถานการณ์เฉพาะของตัวเอง บทความต่อไปนี้จะกล่าวถึงตัวกรองทรายประเภทหลัก 3 ประเภท ได้แก่ แรงโน้มถ่วง แรงดัน และความเร็วช้า พร้อมทั้งคุณลักษณะ ข้อดี ข้อจำกัด พร้อมทั้งตัวเลือกในการเลือกตัวกรองทราย

1 ตัวกรองทรายแรงโน้มถ่วง

ตัวกรองทรายโดยแรงโน้มถ่วงนั้นใช้ประโยชน์จากแรงโน้มถ่วงโดยเฉพาะ น้ำซึ่งถูกบังคับโดยความหนาแน่นจะไหลผ่านรูปแบบการระบายน้ำที่มีรายละเอียดมากซึ่งทำบนวัสดุทรายที่คัดแยกอย่างระมัดระวัง จากการเคลื่อนตัวครั้งนี้ สารปนเปื้อน (เช่น ตะกอน ความขุ่น และแม้แต่จุลินทรีย์บางชนิด) จะติดอยู่ภายในช่องว่างระหว่างอนุภาคทราย การออกแบบที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพนี้มีข้อดีหลายประการ:

·  มีการออกแบบที่เรียบง่าย ทำให้ใช้งานและบำรุงรักษาได้ง่าย เนื่องจากความเรียบง่ายในการออกแบบช่วยลดต้นทุนการลงทุนเริ่มแรกอันเนื่องมาจากความซับซ้อนของเครื่องจักร

·  ตัวกรองแรงโน้มถ่วงจะกรองความขุ่นและของแข็งที่แขวนลอยออก และคืนน้ำให้กลับไปสู่สภาพธรรมชาติที่ใสสะอาด เหมาะสำหรับระบบที่มีแหล่งน้ำคงที่และระดับการปนเปื้อนของน้ำปานกลาง

·  ตัวกรองแรงโน้มถ่วงเป็นระบบที่สามารถพึ่งพาตัวเองได้เนื่องจากต้องใช้พลังงานจากภายนอกเพียงเล็กน้อย พวกมันอาศัยแรงโน้มถ่วงเพื่อให้น้ำไหลอย่างต่อเนื่อง ซึ่งให้ข้อดีในด้านความยั่งยืนและประสิทธิภาพด้านต้นทุนสำหรับสถานที่ที่มีแหล่งจ่ายไฟฟ้าเป็นทรัพยากรที่จำกัด

อย่างไรก็ตาม ตัวกรองแรงโน้มถ่วงก็มีข้อจำกัดเช่นกัน:

·  พวกเขาควรมีถังเก็บน้ำที่ยกสูงเพื่อสร้างหัวไฮดรอลิกเพียงพอสำหรับการไหลของน้ำ นี่อาจเป็นความท้าทายในสถานที่ที่มีพื้นที่สำหรับจุดประสงค์ดังกล่าวจำกัดอย่างมาก

·  ตัวกรองแรงโน้มถ่วงจะทำงานช้ากว่าประเภทอื่น เนื่องจากโดยปกติแล้วจะทำงานที่อัตราการไหลช้า ซึ่งหมายความว่าจะต้องพิจารณาปัจจัยนี้เมื่อประเมินความจำเป็นของการสนับสนุน

·  ตัวกรองแรงโน้มถ่วงเป็นที่ทราบกันดีว่าได้รับผลกระทบอย่างมากจากน้ำที่มีความขุ่นสูงหรือมีจุลินทรีย์จำนวนมาก นี่คือสาเหตุหลักที่ทำไมตัวกรองแรงโน้มถ่วงจึงไม่มีประสิทธิภาพ

2 ตัวกรองทรายแรงดัน

ตัวกรองทรายแรงดันใช้ปั๊มภายนอกที่ทำหน้าที่เป็นแรงขับเคลื่อนโดยเพิ่มแรงดันให้กับน้ำดิบและผลักให้ไหลผ่านทราย ตัวกรองแรงดันทำหน้าที่จับสิ่งปนเปื้อนภายในชั้นทราย คล้ายกับตัวกรองแรงโน้มถ่วง วิธีนี้มีข้อดีดังต่อไปนี้:

·  ตัวกรองแรงดันจะมาแทนที่ถังเก็บน้ำที่ยกสูง ทำให้ตัวกรองแรงดันเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับพื้นที่ที่มีไม่เพียงพอ ตำแหน่งที่เล็กอาจทำให้มีความยืดหยุ่นในแง่ของตำแหน่งที่ตั้งมากขึ้น

·  ตัวกรองแรงดันสามารถรองรับอัตราการไหลที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับตัวกรองแรงโน้มถ่วง นอกจากนี้ ยังโดดเด่นในการบำบัดน้ำที่มีความขุ่นสูง จึงเหมาะกับการใช้งานที่หลากหลาย

·  ตัวกรองแรงดันมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในแง่ของคุณภาพน้ำที่ไหลเข้า แสดงให้เห็นถึงความทนทานต่อระดับความขุ่นที่ผันผวนได้ดีขึ้น

อย่างไรก็ตามตัวกรองแรงดันก็มีข้อเสียเช่นกัน:

·  การทำงานอย่างต่อเนื่องของปั๊มทำให้มีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่สูงขึ้นเนื่องจากต้องใช้พลังงานอย่างต่อเนื่อง

·  ตัวกรองแรงดันมีการออกแบบที่ซับซ้อนกว่าตัวกรองแรงโน้มถ่วง อาจต้องใช้ผู้มีประสบการณ์มาทำการบำรุงรักษาและแก้ไขปัญหา

3 ตัวกรองทรายช้า

ตัวกรองทรายช้าทำงานโดยยึดหลักการตามปรัชญาอื่นเป็นหลัก ตัวกรองดังกล่าวทำงานด้วยความเร็วที่ช้ากว่าตัวกรองประเภทเดียวกันอย่างมาก การจัดเรียงดังกล่าวทำให้เกิดการก่อตัวของไบโอฟิล์มบนพื้นทรายซึ่งอยู่บริเวณส่วนบนของพื้นผิว ไบโอฟิล์มประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์และสารอินทรีย์ที่ถูกดักจับไว้ ซึ่งช่วยในการกรอง พวกเขามีข้อได้เปรียบบางประการ:

·  เครื่องกรองทรายแบบกรองช้ามีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดแบคทีเรียและไวรัสซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพของประชาชน ชั้นไบโอฟิล์มทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางชีวภาพที่มีความจำเพาะเจาะจงอย่างยิ่ง ช่วยลดปริมาณจุลินทรีย์ในน้ำที่ผ่านการบำบัดได้อย่างมาก

·  ตัวกรองประเภทนี้มีการออกแบบที่ประกอบง่ายและต้องการพลังงานจากภายนอกเพียงเล็กน้อย ซึ่งทำให้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืน และไม่จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาเพิ่มเติมในกรณีเหล่านี้

อย่างไรก็ตาม ตัวกรองทรายช้าก็มีข้อจำกัดเช่นกัน:

·  เนื่องจากอัตราการไหลที่ต่ำมากทำให้ตัวกรองทรายที่ไหลช้าต้องใช้พื้นที่มาก จึงต้องใช้พื้นที่กรองขนาดใหญ่เพื่อให้ได้ปริมาณที่ต้องการ นี่คือสาเหตุที่พวกมันไม่ได้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ขนาดใหญ่ในเมือง

·  น้ำที่ไหลเข้ามามีความขุ่นมากมีแนวโน้มที่จะทำให้ตัวกรองทรายช้าที่มีอัตราการกรองสูงอุดตันได้ง่าย ซึ่งอาจต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำ จะต้องดำเนินการขั้นตอนการบำบัดเบื้องต้นก่อนขั้นตอนการกรองเพื่อให้คุณภาพน้ำสม่ำเสมอ

·  ตัวกรองทรายช้าจะทำงานได้อย่างถูกต้องหากชั้นทรายด้านบนซึ่งปัจจุบันมีไบโอแมทีเรียลเก่าอยู่ จะถูกกำจัดออกเป็นประจำ ปริมาณการบำบัดที่จำเป็นควรได้รับการทดสอบอย่างใกล้ชิดตามคุณภาพน้ำที่ไหลเข้า

การเลือกเครื่องกรองทรายให้เหมาะสม

การเลือกประเภทตัวกรองทรายที่เหมาะสมที่สุดต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการอย่างรอบคอบ:

·  จำนวนรวมของของแข็งแขวนลอย จุลินทรีย์ และปริมาณอินทรีย์ในน้ำต้นทางส่งผลโดยตรงต่อประเภทของตัวกรองที่จะนำมาใช้ ตัวอย่างเช่น ตัวกรองแรงดันเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับสิ่งนี้ เนื่องจากมีประสิทธิภาพโดดเด่นภายใต้ความขุ่นสูง ในขณะที่ตัวกรองทรายช้าถือเป็นตัวกรองที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการกำจัดเชื้อโรค

·  ตัวกรองจะแนะนำขนาดและประเภทของตัวกรองตามปริมาณน้ำที่ต้องบำบัดต่อหน่วยเวลา การบำบัดด้วยแรงดันและตัวกรองแรงโน้มถ่วงมีอัตราการไหลที่เร็วกว่ามากเมื่อเทียบกับความเร็วในการไหลต่ำของตัวกรองทรายไหลช้า

·  ตัวกรองแรงโน้มถ่วงเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงที่สุดและมีต้นทุนการดำเนินงานต่ำ อย่างไรก็ตาม พวกมันต้องการพื้นที่มากกว่าตัวกรองแรงดันขนาดกะทัดรัดซึ่งมีต้นทุนการทำงานที่สูงกว่า เครื่องกรองทรายแบบเคลื่อนย้ายได้นั้นมีราคาแพงและต้องมีการลงทุนครั้งแรกจำนวนมาก

·  โดยปกติแล้ว ตัวกรองแรงโน้มถ่วงและแรงดันจะไม่มีความซับซ้อนในการใช้งานและการบำรุงรักษาที่อาจจำเป็นสำหรับตัวกรองทรายช้า ซึ่งอาจต้องมีการปรับเปลี่ยนตามคุณภาพน้ำต้นทางและการจัดการฟิล์มทางชีวภาพ

ตัวกรองทรายแต่ละประเภทถือเป็นโซลูชัน ‘เฉพาะ’ สำหรับปัญหาการบำบัดน้ำ และมีบทบาท ‘ที่ขาดไม่ได้’ ในการบำบัดน้ำ ตัวกรองแรงโน้มถ่วงเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีแหล่งน้ำอย่างต่อเนื่อง มีระดับมลพิษที่ยอมรับได้ และมีการปนเปื้อนของน้ำในระดับปานกลาง เนื่องจากมีขอบเขตและประสิทธิภาพด้านพลังงาน ตัวกรองแรงดัน เครื่องยนต์ขนาดยักษ์ และช่วงความไวต่อความชื้นที่น่าประหลาดใจ ช่วยสร้างสมดุลที่เหมาะสมระหว่างอัตราการไหลและคุณภาพของน้ำ เครื่องกรองทรายแบบช้า ซึ่งเป็นสิ่งมหัศจรรย์ของการทำงานทางชีวภาพ ถือเป็นตัวช่วยกำจัดเชื้อโรคที่ดีที่สุด และอาจเป็นทางเลือกใหม่ของวิธีการที่ปราศจากสารเคมี แต่พื้นที่เป็นคุณลักษณะสำคัญที่ต้องได้รับการวางแผนและจัดการอย่างดี การพิจารณาความจุและความไม่สามารถใช้งานได้เฉพาะตัวของประเภทต่างๆ จะทำให้สามารถเลือกตัวกรองทรายที่เหมาะสมกับความต้องการในการมีน้ำสะอาดและปลอดภัยต่อชีวิตได้