نحوه نگهداری و تمیز کردن فیلترهای آبیاری

ایستگاه فیلتراسیون نقشی بسیار مهم در کنترل کیفیت آب به ویژه در آبیاری تحت فشار ایفا می‌کند. منابع آبی مورد استفاده در سیستم‌های تحت فشار دارای کیفیت‌های متفاوتی هستند چون ممکن است از چاه، آب‌های روان رودخانه‌ها و… تأمین گردد. آب ّاین منابع معمولاً دارای ناخالصی‌هایی مثل ذرات معلق از قبیل ماسه، سیلت، ذرات ریز معدنی، جلبک و… هستند که باعث گرفتگی، سایش و آسیب در اجزای سیستم آبیاری شده و کشاورز را ملزم به پرداخت هزینه‌های فراوان برای باز کردن و تعویض لوله و نازل‌های مسدود شده خواهند کرد. به منظور پیشگیری از این مشکلات، استفاده از یک سیستم فیلتراسیون در سیستم آبیاری ضروری است تا با جدا کردن ناخالصی‌ها، آب با کیفیت مناسب را وارد سیستم آبیاری کند.

ایستگاه فیلتراسیون که از چندین نوع فیلتر تشکیل می‌شود وظیفه محافظت از اجزای سیستم آبیاری از جمله پمپ‌ها، خطوط لوله، شیرآلات، آبپاش‌ها، قطره چکان‌ها و… در مقابل گرفتگی، سایش، رسوب را برعهده دارد. در این مقاله به بهره­برداری، نگهداری و چگونگی استفاده از فیلترها در سیستم فیلتراسیون خواهیم پرداخت.

انواع فیلترهای آبیاری

• فیلترهای توری
• فیلترهای شنی
• فیلترهای دیسکی
• فیلترهای هیدروسیکلونی

انواع فیلترهای آبیاری و نحوه کارکرد آنها

ایستگاه فیلتراسیون

نحوه نگهداری فیلترها

فیلترها همواره باعث افت فشار در سامانه می‌شوند. این افت فشار بین ورودی و خروجی فیلتر اتفاق می افتد. در اغلب فیلترها به مرور زمان اختلاف فشار ورودی و خروجی در اثر جمع شدن رسوبات زیاد شده تا جایی که فیلتر مسدود می‌گردد. تغییرات فشار فیلترها بایستی به طور منظم کنترل شود، مخصوصاً هنگامی که وضعیت آب مورد استفاده در طول فصل تغییر کند.

تغییرات فشار در فیلتر ممکن است از حداکثر مجاز بیشتر یا از حداقل مجاز کمتر شود. چنانچه تغییرات فشار از حداکثر افت مجاز بیشتر باشد، به دلیل وجود موجودات زنده، مواد فیزیکی و رسوبات معدنی در فیلتر است و چنانچه تغییرات فشار کمتر از حداقل مجاز باشد، به دلیل عملیات اجرا و نگهداری ضعیف یا انتخاب نکردن فیلتر مناسب است. در جدول زیر دلایل تغییرات فشار در فیلترهای مختلف ارائه شده است.

فیلتر توری

فیلترهای توری به‌عنوان یکی از فیلترهای تکمیلی و قبل از ورود آب به داخل لوله‌های سیستم آبیاری قطره‌ای قرار می‌گیرند. فیلتر توری از یک توری لوله‌ای شکل که داخل غلاف قرار می‌گیرد، تشکیل یافته است. آب پس از عبور از داخل فیلتر، ذرات معلق خود را جا می‌گذارد و از جداره توری خارج می‌شود. این فیلتر آب به دلیل پایین بودن ظرفیت تصفیه، زود به زود بایستی تمیز شوند. غفلت در تمیز کردن توری باعث می‌شود که افت فشار به وجود آمده، توری را بترکاند. برای شست‌وشوی فیلترهای توری، پس از پایان آبیاری شیرفلکه ورودی به صافی را ببندید و شیر تخلیه جانبی را باز کنید تا آب داخل آن‌ها کاملاً تخلیه شود. سپس درپوش توری‌ها را بردارید و توری‌ها را به‌آرامی از صافی خارج کرده و با برس و آب تحت‌فشار تمیز کنید. بازرسی چشمی توری برای بررسی شکستگی، ترک و جایگزین کردن آن در صورت لزوم صورت گیرد. پس از تمیز کردن کامل توری‌ها، باید آن‌ها را با روزنامه و پارچه پوشاند و تا فصل بعدی آبیاری در انبار نگهداری کرد.

فیلتر شنی

فیلترهای شنی محفظه‌های فلزی تحت فشاری هستند که داخل آن چند لایه شن با دانه‌بندی معین ریخته شده است. اصول کار صافی شنی به این صورت است که آب از بخش بالایی فیلتر، وارد مخزن شده و ضمن عبور از لایه‌های مختلف شن مواد معلق موجود در آب را به جای گذاشته و از قسمت پایین مخزن خارج می‌شود. کارایی فیلتر شنی به عوامل زیر بستگی دارد:

• نوع ذرات، دانه‌بندی و ضخامت مناسب هر لایه
• ابعاد مناسب صافی (مقدار جریان عبوری در واحد سطح)
• فشار آب ورودی به واحد سطح صافی
• کیفیت آب

در زمان ریختن شن‌ها داخل صافی باید دقت شود تا لایه‌های مورد نظر طبق معیارهای طراحی، تشکیل شده و قرارگیری ذرات به صورتی باشد که آب به آرامی از تمام منافذ عبور کند. توصیه می‌شود که دانه‌های درشت شن در لایه‌های پایین و دانه‌های ریز در بالا قرار گیرد.

بازرسی متناوب فیلترهای شنی از ضروری‌ترین اقدامات نگهداری است که غالباً در این امر غفلت می‌شود. ذرات شن نباید به هم بچسبند یا در سطح آن‌ها شکستگی ظاهر شود. عمل شست‌وشوی معکوس بایستی به دقت انجام شود. ذرات شن بایستی از طریق لمس بازرسی شوند، لبه تیز باشند و شبیه ماسه ساحلی گرد و صاف نباشند. ذرات لبه تیز عمل فیلتراسیون را ارتقا می‌دهند. ذرات شن در طول زمان فرسوده می‌شوند و بایستی ذرات جدید جایگزین آن‌ها شوند. هنگام شست‌وشوی فیلترهای شنی مقداری از شن از دست می‌رود، حتی اگر فیلتر فشار کار مناسب داشته باشد. بنابراین ممکن است هر زمان احتیاج به شن اضافی داشته باشید. هنگام شست‌وشو، آب خروجی از زهکش را برای تشخیص وجود شن با دست لمس کنید. هنگام انجام عمل فیلتراسیون، خروجی زهکش فیلتر توسط دو شیر اتوماتیک سه طرفه مسدود می‌شود، آب از میان شن‌ها عبور می‌کند و وارد مسیر آبیاری می‌شود. هنگامی که عمل شست‌وشو انجام می‌شود، خروجی زهکش یکی از فیلترها باز و آب ورودی به فیلتر قطع می‌شود. باز شدن خروجی باعث ایجاد اختلاف فشار در طول فیلتر می‌شود و امکان خروج آب از خروجی زهکش فیلتر فراهم می‌شود و عمل شست‌وشو انجام می‌گیرد. در صورتی که سیستم مجهز به سیستم شست و شوی خودکار نباشد و عمل شست‌وشو به صورت دستی انجام شود باید به نکات زیر توجه کرد:

• زمان شست و شوی معکوس وقتی است که افت فشار در دو طرف فیلتر (قرائت فشارسنج بالادست و پایین‌دست فیلتر)، در مقایسه با وقتی که فیلترها تمیز هستند، بیش از 2 متر آب باشد.
• شدت جریان لازم برای شست و شوی معکوس به‌گونه‌ای تنظیم شود که ذرات شن کمتر جابه‌جا شوند.
• در سیستم‌هایی که مستقیماً به خروجی استخر متصل می‌شود، نصب فیلترهای شنی ضروری است و این عمل باعث می‌شود تا از ورود جلبک به سیستم جلوگیری شود.

مراحل تنظیم دبی برای انجام شست و شوی معکوس

• سیستم را روشن کرده تا فشار و دبی طراحی حاصل شود.
• شیر خروجی را کمی باز کنید.
• هوای محبوس داخل صافی‌ها را با باز و بسته کردن ناتمام شیر صافی‌ها خارج نمایید.
• شیر یکی از صافی‌ها را ببندید تا از حالت تصفیه به شست و شوی معکوس تبدیل شود.
• آب خروجی را از یک توری عبور دهید.
• به آرامی شیر خروجی را بیشتر باز کنید تا جایی که مقداری از مواد صافی شن خارج و بر روی توری مشاهده شود.
• با شروع خروج ذرات شن داخل صافی شیر خروجی را به آرامی ببندید تا آب خروجی عاری از ذرات باشد.

به این ترتیب جریان مناسب برای شست‌وشو حاصل می‌شود.

فیلتر شنی

فیلتر دیسکی

فیلترهای دیسکی از مجموع‌های از صفحات پلاستیکی تشکیل شده‌اند. قدرت تصفیه‌کنندگی این فیلترها بسیار زیاد است. فیلترهای دیسکی با توجه به ساختار و مکانیزم منحصربه‌فرد قابل استفاده در انواع سیستم‌های آبیاری تحت‌فشار هستند. در حین عبور آب از لابه لای صفحات، ذرات معلق در بین این صفحات گیر می‌افتند. هنگامی که اختلاف فشار دو طرف صافی به حدود 3 متر برسد، نشان دهنده آن است که فیلتر بایستی تمیز شود. این نوع فیلترها در برابر جلبک‌ها حساس است و بلافاصله توسط آن‌ها از کار می‌افتد. مزیت فیلتر دیسکی نسبت به فیلتر توری استحکام و دبی عبوری بیشتر این نوع فیلتر است.

فیلتر دیسکی سیستم فیلتراسیون

شستشو و نگهداری فیلتر دیسکی

در داخل فیلتر دیسکی، صفحات و دیسک‌های صافی وجود دارند که باید در هر نوبت آبیاری بازدید و تمیز شوند. در هنگام بیرون آوردن و شست و شوی دیسک‌های فیلتر دیسکی باید مراقب بود تا به دیسک‌ها آسیبی وارد نشود و در صورت مشاهده دیسک خراب باید آن را تعویض یا تعمیر کرد. مراحل شست‌وشوی فیلتر دیسکی به شرح زیر است:

• شیر تخلیه فیلتر دیسکی را باز کنید تا آب صافی خارج شود.
• فیلتر را باز کرده و پیستون نگهدارنده دیسک‌ها را آزاد کنید.
• دیسک‌ها را از پوشش خارج کنید.
• طنابی را که مقاوم به اسید باشد، از میان دیسک‌ها عبور دهید و ته آن را ببندید تا شکل حلقه بگیرد (سعی کنید تعداد دیسک‌ها بیش از اندازه نباشد تا مواد شوینده بتواند تمام سطح دیسک‌ها را در برگیرد).
• دیسک‌ها را در محلول غوطه‌ور کنید و مطمئن شوید دیسک‌ها آزادند و از هر دو طرف تماس با محلول داشته باشند. در یک زمان تعداد زیادی دیسک در محلول قرار ندهید.
• دیسک‌ها را در محلول هم بزنید و بگذارید یک تا سه ساعت خیس بخورند.
• بازرسی چشمی دیسک‌ها برای کنترل تمیزی، وجود فرورفتگی و ترک و جایگزینی در صورت لازم انجام گیرد.
• دیسک‌ها را به جای خود برگردانید. مطمئن شوید به همان تعداد دیسک که جدا کرده بودید، دوباره سر جایش قرار گیرند. پیستون نگهدارنده دیسک‌ها را فشار دهید و پوشش فیلتر را ببندید.
• برای حذف تمام مواد شیمیایی فیلتر را چند بار بشویید.

جدول زیر شامل مواد شیمیایی است که برای شست و شوی فیلترهای دیسکی مورد استفاده قرار می‌گیرد:

فیلتر هیدروسیکلون

هیدروسیکلون بیشتر برای جداسازی ذرات شن و ماسه به کار می‌رود و بر اساس نیروی گریز از مرکز کار می‌کند. درواقع هیدروسیکلون با ایجاد سرعت دورانی در آب باعث می‌شود تا ذرات سنگین‌تر از آب به وسیله نیروی گریز از مرکز از آب جدا شده و در زیر محفظه مخروطی مخزن جمع شوند. این وسیله در نقاطی که سیستم آبیاری مستقیم به چاه وصل شده باشد و برای جداسازی ذرات شن و ماسه‌ای که از چاه بالا کشیده می‌شود ضروری است. در نگهداری از فیلترهای هیدروسیکلون نکاتی باید رعایت شود:

• 7 تا 10 روز یک بار پس از اتمام آبیاری دریچه مخزن تحتانی هیدروسیکلون را باز کنید و ذرات جمع شده در آن را تخلیه کنید.
• در خاتمه فصل آبیاری نیز آب موجود در هیدروسیکلون را تخلیه کنید تا هوا در آن جریان یابد و از خوردگی احتمالی جلوگیری شود.
• برای کارکرد بهتر فیلترهای گریز از مرکز باید یک فشار حداقلی و حداکثری در ورودی آن وجود داشته باشد.

فیلتر هیدروسیکلون

در زیر هر سیکلون محفظه‌ای تعبیه گردیده است که محل تجمع ذرات معلق در آب که بوسیله سیکلون از آب جدا شده‌اند می‌باشد. برای تمیز کردن سیکلون در هر نوبت آبیاری دریچه سیکلون را بایستی باز نموده و محفظه مذکور را تخلیه نمود. درصورتی‌که این محفظه پر شود، سیکلون قادر به جداسازی ذرات از آب نخواهد بود. این امر فیلترهای شن و توری را نیز کثیف خواهد نمود ضمن اینکه چرخش ذرات شن در داخل سیکلون باعث سائیدگی دیواره داخلی سیکلون نیز خواهد شد. زمان تمیز کردن فیلتر سیکلون به کدورت آب آبیاری بستگی دارد. هر قدر ناخالصی‌های جامد آب بیشتر باشد فیلترها بایستی زود به زود تمیز شوند و هر قدر این ناخالصی‌ها کمتر باشد فاصله زمانی بین تمیز کردن فیلترها افزایش می‌یابد معمولاً زمان بین دو شستشوی متوالی فیلتر در حین آبیاری از طریق تجارب کسب شده در طول زمان استفاده از سیستم تعیین می‌گردد.