آیا نایلون برای فیلتر کردن آب خوب است؟

مقدمه

هنگام انتخاب رسانه های فیلتراسیون برای آب - چه برای آبیاری، تامین آب مسکونی، مصرف آب صنعتی، آبزی پروری یا تصفیه آب محیطی - یک سوال رایج مطرح می شود:"آیا مش نایلون / فیلترهای نایلونی انتخاب خوبی است؟"

از یک طرف، مش‌ها و فیلترهای نایلونی به طور گسترده در فیلترهای آب خود تمیز شونده، ورودی‌های پمپ، سیستم‌های پیش{1} فیلتراسیون و واحدهای غربالگری ساده آب استفاده می‌شوند.
از سوی دیگر، نایلون دارای محدودیت‌های ذاتی مواد است: استحکام مش، نسبت سطح باز، دوام و سایش شیمیایی/فیزیکی در شرایط سخت.

اینکه نایلون "به اندازه کافی خوب" است یا خیر - یا بهترین انتخاب - بستگی زیادی به این داردکیفیت آب، ظرافت فیلتراسیون مورد نیاز، برنامه نگهداری و طراحی سیستم.

هدف این مقاله ارائه یک تجزیه و تحلیل دقیق و عینی از نایلون به عنوان یک محیط فیلتر برای تصفیه آب است: نقاط قوت، نقاط ضعف، سناریوهای بهینه، راهنمایی طراحی، و زمانی که ممکن است مواد جایگزین ترجیح داده شوند.

1. چیستمش فیلتر نایلونی- ویژگی‌های اساسی و چرایی استفاده از آن

1.1 مش نایلونی- ساختار، مواد، و پیکربندی‌های معمولی

مواد:نایلون برای فیلترها معمولاً به نخ های تک رشته ای پلی آمید مصنوعی اشاره دارد که در شبکه بافته می شوند. این مش‌ها را می‌توان بسیار ریز - ساخت60 میکرون (0.06 میلی متر)دیافراگم، به گفته یک سازنده.

خصوصیات فیزیکی:مش نایلونی به شرح زیر استسبک، قوی و صاف- ترکیبی که آن را برای غربالگری آب مطلوب می‌کند.

تنظیمات رایج:مش های بافته شده در سبدها یا صفحه های فیلتر؛ درج های مش در فیلترهای ورودی{0} خود تمیز شونده؛ کیسه های مش نایلونی یا فیلترهای پارچه ای؛ صفحه‌های قبل-فیلتر؛ مش درشت یا ریز بسته به کاربرد.

به دلیل بافت ریز، سطح صاف و استحکام کافی، مش نایلونی به طور گسترده - بخصوص در کاربردهایی کهآب تمیز یا نسبتاً شفافنیاز به غربالگری دارد (برای مثال فیلترهای ورودی مکش، حفاظت از پمپ، یا قبل از تصفیه{0}} قبل از فیلتراسیون بهتر).

1.2 چرا نایلون برای تصفیه آب جذاب است؟

مزایای کلیدیمش نایلونی برای آب:

استحکام و دوام:مش نایلونی تک رشته ای استحکام کششی و مقاومت سایشی خوبی از خود نشان می دهد، که باعث می شود در برابر سایش، کشش، پاره شدن - در جریان آب با ذرات معلق، تلاطم یا چرخه های شستشوی معکوس مقاومت کند.

سطح صاف / بدون گیر کردن:صافی احتمال گیرکردن و تجمع مواد آلی (به عنوان مثال جلبک، الیاف گیاهی) روی مش را کاهش می‌دهد - خود تمیز کردن-و نگهداری آسان‌تر را تسهیل می‌کند.

انعطاف پذیری در اندازه منافذ / دیافراگم مش:از آنجایی که مش نایلونی را می توان در تعداد مش های مختلف بافته کرد، اپراتورها می توانند اندازه دهانه مطابق با کیفیت آب - را از حذف زباله های درشت تا غربالگری رسوب نسبتاً خوب انتخاب کنند.

هزینه-اثربخشی و سهولت جایگزینی:در مقایسه با فیلترهای پیچیده‌تر (سرامیک، غشاهای ویژه)، توری نایلونی مقرون به صرفه‌تر، تولید آسان‌تر است، و درج‌های مش قابل تعویض هستند - که تعمیر و نگهداری مکرر را مقرون به صرفه‌تر می‌کند.

این ویژگی ها باعث می شود که مش نایلونی محبوبیت خاصی پیدا کندقبل از فیلتر کردن، مکش پمپ، غربالگری ساده آب، یا حذف اولیه زباله- اغلب در بالادست مراحل تصفیه یا تصفیه دقیق تر.

بیشتر بخوانید:کاربردهای صنعتی فیلترهای نیویورک: چگونه فیلتر نایلون عملکرد را در بخش های تولید مدرن افزایش می دهد

2. آنچه نایلون به خوبی انجام می دهد - بهترین موارد استفاده برای تصفیه آب

برای ارزیابی اینکه آیا نایلون برای فیلتر کردن آب خوب است یا خیر، بررسی موارد استفاده از بتن در مواردی که عملکرد خوبی دارد مفید است.

2.1 آب تمیز یا کم{1}}غربالگری ذرات آب

برای منابع آب باکدورت کم تا متوسط، چند جامد معلق یا آب از پیش تصفیه شده - به عنوان مثالآب چاه، تامین شهری، آب گمانه، آب مخزن فیلتر شدهمش نایلونی - فیلتر خط اول کافی را فراهم می کند:

زباله های بزرگتر (برگ ها، شاخه ها، توده های رسوبی) را حذف می کند.

از پمپ ها و تجهیزات پایین دستی محافظت می کند

جریان را با حداقل افت فشار حفظ می کند

فقط به تعویض یا تمیز کردن گاه به گاه مش نیاز دارد

خود تولیدکنندگان خاطرنشان می کنند که برای "کاربردهای آب تمیز"، فیلترهای توری نایلونی "عالی" هستند.

این امر نایلون را قبل از فیلترهای ریزتر (کارتریج، غشاء) یا اشعه ماوراء بنفش/ضدعفونی، به یک فیلتر{0} مرحله اول خوب تبدیل می‌کند.

2.2 محافظ ورودی مکش پمپ

در سیستم‌های مبتنی بر پمپ - پمپ‌های آبیاری، انتقال آب، ورودی‌های آب گرم-پمپ - مش نایلونی برای محافظت از سمت مکش رایج است. راهزینه کم، درج های قابل تعویض و توانایی مدیریت جریان آب شفافمش نایلونی را در بسیاری از محیط ها مناسب کنید.

هنگامی که آب نسبتاً تمیز است و بار ذرات کم است، غربالگری مش نایلونی به جلوگیری از آسیب پمپ، بلعیدن رسوب یا گرفتگی پایین دست کمک می کند.

2.3 قبل از فیلتراسیون یا درمان چند مرحله ای

در سیستم‌های فیلتر چند مرحله‌ای، مش نایلونی اغلب به عنوان فیلتر عمل می‌کندفیلتر پیش-درشتبرای حذف ذرات بزرگتر، به فیلترهای پایین دست اجازه می دهد تا بر ذرات کوچکتر، کدورت یا آلاینده های بیولوژیکی تمرکز کنند.

این رویکرد مرحله‌ای - مش درشت → فیلترهای ظریف‌تر → درمان/گندزدایی - مقرون‌به‌صرفه است- و طول عمر فیلترهای گران قیمت را افزایش می‌دهد.

2.4 موقعیت هایی که نرخ جریان مهم است

از آنجا که مش نایلون (اگر نه بیش از حد خوب) فراهم می کندافت فشار کم، از برنامه هایی پشتیبانی می کند که سرعت جریان بالا مهم است: آبیاری، آب خنک کننده صنعتی، تامین آب کشاورزی، سیستم های مکش جریان بالا و غیره.

در چنین سناریوهایی، استفاده از یک فیلتر غشایی ظریف ممکن است جریان را محدود کند یا به فشار بیش از حد نیاز داشته باشد، اما یک مش نایلونی خوب انتخاب شده، جریان و فیلتراسیون را متعادل می‌کند.

3. محدودیت ها و خطرات: زمانی که نایلون ممکن است مناسب نباشد

استفاده از نایلون برای تصفیه آب به طور کلی مناسب نیست. چندین محدودیت ذاتی باید به دقت سنجیده شوند.

3.1 محدودیت ذرات محدود و اندازه منافذ

حتی مش نایلونی ریز بافته شده دارای محدودیت های فیزیکی است:

کوچکترین دیافراگم معمولی موجود (در برخی مش های تجاری) ممکن است باشد~ 60 میکرون.

آن اندازه نمی تواند حذف شودرسوبات ریز، سوسپانسیون های کلوئیدی، میکروارگانیسم ها، باکتری ها یا کدورت- که اغلب به فیلتر زیر-میکرون تا چند میکرون نیاز دارند.

بنابراین، برای تصفیه آب آشامیدنی، ایمنی میکروبیولوژیکی، حذف کدورت یا آب{0} با شفافیت بالا، شبکه نایلونی به تنهایی کافی نیست.

3.2 محدوده باز کم / محدودیت جریان تحت بار ذرات

مش نایلون، به خصوص مش ریز، ممکن است داشته باشدنسبت فضای باز کم(سیم های مشبک نسبت -نسبت ناچیز مقطع- را اشغال می کنند)، که در هنگام تجمع مواد جامد جریان را کاهش می دهد. با گذشت زمان:

سرعت جریان کاهش می یابد

فشار مکش پمپ افزایش می یابد

خطر گرفتگی افزایش می یابد

Rotorflush - سازنده ای که هم نایلون و هم گزینه های مشبک فولادی ضد زنگ را ارائه می دهد - اشاره می کند کهتوری نایلونی ممکن است زمانی که در معرض بارهای ذرات کوچک قرار گیرد پاره شود، و نیاز به تعویض منظم دارد.

3.3 دوام، سایش و پیری / حساسیت شیمیایی

به عنوان یک پلیمر مصنوعی، نایلون دارای محدودیت هایی است:

با گذشت زمان و قرار گرفتن در معرض (نور خورشید، سایش، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی) ممکن استشکننده شود یا قدرت خود را از دست بدهد.

اکسیدان های قوی، اسیدها یا مواد شیمیایی تهاجمی موجود در آب ممکن است نایلون را تجزیه کنند. اگرچه نایلون به طور کلی با بسیاری از حلال ها و مواد شیمیایی متوسط ​​سازگار است، اما اینطور استدر برابر اسیدهای قوی یا عوامل اکسید کننده مقاومت کمتری داردنسبت به برخی از جایگزین ها

آب{0}}در دمای بالا یا چرخه حرارتی می‌تواند پیری یا تغییر شکل را تسریع کند. در حالی که نایلون نسبت به برخی پلاستیک ها تحمل بیشتری دارد، اما پایداری حرارتی و شیمیایی آن نسبت به فلزات یا غشاهای ویژه محدود است.

3.4 تقاضای تعمیر و نگهداری و ماهیت قابل تعویض

از آنجایی که مش نایلونی می‌تواند مسدود شود، پاره شود، یا تخریب شود، سیستم‌های آب مداوم یا کثیف{0}}به تعمیر، تمیز کردن یا تعویض مش مکرر نیاز دارند. عدم حفظ مش فیلتر می تواند منجر به بای پس فیلتر، آسیب پمپ یا آلودگی شود.

برای منابع آب سنگین-با ذرات-یا متلاطم، جایگزین های قوی تر (مثلاً مش{4}}فولاد ضد زنگ، صفحه های فلزی متخلخل، یا فیلتراسیون چند لایه) ممکن است عمر طولانی تری داشته باشند و قابلیت اطمینان بهتری داشته باشند. بسیاری از ارائه دهندگان فیلترهای{7}}خودتمیز شونده که مش نایلون را ارائه می‌دهند، گزینه‌های فولادی ضد زنگ{8} را برای شرایط "آب کثیف" نیز ارائه می‌کنند.

4. تجزیه و تحلیل مقایسه ای: نایلون در مقابل سایر رسانه های فیلتر برای آب

برای تصمیم گیری در مورد اینکه آیا نایلون انتخاب خوبی است، مقایسه سیستماتیک آن با سایر فیلترهای معمولی که برای تصفیه آب استفاده می شوند مفید است.

جدول 1 - مقایسه رسانه‌های فیلتر رایج برای تصفیه آب

تفسیر:
مش نایلون در مواقعی که نیاز به فیلتراسیون درشت، غربالگری زباله، محافظت از ورودی پمپ، یا فیلتراسیون مقرون به صرفه-پیش از-مقرون به صرفه باشد، برتری دارد -امابرای فیلتر کردن خوب، کیفیت آب آشامیدنی{0}، ایمنی میکروبیولوژیکی، یا شرایط سخت آب، ممکن است به محیط‌های قوی‌تر یا ظریف‌تری نیاز باشد.

5. دستورالعمل‌های عملی: چارچوب تصمیم‌گیری چه زمانی از مش نایلون برای آب استفاده شود -

برای کمک به تصمیم گیری در مورد اینکه آیا مش نایلونی برای نیاز فیلتراسیون آب شما مناسب است یا خیر، در اینجا یک چارچوب تصمیم وجود دارد.

جدول 2 - ماتریس تصمیم گیری مناسب بودن مش نایلون

استفاده از این ماتریس کمک می کند تا مشخص شود که مش نایلونی "به اندازه کافی خوب" است یا اینکه باید یک محیط فیلتر متفاوت مشخص شود.

6. بهترین روش ها برای استفاده از مش نایلون برای تصفیه آب

اگر تصمیم دارید که مش نایلونی مناسب باشد، پیروی از بهترین روش ها عملکرد را به حداکثر می رساند و از مشکلات رایج جلوگیری می کند.

6.1 استفاده از نایلون به عنوان پیش-فیلتر یا مرحله اول - فیلتراسیون نه نهایی

از توری نایلونی برای حذف زباله های درشت، برگ ها، رسوبات بزرگ، ریزه های آلی استفاده کنید.

در صورت نیاز به شفافیت، کدورت یا کیفیت میکروبیولوژیکی آب، از فیلترهای ظریف (مانند کارتریج، غشاء، فیلتر شنی) استفاده کنید.

این فیلتراسیون مرحله ای باعث کاهش بار روی فیلترهای ریز و افزایش طول عمر آنها می شود.

6.2 برنامه بازرسی و نگهداری منظم

از آنجا که توری نایلونی می تواند مسدود شود، پاره شود یا تخریب شود:

مش را هر بار به صورت بصری بررسی کنید500-1000 ساعت کار(بسته به کیفیت آب).

در صورت ساییدگی، سفتی یا سایش قابل مشاهده، درج های نایلونی را تعویض کنید.

در سیستم‌های{0}}خودتمیز شونده (با شستشوی معکوس)، همچنان کار کنیدچک های دستیبه طور دوره ای - تکیه بر شستشوی معکوس خودکار به تنهایی کافی نیست.

6.3 از دیافراگم / اندازه مش مناسب برای کیفیت آب استفاده کنید

برای آب نسبتاً تمیز: مش 60 تا 115 میکرون ممکن است کافی باشد.

برای آب با زباله های بزرگتر: مش 200-500 میکرون (یا بزرگتر) گرفتگی را کاهش می دهد و عمر مش را طولانی می کند.

اجتناب از استفاده از بهترین توری نایلونی (کوچکترین درجه میکرون) برای آب بسیار آلوده - منجر به انسداد سریع می شود.

6.4 از مواد شیمیایی خشن، گرمای زیاد یا محیط های تهاجمی اجتناب کنید

نایلون در اثر اسیدهای قوی، اکسیدکننده‌های قوی، یا قرار گرفتن در معرض طولانی مدت{0}در دمای بالا تجزیه می‌شود.

برای منابع آبی با کلرزنی، تصفیه اسید یا آلاینده های صنعتی، مش فولاد ضد زنگ یا محیط های مقاوم در برابر مواد شیمیایی را در نظر بگیرید.

6.5 از فضای کافی شستشوی معکوس یا پاکسازی زباله اطمینان حاصل کنید

مخصوصاً برای مکش پمپ{0}فیلترهای ورودی یا ورودی‌های شناور:

فضایی در اطراف توری فراهم کنید تا اجازه دهید زباله ها در حین شستشوی معکوس پراکنده شوند.

ورودی را طوری طراحی کنید که رسوب یا لجن در زیر فیلتر جمع نشود و در حین کار دوباره{0}} وارد مش نشود.

7. هنگامی که مش نایلون توصیه نمی شود - رویکردهای جایگزین

سناریوهای خاصی وجود دارد که در آنها باید از مش نایلون اجتناب شود:

فیلتراسیون آب آشامیدنینیاز به ایمنی میکروبی - میکرون-فیلتراسیون سطح مورد نیاز (غشاها یا فیلترهای کارتریج).

آب کثیف یا کدر با مواد جامد معلق سنگین(مثلاً آب رودخانه خام، آب لایروبی، فاضلاب) - نایلون به سرعت مسدود می شود و فرسوده می شود. توری فلزی یا صفحات فلزی متخلخل را در نظر بگیرید.

آب با محتوای شیمیایی تهاجمی یا PH/دمای شدید- محدودیت های شیمیایی و حرارتی نایلون آن را خطرناک می کند. فیلترهای فولادی ضد زنگ یا با روکش ویژه ایمن تر هستند.

سیستم‌های تعمیر و نگهداری کم-در جایی که تعویض یا تمیز کردن مکرر فیلتر غیرعملی است - استفاده از رسانه های فیلتر بادوام تر و طولانی تر- ممکن است اقتصاد چرخه عمر کلی بهتری را به همراه داشته باشد.

در بسیاری از این موارد، الفاستراتژی فیلتراسیون هیبریدی- نایلون پیش-فیلتر + فیلتراسیون عمیق تر (ماسه، کارتریج، غشاء) - اغلب بهترین مبادله- بین هزینه، عملکرد و نگهداری را ارائه می‌کند.

8. خلاصه: نقاط قوت، نقاط ضعف و ارزیابی نهایی

جدول 3 - مزایا و معایب استفاده از مش نایلونی برای تصفیه آب

ارزیابی نهایی

مش نایلونیمی تواند انتخاب بسیار خوبی باشدبرای تصفیه آب - امافقط تحت شرایط مناسب:

آب منبع نسبتاً تمیز یا فقط نسبتاً کثیف است

نیاز فیلتراسیون برایغربالگری درشت یا حذف زبالهبه جای تصفیه خوب

تعمیر و نگهداری امکان پذیر است و بازرسی / تعویض مش قابل قبول است

شیمی و دمای آب در محدوده قابل قبول نایلون است

در مقابل، برایآب آشامیدنی، ایمنی میکروبیولوژیکی، آب با کدورت بالا، یا سیستم‌های تعمیر و نگهداری طولانی مدت{{1}، مش نایلون به تنهایی استکافی نیستو ممکن است منجر به شکست یا خطرات سلامتی شود.

بنابراین، نایلون اغلب باید به عنوان در نظر گرفته شود"اولین-مرحله / پیش-فیلتر / صفحه نمایش زباله"- نه به عنوان یک-راه حل فیلتراسیون.

9. استفاده عملی{1}}سناریوهای موردی و توصیه‌ها

برای نشان دادن اینکه نایلون کجا کار می کند - و کجا کار نمی کند - در اینجا چند سناریو واقع بینانه وجود دارد:

سناریوی الف: تامین آب چاه مسکونی (کم رسوب)

آب شفاف، حداقل ماسه یا جامدات معلق است

خواسته: از پمپ و اتصالات در برابر شن و ماسه / خاک محافظت کنید

توصیه:فیلتر توری نایلونی در مکش پمپ (به عنوان مثال. 60–115 میکرومتر)، با بازرسی/تمیز کردن دوره‌ای. هزینه{4}}اثربخشی خوب و حداقل نگهداری.

سناریوی ب: آبیاری مزرعه با بار رسوبی متوسط

آبی که از چاه کم عمق گرفته می شود و در معرض گل و لای گهگاهی قرار می گیرد

نیاز: جریان ثابت برای سیستم های قطره ای و بارانی

توصیه:از مش نایلونی به عنوان-فیلتر قبل از مرحله اول- (مثلا. 200–300 میکرومتر) استفاده کنید، سپس از فیلتر شنی یا رسانه، سپس فیلترهای دیسک یا صفحه در صورت نیاز استفاده کنید. بودجه و راندمان فیلتراسیون را مخلوط کنید.

سناریوی ج: آبزی پروری کوچک یا آب برکه

آب ممکن است زباله های آلی، گیاهان آبزی، جلبک ها را حمل کند

نیاز: زباله های بزرگ را بدون بار نگهداری زیاد فیلتر کنید

توصیه:فیلتر ورودی مش نایلونی یا صافی سبد؛ اطمینان از شستشوی معکوس / جداسازی آسان مش را به صورت دوره ای تغییر دهید، افت جریان را کنترل کنید.

سناریوی D: تصفیه آب آشامیدنی برای خانوار

نیاز: حذف باکتری ها، ذرات ریز، کدورت، آلاینده های شیمیایی

توصیه:مش نایلونی به تنهایی کافی نیست. از چند مرحله- استفاده کنید: فیلتر پیش{{2} درشت (شبکه نایلونی یا فلزی) → فیلتر رسوبی → کارتریج/فیلتر غشایی → ضد عفونی (UV یا شیمیایی).

سناریوی E: ورودی آب خنک کننده صنعتی (منبع کثیف)

آب حاوی گل و لای، ماسه، زباله و احتمالاً آلاینده های شیمیایی است

توصیه:از نایلون برای مش ورودی نهایی اجتناب کنید. از فولاد ضد زنگ یا مش فولاد ضد زنگ متخلخل برای دوام قوی استفاده کنید. از نایلون فقط در بالادست جایی که آب قبلاً-تصفیه شده یا کدورت کم- دارد استفاده کنید.

10. نتیجه گیری

بنابراین -آیا نایلون برای فیلتر کردن آب خوب است؟

بله - اما با اخطار.توری نایلونی برای برخی از کارهای تصفیه آب بسیار عالی است: قبل از فیلتر کردن، محافظت از پمپ، حذف زباله، و شرایطی که آب از قبل نسبتاً تمیز است. نقاط قوت آن در سبک بودن، منعطف بودن،-جایگزینی آسان-، مقرون به صرفه-و به اندازه کافی قوی برای بسیاری از سیستم‌های جریان- نهفته است.

با این حال، نایلونیک فیلتر (جهانی) نیست. محدودیت‌های آن - در اندازه منافذ، دوام تحت بار سنگین یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، نیازهای تعمیر و نگهداری، و ناتوانی در حذف آلاینده‌های ریز یا میکروبیولوژیکی - به این معنی است که باید به عنوان بخشی از یک طرح فیلتراسیون کل‌نگر و مرحله‌ای استفاده شود، یا زمانی که نیاز به کیفیت آب بالاست، با محیط قوی‌تر جایگزین شود.

هنگام انتخاب رسانه های فیلتراسیون، مهندسان، صاحبان خانه یا طراحان سیستم باید به دقت ارزیابی کنندکیفیت منبع آب, نوع آلاینده, کیفیت خروجی مورد نیاز, ظرفیت نگهداری، وهزینه های بلند مدت-.

نایلون می‌تواند - و اغلب - نقشی حیاتی در تصفیه آب بازی می‌کند. اما زمانی بهترین کار را انجام می دهدنقاط قوت به درستی استفاده می شود، و آننقاط ضعف با طراحی سیستم کاهش می یابد.