فیلتر پرس

فیلتر پرس چیست؟

فیلتر پرس یک دستگاه مکانیکی است که برای جداسازی جامدات از مایعات، از طریق فرآیند جداسازی جامد از مایع به نام فیلتراسیون تحت فشار، استفاده می‌شود. این دستگاه به طور گسترده در صنایع و کاربردهایی که نیاز به جداسازی جامدات معلق از جریان مایع وجود دارد استفاده می شود. اجزای اولیه فیلتر پرس شامل یک سری صفحات فیلتر با پارچه فیلتر یا محیط فیلتر بین آنها، یک سیستم هیدرولیک یا مکانیکی برای اعمال فشار به صفحات و یک سیستم جمع آوری برای جامدات جدا شده و مایع فیلتر شده است.

محلول یا لجن ورودی پس از عبور از مجموعه صفحات و پارچه، فیلتر شده و ذرات معلق از آن جدا می شود. ذرات معلق به مرور زمان فشرده شده و در بین صفحات دستگاه فیلترپرس جمع می شود. به ذرات معلقی که فشرده شده و تشکیل یک توده بین صفحات داده اصطلاحا کیک گفته می شود. شرکت مهندسی فراب زیست فراز ارائه دهنده انواع فیلتر پرس پارچه ای (چمبر) و ممبران و صفحات فیلتر فشاری در ابعاد و ظرفیت های مختلف می‌باشد.

کاربردهای فیلتر پرس

فیلتر پرس یک دستگاه تخصصی از تجهیزات مورد استفاده در صنایع مختلف برای فرآیندهای جداسازی جامد از مایع است. این برای حذف موثر جامدات از جریان مایع با استفاده از فشار و رسانه های فیلتراسیون طراحی شده است. کاربردهای این سیستم گسترده است و می توان آن را در صنایعی مانند تصفیه فاضلاب، فرآوری شیمیایی، معدن، غذا و نوشیدنی، داروسازی و غیره یافت. این کاربردها تطبیق پذیری فیلترپرس را در صنایع مختلف برجسته می کند. در اینجا برخی از کاربردهای رایج آنها آورده شده است:

1. تصفیه فاضلاب:
   فیلتر پرس ها به طور گسترده در تصفیه خانه های فاضلاب برای آبگیری لجن تولید شده در طول فرآیند تصفیه استفاده می شوند. این به کاهش حجم زباله کمک می کند و دفع یا تصفیه بیشتر آن را تسهیل می کند. فیلتر پرس می تواند آب را از لجن جدا کند و کیک خشک تری تولید کند که مدیریت آن راحت تر است. برای مثال، آبگیری و خشک کردن لجن تولیدی در انواع پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی و پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی
2. صنایع شیمیایی:
   بسیاری از فرآیندهای شیمیایی دوغاب یا لجن را به عنوان محصولات جانبی تولید می کنند. فیلتر پرس ها می توانند فاز جامد و مایع را از هم جدا کنند و در عین حال ضایعات را به حداقل برسانند.
3. معادن و مواد معدنی:
   در استخراج معادن و فرآوری مواد معدنی، از فیلتر پرس برای آبگیری کنسانتره های معدنی، باطله ها و سایر دوغاب ها استفاده می شود. این امر حمل و نقل و جابجایی مواد معدنی یا فلزات با ارزش را تسهیل می کند و در عین حال میزان آبی که باید مدیریت شود را به حداقل می رساند.
4. صنایع غذایی و آشامیدنی:
   فیلتر پرس ها را می توان در صنایع غذایی و نوشیدنی برای جداسازی جامدات از مایعات در فرآیندهایی مانند شفاف سازی آب میوه، تصفیه شراب و آبجو و سایر کاربردهای پردازش مواد غذایی استفاده کرد.
5. صنعت داروسازی:
   در تولید دارو، فیلتر پرس ها برای تصفیه مایعات و بازیابی ترکیبات ارزشمند از واکنش های شیمیایی یا فرآیندهای تخمیر استفاده می شود. آنها همچنین می توانند در جداسازی ذرات از داروهای مایع استفاده شوند.
6. صنعت نفت و گاز:
   فیلتر پرس ها در صنعت نفت و گاز برای کارهایی مانند جداسازی جامدات از گل حفاری، بازیافت روغن از پساب و آبگیری لجن های تولید شده در طی فرآیندهای مختلف استفاده می شود.
7. صنعت متالورژی:
   فرآیندهای متالورژی اغلب لجن هایی تولید می کنند که باید از مایعات جدا شوند. از فیلتر پرس ها می توان برای استخراج فلزات با ارزش از این لجن ها و بازیابی مایعات فرآیندی استفاده کرد.
8. صنعت سرامیک:
   در تولید سرامیک می توان از فیلترپرس برای جداسازی خاک رس از آب استفاده کرد و به تولید محصولات سرامیکی مانند کاشی، آجر و سفال کمک کرد.
9. صنعت نساجی:
   صنعت نساجی از فیلتر پرس برای تصفیه فاضلاب استفاده می کند، به ویژه در فرآیندهای رنگرزی و تکمیل که در آن آلاینده ها و رنگ ها باید قبل از تخلیه از فاضلاب حذف شوند.
10. اصلاح محیط:
    در پروژه های پاکسازی محیطی، فیلتر پرس ها را می توان برای تصفیه آب های زیرزمینی یا سایر مایعات آلوده با حذف آلاینده ها و جامدات قبل از دفع یا تصفیه بیشتر استفاده کرد.

انواع فیلتر پرس (از لحاظ نوع عملکرد)

فیلترهای تحت فشار در یک دسته بندی کلی به سه دسته تقسیم بندی می‌شوند.

• فیلترپرس دستی
• فیلتر پرس اتوماتیک
• فیلتر پرس هیدرولیک

فیلتر پرس اتوماتیک

فیلتر پرس های اتوماتیک در دو نوع چمبر و ممبران طراحی و تولید میشوند. تفاوت این مدل ها در انواع صفحات و عمل فشرده سازی سوسپانسیون ها و نحوه قرارگیری صفحات است. مدل های تمام اتوماتیک با مدل دستی تفاوت زیادی دارند. در مدل های اتوماتیک عملیات بدون حضور اپراتور با بالاترین سرعت و کیفیت انجام می‌شود.

در این سیستم ها عملیاتی مانند باز و بسته شدن جک، جابجایی صفحات، بارگیری و تخلیه کیک، شست و شوی صفحات و آماده شدن دستگاه برای سیکل بعدی کاملا بصورت اتوماتیک و ماشینی و بدون دخالت کاربر انجام می‌شود.

دستگاه فیلتر پرس اتوماتیک این قابلیت را دارد که دارای شامل سیستم ویبره باشد. به این صورت که پس از اتمام عملیات آبگیری و تشکیل کیک و باز شدن صفحات دستگاه، عملیات ویبراسیون انجام میشود تا کیک های تشکیل شده بین صفحات کاملا جدا شوند. بدین شکل عملیات تخلیه با دقت زیادی انجام خواهد گرفت.

از مزایای فیلترپرس اتوماتیک میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• سطح بالایی از اتوماسیون و در عین حال فیلتراسیون با بازدهی بالا
• رعایت استانداردهای صنعتی و عمومی
• هزینه های کم پرسنل به دلیل اجرای کاملا اتوماتیک
• حداکثر تطبیق پذیری از طریق ماژول های توسعه و سایر گزینه های اتوماسیون
• امنیت بالا از طریق استفاده از جدیدترین فناوری امنیتی
• فیلتراسیون ساده و اقتصادی به دلیل بالاترین درجه آبگیری و کوتاه شدن زمان چرخه
• سرعت فیلتراسیون بالا

فیلترپرس هیدرولیک

در فیلتر پرس هیدرولیک حرکات صفحات فیلتر به صورت هیدرولیک انجام می گیرد . در این دستگاه ها بخش های کنترل الکتریکی به سیستم اضافه می شود. همچنین به دلیل فشار یکنواختی که بین صفحات ایجاد می شود رطوبت کیک تخلیه شده خیلی کم و ظرفیت تصفیه بیشتر خواهد بود.

فیلتر پرس دستی

ارزان ترین مدل فیلترهای فشاری، فیلتر پرس دستی است. بنابراین کارایی محدود و البته ارزان قیمت تر، با استفاده از فیلترهای دستی بدست خواهد آمد. مدلهای فیلتر فشاری دستی با توجه به اینکه توسط نیروی انسانی کنترل تخلیه و باز و بسته می شود، در نتیجه از سرعت پایین تری برخوردار هستند. از مدل دستی بیشتر برای کارهای کوچک تر استفاده می‌شود.

در فیلتر پرس های دستی عملیات باز و بسته شدن و تخلیه، توسط اهرمی که در کنار آن وجود دارد انجام می‌شود. این نوع از فیلترها از جنس آهن، چدن و استیل قابل طراحی و تولید می باشد.

این اجزا به طور هماهنگ برای انجام فرآیند جداسازی جامد از مایع در یک فیلتر پرس کار می کنند. طراحی و پیکربندی این اجزا می تواند بر اساس نیازهای خاص برنامه و نوع فیلتر پرس مورد استفاده متفاوت باشد.

انواع صفحات فیلتر پرس

دستگاه فیلتر پرس از مجموع صفحاتی که بصورت کاملا سخت می باشند تشکیل شده است و جنس این صفحات معمولا از جنس چدنی، آلومینیومی و پلی اتیلنی می باشد. استفاده از صفحات پلی اتیلنی رایج تر می باشد. کیک لجن در فضای ایجاد شده بین دو صفحه قرار می گیرد. این صفحه نیز به صورت کاملا دقیق ماشینکاری می شود تا کاملا آب بند باشند. حرکت رفت و برگشتی این صفحه توسط جک هیدرولیک و یا بصورت دستی میسر می باشد.

صفحات فیلتر پرس بسته به نیاز مشتری و کاری که می خواهد انجام دهد از تفلون، استیل، پلی­پروپیلن، چدن، آلومینیوم، لاستیک می تواند انتخاب شود. اندازه صفحات مورد استفاده به ابعاد 80 در 80، 100در100، 150 در 150 سانتی متر میباشد. تعداد صفحات بسته به نیاز مشتریان از 10 صفحه تا 250 صفحه میتواند باشد. همچنین برای پوشش صفحات فیلتر پرس پارچه های مخصوصی طراحی میشوند که جنس آن ها متخلخل است و مانع عبور مواد جامد میشوند

صفحات چمبر: این نوع صفحات از جنس پلی پروپیلن، چدن، آلومینیوم و … تولید می شوند. و هر صفحه دارای محفظه های برای ذخیره لجن در دو طرف کناری می باشد. مقدار رطوبت کیک در این نوع صفحات بیشتر از نوع ممبرانی است.کیکی که بین این صفحات تشکیل می شود بسته به نوع دوغاب ورودی 60 تا 70 درصد آبگیری می شود.

صفحات ممبران: این نوع صفحات قابلیت ارتجاعی دارند، هر صفحه از 3 لایه تشکیل شده که لایه وسط به عنوان ساپورت نقش تحمل نیروی فشار وارد شده را بر عهده دارد. لایه های کناری با استفاده از فشار باد تا 10 بار باد شده و سبب تخلیه آسان کیک و کاهش رطوبت لجن می شنود. جنس لایه میانی (ساپورت) از جنس پلی پروپیلن می باشد. کیکی که بین این صفحات تشکیل می شود بسته به نوع دوغاب ورودی تا 90 درصد آبگیری می شود.

نحوه کارکرد دستگاه فیلتر پرس

فیلتر پرس جایگاه بسیار مهمی در صنایع مختلف دارد و هر زمانی که بتوان مایعات تغلیظ شده را جمع آوری کرد. از این سیستم می توان در طول فرآیند یا در پایان تصفیه فاضلاب استفاده کرد. در هر صورت فیلتر پرس باعث جداسازی مطلوب مایع و جامد می شود و آخرین پیشرفت های فنی که آن را 100٪ اتوماتیک آن را ساخته است باعث می شود که به صورت 100٪ کارآمد هم باشد.

عملیات فیلتراسیون در این سیستم برای تصفیه پساب بر اساس یک چرخه متناوب چهار مرحله ای انجام می‌شود:

• فرآیند فیلتراسیون: دوغاب (مخلوط مایع و جامد) که باید فیلتر شود به فضای بین صفحات پمپ می شود. پارچه فیلتر ذرات جامد را جذب می کند در حالی که به مایع اجازه عبور می دهد. همانطور که دوغاب بیشتری وارد می شود، مواد جامد روی پارچه فیلتر جمع می شوند و یک کیک فیلتر را تشکیل می دهند.
• اعمال فشار: هنگامی که صفحات فیلتر با دوغاب پر شدند و کیک های فیلتر تشکیل شدند، برای بهبود فرآیند جداسازی فشار وارد می شود. این فشار را می توان با استفاده از سیستم های هیدرولیک، مکانیزم های دستی و یا حتی دستگاه های مکانیکی بسته به طراحی فیلتر پرس اعمال کرد.
• آبگیری و فیلتراسیون: فشار اعمال شده کیک فیلتر را فشرده می کند و مایع بیشتری را دفع می کند. این فرآیند آبگیری منجر به کیک فیلتر خشک تر با غلظت بالاتر مواد جامد می شود. مایع فیلتر شده که به عنوان فیلتر یا پساب شناخته می شود، از پارچه فیلتر عبور می کند و برای پردازش یا دفع بیشتر جمع آوری می شود.
• حذف کیک: پس از تکمیل فرآیند فیلتراسیون، فیلتر پرس باز می شود و کیک های فیلتر جامد از بین صفحات خارج می شوند. این کیک ها سپس می توانند دور ریخته شوند، بیشتر پردازش شوند یا برای هدف مورد نظرشان استفاده شوند.

مشخصات دستگاه های فیلتر فشاری فراب زیست فراز

• قابلیت تولید در سه نوع دستی، نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک
• شاسی از جنس کربن استیل با 250 تا 400 میکرون پوشش ضد خوردگی
• الکتروموتور با توان مناسب (در مدل نیمه اتوماتیک و اتوماتیک)
• تابلو برق به همراه کابل و لوازم جانبی با برند معتبر اروپایی (در مدل نیمه اتوماتیک و اتوماتیک)
• سیستم کنترل کورس با میکروسوئیچ با برند معتبر اروپایی (در مدل نیمه اتوماتیک و اتوماتیک)
• سیستم تامین افت فشار هیدرولیک توسط پرشر سوئیچ با برند معتبر اروپایی (در مدل نیمه اتوماتیک و اتوماتیک)
• سیستم فشار هیدرولیک (در مدل نیمه اتوماتیک و اتوماتیک)
• پمپ هیدرولیک دنده ای، شیرآلات طبقاتی، مخزن روغن داردی نشان دهنده سطح روغن (در مدل نیمه اتوماتیک و اتوماتیک)
• باز و بستن صفحات بصورت یکپارچه و بصورت زنجیری (در مدل اتوماتیک)
• تخلیه کیک صفحات بصورت ویبره (در مدل اتوماتیک)
• کنترل روشن و خاموش شدن دستگاه و پمپ ورودی توسط PLC (در مدل اتوماتیک)
• لوله سیلندر سنگ خورده طبق استاندارد DIN آلمان
• سیستم تغذیه دوغاب به داخل فیلترپرس از جنس استیل ضد زنگ
• لاندر خروجی مواد از جنس استیل ضد زنگ
• جنس صفحات پلی پلی‌پروپیلن از مواد R2400 کره ای
• دو سال گارانتی و 10 سال خدمات پس از فروش

مزایای استفاده از فیلتر فشاری

استفاده از فیلتر پرس در صنایع و کاربردهایی که نیاز به جداسازی جامد از مایع دارند، مزایای متعددی دارد. برخی از مزایای کلیدی استفاده از دستگاه فیلتر پرس عبارتند از:

1. جداسازی کارآمد: فیلتر پرس ها در جداسازی جامدات از مایعات، تولید یک مایع فیلتر شده شفاف و ایجاد یک کیک فیلتر خشک بسیار موثر هستند. فشار اعمال شده در طول فرآیند فیلتراسیون باعث افزایش آبگیری کیک فیلتر شده و منجر به غلظت مواد جامد بالاتر می شود.
2. بازیابی بالای مواد جامد:دستگاه های فیلتر پرس می توانند مقدار قابل توجهی از مواد جامد را از دوغاب استخراج کنند و در نتیجه کیک فیلتر غلیظ تری ایجاد کنند. این می تواند برای صنایعی که می خواهند مواد جامد با ارزش را بازیابی کنند یا حجم زباله را برای دفع آسان تر کاهش دهند، بسیار مهم باشد.
3. فیلتراسیون قابل تنظیم: این دستگاه ها را می توان متناسب با ویژگی های خاص دوغابی که فیلتر می‌شود طراحی کرد. انواع مختلف پارچه فیلتر و محیط را می توان بر اساس عواملی مانند اندازه ذرات، سازگاری شیمیایی و راندمان فیلتراسیون انتخاب کرد.
4. کاهش حجم ضایعات: با آبگیری موثر کیک ، این دستگاه ها به میزان قابل توجهی حجم مواد زائد را که باید مدیریت و دفع شوند، کاهش می دهند. این می تواند منجر به صرفه جویی در هزینه در دفع زباله و حمل و نقل شود.
5. انطباق با محیط زیست: فیلترپرس ها با جداسازی موثر آلاینده ها و جامدات از فاضلاب قبل از تخلیه به صنایع در رعایت مقررات زیست محیطی کمک می کنند. این تضمین می کند که آب تخلیه شده مطابق با استانداردهای کیفی مورد نیاز است.
6. بازیابی منابع: در فرآیندهایی که مواد با ارزش در دوغاب وجود دارد، این سیستمهای فیلتر می توانند به بازیابی و تغلیظ این مواد با ارزش کمک کنند. این می تواند به ویژه در صنایعی مانند معدن، فرآوری شیمیایی و متالورژی مرتبط باشد.
7. عملکرد ثابت: فیلتر پرس ها عملکرد فیلتراسیون قابل اعتماد و ثابتی را ارائه می دهند. اعمال کنترل شده فشار تضمین می کند که فرآیند فیلتراسیون سازگار و قابل تکرار است.
8. اتوماسیون و کنترل: فیلتر پرس های مدرن را می توان به سیستم های اتوماسیون و کنترل مجهز کرد که امکان عملکرد آسان تر، نظارت و تنظیم پارامترهای فیلتراسیون را فراهم می کند. این به بهینه سازی فرآیند فیلتراسیون برای کارایی و اثربخشی کمک می کند.
9. تطبیق پذیری: این سیستم های فیلتر را می توان در طیف گسترده ای از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار داد و آنها را به ابزاری همه کاره برای نیازهای مختلف جداسازی جامد و مایع تبدیل می کند.
10. استفاده موثر از فضا: فیلتر پرس ها در مقایسه با انواع دیگر تجهیزات جداسازی جامد از مایع، حجم نسبتاً کمی دارند و آنها را برای تاسیساتی که در آن فضا محدود است، مناسب می کند.
11. هزینه های عملیاتی کم: این دستگاه ها به دلیل هزینه های عملیاتی نسبتا پایین شناخته شده اند. در حالی که سرمایه گذاری اولیه وجود دارد، مزایای کاهش حجم زباله و بازیابی منابع بالقوه می تواند این هزینه ها را در طول زمان جبران کند.
12. عمر طولانی: فیلتر پرس هایی که خوب نگهداری می‌شوند، می توانند عمر طولانی داشته باشند و راه حلی قابل اعتماد و مقرون به صرفه برای نیازهای جداسازی جامد از مایع ارائه دهند.

علیرغم مزایای آنها، توجه به این نکته مهم است که فیلتر پرس ها نیز دارای محدودیت ها و ملاحظاتی هستند، مانند نیاز به نگهداری دوره ای، گرفتگی احتمالی پارچه های فیلتر، و نیاز به پیش تصفیه مناسب دوغاب برای دستیابی به نتایج بهینه فیلتراسیون. تصمیم برای استفاده از این سیستم ها باید بر اساس درک کامل نیازهای خاص صنعت و ویژگی های مواد مورد استفاده باشد.

محاسبه ظرفیت دستگاه فیلتر پرس

برای محاسبه ظرفیت فیلتر پرس ابتدا باید به موادی که به طور عمده فیلتر می شوند توجه کنید. به صورت عمومی ظرفیت این سیستم علاوه بر جامدات به مایعات نیز بستگی دارد. شما می توانید ظرفیت موادی که در تصفیه آب و فاضلاب از بین رفته اند را به راحتی محاسبه کنید، زیرا تعداد بسیار کمی از صفحات به کار گرفته شده است. اما در اینجا مثل لجن زیستی، با توجه به نیاز مبرم به تعداد بالای صفحات فیلتر محاسبات ظرفیت کمی دشوار خواهد شد. در این شرایط میتوان با کمک ضخامت کیک و طول داخلی ظرفیت دستگاه را مشخص کرد.

برای محاسبه ظرفیت فیلتر پرس موارد زیر حتما باید رعایت شود:

• میزان ورودی PH
• سیکل کاری دستگاه
• میزان دبی ورودی به دستگاه
• درصد جامدات خشک در پساب
• فضای موجود برای نصب فیلترپرس
• میزان کارکرد سیستم در یک روز

طراحی و ساخت فيلترپرس

به طور خلاصه برای طراحی و ساخت دستگاه فيلتر پرس مراحل زیر توسط شرکت فراب زیست فراز انجام میشود:

• طراحی، تهيه و آماده سازی قطعات فولادی و ريخته شده
• برش كاری قطعات فولادی كه شامل بازوهای فيلتر پرس و ماشين كاری بازوها می باشد
• كف تراشی صفحات و قاب ها
• سوراخ كاری و نصب دسته بر روی صفحات و قاب ها
• سنگ كاری قطعات ريخته گری شده و كنترل كيفيت قطعات از نظر مرغوبيت قطعه ريخته گری شده
• مونتاژ بازوها و بخش های ابتدايی و انتهايی دستگاه
• ساخت مجموعه يونيت هيدروليك
• نصب یونيت هيدروليك بر روي شاسی
• مونتاژ صفحات بر روی شاسی
• روشن نمودن سيستم هيدروليك و تست قسمت های مختلف
• دمونتاژ صفحات و يونيت هيدروليك
• مونتاژ مجدد و تست نهایی

روش های شستشوی فیلتر پرس

هنگامی که کیک فیلتر نیاز به شستشو دارد از چند روش میتوان برای شستشوی آن استفاده کرد. در ادامه به توضیح مختصری از هر روش پرداخته ایم.

1. شستشوی یک طرفه جریان باز:
   مایعات شستشو به نوبه خود از سوراخ های شستشوی صفحه رانش وارد شده و از پارچه های فیلتر عبور کرده و پس از عبور کیک ها از صفحات فیلتر خارج می شوند.
2. شستشوی دو طرفه جریان باز:
   مایعات شستشو دو بار وارد سوراخ های دو طرف صفحه رانش می شوند. یعنی مایعات شستشو ابتدا از یک طرف و سپس از طرف دیگر فیلتر وارد می شوند. از آنجایی خروجی مایعات مورب به ورودی است، بنابراین به آن شستشوی متقاطع دو طرفه نیز می گویند.
3. شستشوی یک طرفه جریان تحت جریان:
   مایعات شستشو از صفحه رانش وارد صفحات فیلتر شده و از پارچه ها و سپس از کیک های فیلتر عبور کرده و سپس از صفحات فیلتر بدون روزنه خارج می شوند.
4. شستشوی دو طرفه جریان زیر جریان:
   مایعات شستشو در دو طرف بالای صفحه توقف وارد دو سوراخ شده و فیلتر دو بار شستشو می شود. خروجی مایعات شستشو مورب است، بنابراین به آن شستشوی متقاطع دو طرفه زیر جریان نیز می گویند.

چه مشکلاتی ممکن است در زمان استفاده از فیلترپرس به وجود بیاید؟

• اگر پارچه دچار آلودگی یا گرفتگی باشد پمپ فیلترپرس درست کار نمی کند که نتیجه ی آن تولید کیک دارای رطوبت است. در این صورت باید پارچه تعویض و پمپ دستگاه نیز سرویس شود.
• ممکن است در مایع تصفیه شده مقداری ذرات جامد وجود داشته باشد که ممکن است به دلیل در رفتگی پارچه ی صفحات باشد. در این صورت بهترین کار تعویض پارچه می باشد.
• اگر صفحات به خوبی آب بندی نشده باشند ممکن است مواد از میان صفحات پاشیده شوند که در این صورت نیاز به آب بندی قطعات دستگاه است.