هیدروسیکلون یکی از تجهیزات ارزان قیمت در تصفیه آب می باشد که با نام ماسه گیر نیز شناخته می شود. همانطور که از نام آن پیداست، از هیدروسیکلون برای حذف ماسه و ذرات جامد معدنی معلق در آب استفاده می شود. زیرا وجود ذرات جامد در داخل آب همواره باعث بروز مشکلات متعددی میشود و لازم است در مراحل تصفیه آب، نسبت به جدا سازی آنها اقدام شود. هیدروسیکلون Hydrocyclone، بدون نیاز به انرژی الکتریکی و تنها با کمک انرژی داینامیک و با کمک نیروی گریز از مرکز و اختلاف وزن و چگالی آب، قابلیت تصفیه آب را دارد. دستگاه ماسه گیر می تواند تا 95 درصد از ذرات جامد در آب را که اندازه آنها بیش از 45 میکرون می باشد حذف نماید اما قادر به حذف املاح و یون های موجود در آب نمی باشد. در ادامه به بررسی بیشتری از این وسیله پر کاربرد در صنعت تصفیه آب و فاضلاب خواهیم پرداخت.
اجزای تشکیل دهنده
هیدروسیکلون از یک مخزن استوانه ای و یک مخروط تشکیل شده است که مخزن استوانه ای در بالا و مخروط در پایین آن قرار دارد و دو شیر به عنوان ورودی و خروجی آب بر روی مخزن استوانه و یک شیر در انتهای مخروط برای تخلیه ذرات جامد ته نشین شده قرار دارد.مخروط پایین، محل جمع آوری مواد جامد معلق وروی به هیدروسیکلون می باشدکه از آب جدا شده اند و به وسیله یک فلنچ یا همان شیر تخلیه می گردند.
مزایای هیدروسیکلون
هیدروسیکلون دارای مزایای بسیار زیادی می باشد که باعث شده اند این دستگاه نسبت به سایر تجهیزات تصفیه آب دارای کاربردهای بیشتری باشد. تعدادی از این مزایا عبارتند از:
- قیمت مناسب به نسبت سایر تجهیزات تصفیه آب
- نصب و کاربری آسان و تعمیر و نگهداری ارزان
- عدم نیاز به نیروی برق و دستگاه های الکتریکی
- هزینه بهره بردای و اپراتوری آسان
- توانایی حذف بالا ذرات جامد
- قابلیت تحمل فشار کاری بالا
- راندمان بالا تا خذف 95% املاح جامد
- افت فشار ناچیز در وروی و خروجی سیکلون
کاربردهای هیدروسیکلون
همانطور که گفته شد، از دستگاه هیدروسیکلون به طور عمده جهت تصفیه آب در تصفیه خانه ها استفاده می شود و در این زمینه بیشترین کاربرد را دارد. اما از دیگر کاربرد های این وسیله می توان به استفاده در کارخانه شن و ماسه، خروجی از چاه ها و رودخانه ها، کارخانه کاشی و سرامیک ، تصفیه آب های کشاورزی، کارگاه های تولید مواد غذایی، آرد و غیره اشاره نمود.
قیمت هیدروسیکلون
همانطور که در طول متن اشاره شد، قیمت هیدروسیکلون نسبت به سایر روش های تصفیه آب بسیار ارزان می باشد. اما تعیین قیمت هیدروسیکلون به طور کلی به عوامل مختلفی بستگی دارد که از جمله آنها می توان به ظرفیت مخزن و دستگاه، کیفیت و دقت به کار رفته در ساخت هیدروسیکلون، جنس بدنه مخزن استوانه ای و مخروطی، خدمات پس از فروش و ... اشاره نمود.
نحوه عملکرد هیدروسیکلون
نحوه عملکرد هیدروسیکلون بدین صورت می باشد که، از طریق شیر ورودی و با ایجاد فشار در آب ورودی توسط پمپ های سانتریفیوژ می توان ذرات معلق تا 40 میکرون را از آب جدا سازی نمود. بدین ترتیب که با ایجاد فشار به آب، قطرات آن به چرخش درآمده و به دلیل چرخش سیال، به مرور ذرات جامد که چگالی بیشتری از آب دارند به دیواره های بخش مخروطی آن منتقل میشوند. چرخش آب در داخل دستگاه و تاثیر نیروی گریز از مرکز باعث میشود تا هوای درون آب تخلیه شده و با افت فشار کمی مواجه گردد. در نهایت بر اثر نیروی گریز از مرکز ذرات باقی مانده در آب به دهانه پایین مخروط منتقل شده و قطرات آب خالص به سمت بالا حرکت نموده و از شیر تخلیه بالای مخزن استوانه ای به بیرون منتقل می گردد. بهتر است برای عملکرد مطلوب، حداقل فشار مورد نیاز 3 بار باشد تا با فشار اعمال شده بر روی سیال، آب، با فشار گریز از مرکز تمام ذرات سنگین تر از وزن چگالی خود را به طرف دیوا ره ها هدایت و سپس به قسمت زیرین هیدروسیکلون هدایت کند. مدت زمان ماندگاری آب در مخزن و دستگاه ماسه گیر حدود دو تا 5 دقیقه در نظر گرفته میشود تا فرصت کافی برای جدایی ذرات جامد از قطرات آب وجود داشته باشد.