سیستم های فیلتراسیون در آبیاری

اهمیت سیستم های فیلتراسیون در آبیاری | انواع فیلتر های مورد استفاده در سیستم های آبیاری

سیستم فیلتراسیون نقش بسیار مهمی در تأمین و کنترل کیفیت آب در آبیاری تحت فشار ایفا می‌کند. امروزه به دلیل کمبود منابع آبی ،افزایش جمعیت ،پیشرفت روز افزون تکنولوژی نیازمند استفاده از سیستم های نوین آبیاری در بخش کشاورزی هستیم. که به آنها آبیاری تحت فشار اطلاق می شود .

منابع آبی مورد استفاده در این سیستم های آبیاری تحت فشار که از آب چاه ، آب های روان، رودخانه ها ، دریاچه ها تامین می شود ؛کیفیت یکسانی ندارد و گاها دارای ناخالصی هایی 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 شما را ملزم به پرداخت هزینه های فراوان برای باز کردن و تعویض لوله و نازل های مسدود شده خواهند کرد.

رفع این مشکل نیازمند یک ایستگاه فیتراسیون مناسب در سیستم آبیاری است تا این ناخالصی ها را از آب جدا کرده و آب خالص را وارد شبکه ی آبیاری تحت فشار نماید.

◾️ایستگاه فیلتراسیون آبیاری

ایستگاه فیلتراسیون آبیاری به یک دستگاه و یا مجموعه ای از دستگاه ها گفته می شود که وظیفه تصفیه آب فضای خاصی را بر عهده دارند. در ایستگاه فیلتراسیون ذرات معلق و بزرگ ،جلبک ها از آب جدا شده و آب تصفیه شده درون سیستم آبیاری هدایت می شود.

ایستگاه فیلتراسیون که از چندین نوع فیلتر تشکیل می شود وظیفه ی محافظت از اجزای سیستم آبیاری از جمله پمپ‌ها، خطوط لوله، شیرآلات، آبپاش‌ها، قطره چکان‌ها و … در مقابل گرفتگی، سایش، رسوب را برعهده دارد.

◾️اجزاء فیلتراسیون آبیاری

• فیلتر (توری ، شنی،دیسکی ، هیدروسیکلونی )
• متعلقات و اتصالاتی مانند کلکتورها، شیر ها شامل شیر پروانه ای و شیر گازی ، مانومتر، واشر آب بند ، الکتروپمپ، سیلیس، کوارتز، پیج و مهره و ..
• تانک تزریق کود و مواد شیمیایی
• سیستم شستشو ، شیر تخلیه هوا و..

◾️ضرورت استفاده از فیلتراسیون در سیستم آبیاری

فیتراسیون یکی از اجزاء مهم و کلیدی سیستم آبیاری تحت فشار می باشد که

✔️از ورود ماسه ، چوب ، شن های درشت ، جلبک ها به پمپ آب جلوگیری کرده و مانع از ساییدگی ،آسیب رسیدن به پروانه و دیگر اجزاء پمپ و مانع از کاهش توان و بازده پمپ می شود.

✔️از رسوب شن و ماسه و دیگر ناخالصی ها در شیرآلات جلوگیری کرده و مانع از خوردگی ، سایش و خرابی شیرآلات می شود.

✔️از آسیب‌ و گرفتگی لوله‌ها، لترال، آبپاش‌ها و قطره چکان‌ها جلوگیری می کند.

✔️از افت فشار در سیستم و نچرخیدن آبپاش‌ها در اثر گرفتگی جلوگیری می کند.

✔️باعث یکنواختی پاشش آب در آبپاش ها می شود.

✔️به طور کلی باعث محافظت از اجزاء مختلف سیستم و کمک به بهبود عملکرد آنها می شود.

◾️انواع فیلترهای آبیاری

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

◾️فیلتر های توری

این نوع فیلتر ها رایج ترین نوع فیلتر های مورد استفاده در سیستم های آبیاری هستند. که از صفحات توری تشکیل شده و مانع از ورود ذرات معلق در آب می شوند. به سوراخ های موجود روی این صفحات توری مش گفته می شود. هر چه اندازه این مش‌ها (سوراخ‌ها) بزرگ‌تر باشد، فیلتر ضعیف‌تر و هرچه کوچک‌تر و ریزتر باشند توان فیلتر بالاتر می‌رود.

در صورتی که میزان ذرات معلق و آلاینده موجود در آب سبک تا متوسط باشد و آلودگی ها جزو مواد جامد قابل حمل باشند ؛ استفاده از فیلتر شنی توصیه می شود. با جمع شدن آلودگی ها روی صفحه، افت فشار در سیستم اتفاق می افتد . بنابراین فیلتر ها نیازمند تمیز کردن دوره ای و نگهداری مناسب هستند.

به طور معمول در صورت مشاهده کاهش فشار آب تا 0.5 بار باید عمل تمیز کردن و بازرسی فیلترها انجام گیرد.

برای تمیز کردن صفحات این نوع فیلتر‌ها دو روش وجود دارد:

• خود شویندگی فیلتر با معکوس کردن جریان آب
• جداسازی وشستشوی دستی

در هنگام خریداری فیلتر های توری باید شرایط استفاده و نگهداری از آن ها مورد بررسی قرار گیرد تا به درستی از آنها بهره برداری شود.

برای مثال در شرایطی که سیستم فیلتراسیون و پمپ‌ها در مکانی دور از زمین کشاورزی قرار دارد، توصیه می شود فیلتر خریداری شده دارای مکانیزم خودشویندگی باشد. با این حال استفاده از روش شستشوی دستی در فیلتر توری بهتر است چراکه مانع از آسیب به توری می شود.

برای شستشوی دستی فیلتر فقط کافیست تا درپوش بالایی آن را که به صورت پیچی است، جدا کنید و محفظه توری فلزی را با استفاده از آب بشویید و ذرات گیر افتاده آن را تخلیه کنید.

گفتنی است فیلترهای توری در ظرفیت های مختلف ساخته می شوند که بسته به میزان دبی عبوری از یک یا چند فیلتر توری در یک ایستگاه کنترل مرکزی مورد استفاده قرار می گیرند. برای جدا سازی ذرات خیلی ریز معلق در آب که روش هیدروسیکلونی و شنی جواب گو نیست ؛استفاده از روش توری توصیه می شود.

◾️فیلتر های شنی

فیترهای شنی (تانک شن و ماسه ) مخازن ضد زنگ ، از جنس فولاد کربن روکش شده،استیل، فایبرگلاس و …هستند که داخل مخزن از چند لایه شن(معمولا 3 تا 5 لایه )با دانه بندی معین ریخته شده است.
حجم این مخازن بسته به دبی، میزان مواد معلق و ذرات آلی موجود در آب متفاوت می‌باشد.

آب به هنگام عبور از لایه‌های شن و ماسه مخصوص، ناخالصی خود را جا گذاشته و تصویه می‌شوند. از این نوع از فیلترها در مواردی که آب از طریق رودخانه ها ، کانال های آب و به طور کلی در موادی که آب مواد و ذرات آلاینده ی زیادی باشد استفاده می شود.

زمانی که افت فشار در سیستم آبیاری اتفاق می افتد ؛فیتراسیون نیازمند بازرسی و تمیز کردن می باشد. تمیز کردن فیلتر های شنی معمولا به صورت خود شویندگی و با معکوس کردن جریان شدید آب از سمت پایین به بالا انجام می گیرد.

این جریان معکوس محیط تانک شن را متلاطم می کند و از طریق تاسیسات خروجی که برای اینکار در نظر گرفته شده آب به صورت فاضلاب خارج و این فاضلاب توسط سیستم زهکش به خارج هدایت می شود.

در صورتیکه سیستم مجهز به شستشوی خودکار نباشد عمل شستشوی معکوس باید به صورت دستی انجام شود. به این صورت که در پایان هر دوره آبیاری باید ماسه ها از داخل تانک بیرون آورده و تعویض شوند.در صورت امکان می توان ماسه ها را تمیز نموده و برای دور بعدی آبیاری استفاده کرد.

◾️فیلتر های دیسکی

فیلتر های دیسکی شبیه فیلتر های توری عمل می کنند. تنها تفاوت آنها این است که به جای صفحات توری ،دیسک های انعطاف پذیری قرار دارند که مش ها (سوراخ ها) رو این دیسک ها قرارگرفته اند. این دیسک ها فضای زیادی برای جمع آوری آلودگی ها دارند به همین دلیل برای سیستم هایی که نمی توان به طور مداوم شستشو و بازرسی شوند بسیار مناسب است. و در مدت زمانی طولانی پر می شود.

همچنین این نوع فیلترها به دلیل جنس که دارند با شستشوی معکوس دچارخوردگی و زنگ زدگی نمی شوند.

شستشوی و نگهداری این فیلتر به راحتی انجام می گیرد. و در دو مدل خودشویندگی و شستشوی دستی به فروش می رسد.

◾️فیلتر های هیدروسیکلونی (گریز از مرکز)

هیدروسیکلون دارای ساختار مخروطی وارونه می‌باشد. در این نوع فیلتر ها آب به صورت گردان و گرداب وارد فیلتر شده و این چرخش دورانی آب موجب پرتاب شدن آلودگی ها و ناخالصی‌های آب به سمت دیواره فیلتر شده و آنها را به سمت مخزن پایین هدایت می‌کند.

این فیلتر ها اگر به درستی طراحی و نصب شده باشند تا 98 درصد از مواد و ناخالصی‌های جامد تا 74 میکرون و بزرگ‌تر را از آب جدا می‌کنند. پر شدن این نوع فیلتر موجب افت فشار آب در سیستم نمی شود چرا که مخزن آلاینده ها جدا طراحی شده و این یکی از مزیت هااین نوع فیلتر نسبت به بقیه ی فیلتر هاست.

یک نکته ی مهم برای کارکرد بهتر فیلترهای گریز از مرکز، این است که باید یک فشار حداقلی و حداکثری در ورودی آن وجود داشته باشد. فیلتر های هیدروسیکلونی مناسب ترین و مقرون به صرفه ترین فیلتر ها هستند. البته در روش های آبیاری که آب از مخزن با آب راکد یا حوضچه های تهنشینی تامین می شود نیازی به این نوع فیلتر ها وجود ندارد و بیشتر در تصفیه آب چاه کشاورزی، کارخانجات شن و ماسه، کارخانجات کاشی و سرامیک و… استفاده می شود.

افت ناچیز فشار، بهره برداری آسان، نداشتن عضو متحرک و عدم نیاز به انرژی الکتریکی از جمله ویژگی های بارز و متمایز هیدروسیکلون­‌ها می‌­باشد.

◾️تانک کود

تانک کود برای ترکیب کودهای محلول و آفت کش ها با آب آبیاری در سیستم آبیاری تحت فشار استفاده می شود‌.

مکانیسم عمل تانک کود ایجاد اختلاف فشار در ورودی و خروجی تانک می باشد. از طریق این تانک ها میتوان انواع کودهای شیمیایی و مواد مغذی مورد نیاز گیاه را به آسانی در اختیار آن قرار داد. علاوه بر کود مایع، این تانک ها عملکرد مثبتی در تزریق سموم دفع آفات مانند علف کش ها، نماتدها، آفت کش ها و … دارند. همچنین در صورت گرفتگی در لوله ها و قطره چکان ها می توان با تزریق مواد شیمیایی مناسب از طریق این تانک ها عملکرد سیستم را بهبود بخشید.

تانک کود به سه روش روی سیستم سوار می‌شود : 

• نصب مستقیم
• نصب با استفاده از ونتوری
• نصب با استفاده از پمپ تزریق کود

در نصب مستقیم با استفاده از یک شیر فلکه اختلاف فشار بین ورود و خروج آب به تانک کود تنظیم می‌شود. با اینکه در این روش کودرسانی یکنواختی صورت نمی‌گیرد، اما ارزان بودن آن نقطه قوت‌اش می‌باشد. در نصب با استفاده از لوله ونتوری براساس این اصل که کاهش سطح مقطع باعث افزایش سرعت می‌شود، اختلاف فشاری بین ورودی و خروجی لوله به وجود آمده که موجب مکش کود به داخل سیستم می‌شود.

در روش سوم استفاده از پمپ تزریق کود به منظور وارد کردن کود و محلول های شیمیایی درون سیستم انجام می شود.

با استفاده از این روش میتوان میزان و غلظت مواد را کاملاً مطابق با سطح نیاز تنظیم کرد. از مزایای این روش می توان به قابلیت حمل آسان، افت فشار بسیار کم و کاهش نیروی کارگری اشاره کرد. عیب این روش این است که به عنوان منبع انرژی خارجی نیاز به نیروی فشار آب یا الکتریسیته دارد.

همچنین مشکل رقیق سازی کود از زمره مشکلات بزرگ در سیستم های تزریق کود می‌باشد. به مرور با گذر از تانک، کود رقیق و رقیق‌تر شده که این باعث می‌شود در ابتدای خط آبیاری کود بسیار زیادی مصرف شده و در پایان خط دیگر کودی وجود نداشته باشد. در سیستم انژکتوری (ترکیبی از ونتوری و پمپ انژکتور) می‌توان کود یا اسید را با غلظت و سرعت دلخواه وارد سیستم لوله کشی مزرعه نمود.

◾️سیستم های کنترل فیلتراسیون آبیاری

به طور کلی سیستم های کنترل فیلتراسیون آبیاری به سه دسته تقسیم می شوند :

• دستی
• نیمه اتوماتیک
• تمام اتوماتیک

سیستم کنترل فیلتراسیون دستی:

در این نوع از سیستم ها ی فیلتراسیون آبیاری تحت فشار، عملیات شست و شوی فیلتر ها به وسیله ی شیرهای دستی موجود درسیستم و نیروی انسانی تا دو مرتبه در روز و با توجه به میزان املاح موجود در آب صورت می گیرد.

سیستم کنترل فیلتراسیون نیمه اتوماتیک:

در این نوع از سیستم ها عملیات شستو شو به وسیله ی شیر های کوچک موجود در تابلو کنترل سیستم و نیروی انسانی تا دو بار در روز با توجه به املاح موجود در آب انجام می گیرد.

سیستم کنترل فیلتراسیون تمام اتوماتیک:

در این سیستم فیلتراسیون نیز عملیات شست و شو با توجه به املاح آب انجام می شود؛ به این صورت که شست و شو ب وسیله تابلو کنترل سیستم و بصورت کاملا اتوماتیک در زمان افت فشار و بدون نیاز به دخالت اپراتور، انجام می شود .

◾️نکات مهم در انتخاب فیتراسیون

۱-در انتخاب صحیح یک فیلتر باید به نوع و اندازه آلودگی ها و ذرات معلق موجود در آب، نوع سیستم آبیاری و همچنین نگهداری فیلترها در سیستم آبیاری توجه کرد.

۲-کوچکترین حفره خطوط انتقال آب در سیستم آبیاری باید مورد توجه قرار گیرد .برای مثال اگر کوچکترین خروجی در آبیاری قطره‌ای 1 میلی‌متر باشد، رتبه‌بندی میکرون‌ها و یا مش‌ها بر روی صفحه باید برابر و یا کمتر از 1 میلی متر (100 میکرون) باشند.

۳-در سیستم فیلتراسیون روش آبیاری تحت فشار بارانی حداقل 80 مش (سوراخ ) ، در سیستم آبیاری قطره‌ای حداقل 120مش و نوارهای آبیاری قطره‌ای 155مش باید وجود داشته باشند.

به طور کلی با طراحی و نصب درست یک سیستم فیلتراسیون؛ از اجزاء سیستم آبیاری محافظت شده و علملکرد مناسب آن تضمین می شود.

◾️سخن آخر

با بررسی و تحقیق و انتخاب سیستم فیلتراسیون مناسب می توان از اجزاء سیستم آبیاری تحت فشار محافظت و به بهبود عملکرد آنها کمک نمود. در این راستا شرکت طراح گستر آب آرا با سالها سابقه درخشان در این حوزه و با بهره گیری از نیروی فنی متخصص ، دستگاهای پیشرفته و مواد اولیه مرغوب موفق به تولید اجزاء سیستم های آبیاری تحت فشار ، لوله و اتصالات آبیاری بارانی و قطره ای شده است.

شعار ما تولید محصول با کیفیت ایرانی و رضایت خاطر شما هموطنان گرامی می باشد.