تم توثيقه لأول مرة في النصوص السنسكريتية والمصرية القديمة، ويعتبر الترشيح بالرمل أحد أقدم وأبسط طرق تنقية المياه.
يعمل ترشيح الرمل باستخدام طبقات متعددة من الرمل المتخصص وضغط سوائل الجاذبية للاحتفاظ بالجزيئات الصلبة العالقة في السوائل، مما يؤدي إلى منتج أنظف. عندما تمر السوائل ببطء عبر طبقات الرمل والحصى، تجتمع العمليات الفيزيائية والبيولوجية والكيميائية الطبيعية لتوفير العلاج.
لا يتطلب الترشيح الرملي البطيء مواد كيميائية أو كهرباء لتنظيف المياه. يتم تنفيذ غالبية العمل في الجزء العلوي من نظام الترشيح، حيث يتم احتجاز بعض المواد الصلبة على الأسطح الخشنة لحبيبات الرمل ويتم امتصاص البعض الآخر على الأسطح الرملية المشحونة سلبيًا. تتم معظم الأعمال القذرة عن طريق العمليات البيولوجية، أو الافتراس.
تتواجد الكائنات الحية الدقيقة بكثرة في المرشحات الرملية ويساعد هذا النظام البيئي المفترس في معالجة المياه وتنقيتها.
الرمل هو وسيلة ترشيح متاحة على نطاق واسع وبأسعار معقولة قادرة على إزالة المواد الصلبة العالقة وإنتاج مياه عالية الجودة مع تحسين اللون والطعم والرائحة، بالإضافة إلى إزالة 90-99% من مسببات الأمراض.
يستخدم الرمل في الأنواع التالية من أنظمة الترشيح:
- معالجة مياه الصرف الصحي (الصرف الصحي أو البلدي)
- التطبيقات التجارية والصناعية
- تنقية مياه الشرب
- تصفية حمام السباحة
- الغشاء (الترشيح المسبق)
- ترشيح المياه الرمادية/السطحية
- تربية الأحياء المائية مياه البحر
كما هو الحال دائمًا، اختيار الرمل مهم جدًا! يجب أن يتم غسل الوسائط المختارة في منشأة معالجة مناسبة وأن تكون لها خصائص معينة. تختلف هذه الخصائص قليلاً حسب نوع النظام المستخدم، ولكنها تشمل:
الحجم الفعال– إذا كانت الرمال كبيرة جدًا، فلن يتم احتجاز الجسيمات، وإذا كانت صغيرة جدًا، فسوف تتراكم الجسيمات على سطح طبقة المرشح مما يمنع تدفق السوائل. يتم تحديد الحجم الفعال عن طريق تحليل الغربال.
شكل– يجب أن يكون شكل الحبة من شبه دائري إلى شبه زاوي. كلما كانت الحبوب مستديرة أكثر، زادت فرصة تآكلها وتقليل عمر الفلتر. يمكن فقدان الحبوب المسطحة أثناء التنظيف (الغسيل الخلفي).
صلابة– تعتبر الجسيمات الكثيفة والصلبة والأكثر مقاومة والتي تحتوي على نسبة عالية من السيليكا هي الأفضل، حيث أن الجسيمات الأكثر ليونة تكون أيضًا أكثر عرضة للتآكل.
معامل التوحيد (Cu)– يجب أن تكون وسائط الترشيح موحدة الحجم نسبيًا، للسماح بمرور الماء من خلالها. أنظمة شرب المياه المثالية تحتوي على رمل Cuبين 1.3 و1.5، ويجب ألا يتجاوز 1.7. جuيمكن أن يكون أقل من 1.3، ولكنه سيكون باهظ الثمن بشكل غير ضروري وأعلى من Cuسيكون أكثر عرضة للانسداد. تتطلب أنظمة الصرف الصحي Cuل<4. Click here for a refresher on gradations, D-values, and uniformity coefficients.
في أنظمة تنقية المياه، يمكن أن يكون الرمل هو الوسيلة الوحيدة المستخدمة أو يمكن استخدامه كمكون في نظام متعدد الوسائط (مع مواد مندفة ومواد ترشيح أخرى مثل الفحم) لزيادة الفعالية.