Kum filtrelerinin bazı modelleri içinde bulunan ve filtre görevi yapan kumun yalnızca belli bir oranı hakikatte filtre görevi yapar. Oysa kum filtresi hesabı yapılırken, filtre kumunun tamamının filtre görevi yaptığı kabul edilir.

Tüm dünyada ve ülkemize kullanılan basınçlı kum filtrelerinin çoÄŸu alışılagelmiÅŸ ÅŸekilde imal edilir ve belli alışkanlıklarla kum filtresinin yalnızca çapı göz önüne alınarak kapasite hesabı yapılır. Genelde kum filtresi seçiminde, filtre içinde bulunan dağıtım sistemi göz önüne alınmaz. Filtre içindeki kumun tamamı suyu bir güzel filtre ediyor diye düşünüldüğü için filtre tankının çapından yola çıkılarak filtre kapasitesi hesaplanır.   

Kum filtresi kapasite hesabı: Filtre tankının çapı örneğin 2,00 metre ise, kum filtresi kesiti 3,14 m2'dir. Su filtrasyon hızı 10 m3/h/m2 alındığında bu filtrenin kapasitesi 31,4 m3/saat olarak kabul edilir. Su hızı 20 m3/h/m2 alınırsa aynı filtrenin kapasitesi 62,8 m3/saat kabul edilir. İşte, kum filtresi hesabı genelde filtre tankı çapı ve tank kesitine göre su hızı göz önüne alınarak yapılır.

Oysa "su"yun, fizik kanunları gereği, her zaman en kısa yolu seçtiğini biliyoruz. Bu sebeple filtre içine giren su, "en kısa yoldan" kum içinden geçerek filtre tankı altındaki fıskiyelere (diffuser- difüzör) gider. Filtre tankı dibinde bulunan fıskiye sayısı veya yüzeyi ne kadar çok ise, suyun filtre kumunun büyük bir oranından filtrelenerek geçmesi de o kadar çok olur. Fıskiye sayısı azsa, filtre tankı içindeki kumun büyük bir oranı filtrasyon görevi yapmaz, atıl kalır. Bu durum filtrenin ters yıkaması için de aynıdır ve fıskiye sayısı az olan kum filtreleri içindeki durgun bölümler ters yıkama sırasında hareket görmez. Durgun kumlardan başlayarak kum içinde mikrobiyolojik üreme sorunu ortaya çıkar. "Biyofilm" oluşur, kumlar topaklaşır ve sonunda filtrelenecek su, kum topakları arasındaki boşluklardan ve hiç filtrelenmeden geçer.

Şekil 1 ile şekil 2'yi karşılaştırdığımızda yukarıdaki paragraflarda yazdıklarımız daha iyi anlaşılır. Şekil 1'de görünen filtre tabanındaki fıskiye grubu "az miktardadır", yani 2,2 m çapındaki kum filtresinin kesiti 3,8 m2 olmasına rağmen, bu fitrede toplam 40 adet fıskiye bulunmaktadır. Filtre tasarımı hesabında, su hızını 10 m3/h/m2 almış olsak dahi, aslında, ?en kısa yolu seçen su?, filtreye girişinden itibaren doğruca filtre tabanındaki fıskiyelere doğru akar ve bu kısa yol üzerinde bulunmayan kum katmanları filtrasyon görevi yapamaz ve durgun kalırlar. Bu durumda filtre görevi yapan kum miktarı oranı azdır ve filtre görevi yapan kum kesiti içindeki su hızı 30-40 m3/h/m2 üzerinde olabilir.

Åžekil 2'de, filtre tabanına bolca konmuÅŸ fıskiyeler sayesinde, filtre tankı içindeki kumun tamamının filtre görevini yaptığını kabul edebiliriz. Åžekil 2'de görünen filtrenin çapı 1,22 m ve kesiti 1,16 m2'dir ve bu filtrede toplam 55 adet fıskiye vardır. Bu durumda, filtre tasarımı hesabında, su hızını 10 m3/h/m2 aldığımızda, hakikaten filtre görevi yapan kum içindeki su hızının 10 m3/h/m2 civarında olduÄŸunu kabul edebiliriz. 

Çapları 2 metre olan ve yükseklikleri aynı olan iki kum filtresinin içinde bulunan fıskiyeler Şekil 1 ve Şekil 2'deki gibi farklı farklı olduğunda, bu iki kum filtresinin içindeki su hızını nasıl olur da ayni kabul edebiliriz ve yalnızca filtre kesitini göz önüne alıp filtre kapasitesi hesaplayabiliriz?

Fıskiye düzeneği "az olan" (Şekil 1) filtre içinden 10 m3/h/m2 hesabı ile su geçirilecekse, Şekil 2'de fıskiye şekli gösterilen "çok fıskiyeli" filtre içinden 20-30 m3/h/m2 hesabı ile su geçirildiğinde aynı filtrasyon sonucu alınır görüşündeyiz. Bu durumda, 31,4 m3/saat suyu 2,00 metre çapında "az fıskiyeli" filtre ile filtrelemek yerine, 1,20 metre çapında ancak "çok fıskiyeli" kum filtresi ile filtrelemek aslında daha ekonomik olur.

-          31,4 m3/saat debideki suyu 1,20 metre çapındaki çok fıskiyeli kum filtresi ile filtrelemenin avantajlarını şöyle sıralayabiliriz (iki filtrenin fiyatı ayni olsa dahi):

-          1,20 metre çapındaki filtre çok daha az yer tuttuÄŸu için ve daha hafif olacağı için nakliyesi daha ucuz olur.

-          Ä°ÅŸletme içinde daha az yer iÅŸgal ettiÄŸi için yer avantajı saÄŸlar.

-          Kum filtresi ters yıkama hızını 30 m3/h/m2 aldığımızda, ters yıkama süresini 10 dakika alırsak 2,00 metre çapındaki az fıskiyesi olan filtre 15,7 m3 su kullanır. Oysa, 1,20 metre çapındaki filtre yalnızca 5,65 m3 su ile kendini yıkar (üçte biri kadar su telef eder)

-          Kum deÄŸiÅŸtirilmesi gerektiÄŸinde de çok fıskiyeli filtre için az miktarda kum satın alınıp hızlıca kum deÄŸiÅŸimi saÄŸlanır.

Yukarıda açıklamasını yaptığımız kum filtresi kapasite hesabı ve "filtrasyon hızı" konuları ilmi bir araÅŸtırma sonucu elde edilmiÅŸ bilgiler deÄŸildir. 25 yılı aÅŸkın süredir su filtrasyonu ile uÄŸraÅŸmamız sonucu ulaÅŸtığımız pratik bilgilerdir. Bugün ulaÅŸmış olduÄŸumuz bu uygulama bilgileri sonucunda, biz projelerimizde Foto 2'de görünen "çok fıskiyeli" kum filtrelerini tatbik ediyoruz ve bu yazıda sözünü ettiÄŸimiz avantajları elde ediyoruz. Bu bilgileri okuyucularımız ile paylaÅŸmak istediÄŸimiz için bu yazıyı kaleme aldık.