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Kiesfilteranlagen

Kiesfilteranlagen sind dreidimensional wirkende Filterbettsysteme. Sie kommen zweckmäßigerweise dort zum Einsatz, wo die Trübstoffbelastung des flüssigen Mediums groß und die Filtrierbarkeit an zweidimensional wirkenden Filtersystemen schlecht bzw. unmöglich ist. Neben der rein mechanischen Filtrierwirkung kann der Trennvorgang fest/flüssig durch Adsorptionvorgänge an der Oberfläche des Filterkorns und durch heterogen katalysiertes Kristallwachstum unterstützt werden.

   

Filterquarzkies, bzw. Sand, wird in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der zu entfernenden Feststoffe oder der gewünschten Fließgeschwindigkeit in unterschiedlichen Teilchengrößen ("Körnungen") eingesetzt.

Üblich zur Filtration sind Körnungen mit einem Teilchendurchmesser von 3 bis 5 Millimeter für Stützkies sowie 0,7 bis 1,2 Millimeter für Feinkies. Von Kiesfilteranlagen wird auch dann gesprochen, wenn das Filtermaterial Kies oder Sand teilweise oder vollständig durch andere körnige Materialien - z.B. Tonerdegranulate, amorphe Alumosilikate, synthetische oder natürliche Zeolithe (zum Teil chemisch imprägniert) oder Anthrazit - ersetzt wird. Der gezielte Einsatz unterschiedlicher, auch chemisch wirkender Filtermaterialien in so genannten Mehrschichtfiltern, löst manche schwierigen Trennprobleme.

Funktionsbeschreibung

Der prinzipielle Verfahrensablauf erfolgt unabhängig von der Größe einer Anlage. Die Betriebsrichtung (d.h. die Beladung) bei einem Festbettreaktor erfolgt von oben nach unten. Die Schmutzabscheidung hat eine allmähliche Verstopfung des Porensystems in der Schüttung des Filtermaterials zur Folge, so dass der Differenzdruck steigt und die Fließgeschwindigkeit abnimmt. Das Volumen des Porensystems beträgt bei den meisten Filtermaterialien rund 30 bis 40 Prozent des gesamten Filterbettvolumens. Bei einem Schmutzanteil von 5 bis 10 Prozent ist die Aufnahmefähigkeit jedoch erschöpft und eine Rückspülung muss eingeleitet werden. Die Auslösung des Rückspülprogramms im Automatikbetrieb kann optional zeitgesteuert, mengenabhängig oder differenzdruckgesteuert erfolgen. Bei Einfiltersystemen wird der Betrieb während des Rückspülprogramms unterbrochen.

Bei Zwei- und Mehrstraßen-Pendelanlagen übernehmen Reservefilter den Betrieb. Bei Parallelanordnung von Zwei- und Mehrstraßen-Filtersystemen wird der Betrieb mit verminderter Filtratleistung fortgesetzt.

Die Rückspülung besteht aus verschiedenen, nacheinander ablaufenden Spülschritten, die vollautomatisch, zeitgesteuert und durch das Schalten von Automatikventilen ablaufen oder bei nicht automatisch arbeitenden Anlagen von Hand durchgeführt werden müssen.

  • Absenkung des Füllstandes im Druckbehälter bis zur vollständigen Entleerung des Rückspülraumes.
  • Spülung mit Luft im Gegenstrom. Dabei kommt es zu einer Auflockerung des Filterbettes und zu einem mechanischen Abrieb des Schmutzes vom Filterkorn. Die Luftspülung ist außerdem ein sicheres Mittel, um die Bildung so genannter Schlammbälle zu verhindern.
  • Spülung gegen die Betriebsrichtung gemeinsam mit Luft und Wasser. Dabei erfolgt der Austrag der abgeschiedenen Feststoffe.
  • Spülung mit Wasser im Gegenstrom. Dabei erfolgt der Austrag sämtlicher vom Filterkorn abgelöster Trübstoffe. Bei Mehrschichtfiltern wird die Fließgeschwindigkeit so eingestellt, dass eine Trennung der Filtermaterialien nach den unterschiedlichen Dichten erfolgt.
  • Spülung mit Wasser in Betriebsrichtung zum Absetzen des Festbettes und zur vollständigen Klarspülung.

Das gesamte Spülprogramm dauert rund 25 bis 40 Minuten. Anschließend ist der Filter wieder betriebsbereit.

 

Anwendungsbereiche

Der Einsatz von Kiesfilteranlagen in der Wasseraufbereitung als einzige Reinigungsstufe oder in Kombination mit weiteren verfahrenstechnischen Komponenten ist außerordentlich vielseitig.

 Trink- und Brauchwasser

In der Trink- und Brauchwasseraufbereitung werden Kiesfilteranlagen zur Entfernung von mineralischen und organischen Trübstoffen eingesetzt. Häufig ist eine chemische Behandlung, wie die Dosierung von Fällungs- oder Flockungsmitteln, vorgeschaltet. Der wichtigste Einsatzbereich ist die Enteisenung und Entmanganung von Oberflächen- oder Brunnenwasser. Hierbei wird eine Oxidation mit Luftsauerstoff oder starken Oxidationsmitteln, wie Kaliumpermanganatlösung, der Filtration vorgeschaltet. Die Oxidation führt gut lösliche Eisen(II)- und Mangan(II)-Verbindungen über in schwer lösliche Eisen(III)- bzw. Mangan(IV)-Verbindungen.

 Prozesswasser

Die In-Betrieb-Reinigung von Prozesswasser - wie z.B. die Entfernung organischer Verschmutzungen aus dem Kühlwasser offener Rückkühlwerke oder von Korrosionsprodukten aus geschlossenen Kühlsystemen oder auch dem Kondensat von Dampferzeugern - sind häufig umgesetzte Aufgabenstellungen.

 Reinigungslösungen und Spülwasser

Die Wiederverwertung von Reinigungslösungen und Spülwasser aus Waschanlagen kann durch eine Entfernung der Schmutzbelastung über Kies- bzw. Mehrschichtfilter erreicht werden. Ein häufiger Anwendungsbereich ist die Feinreinigung von Abwasser nach einer Sedimentations- oder Flotationsanlage (z.B. in Betrieben der Metallbearbeitung) sowie in Galvanik- und Lackierbetrieben. Bei schwächer belastetem Spülwasser kann die Kies- oder Mehrschichtfiltration dabei zugleich als Reinigungsstufe zum Zweck der Wiederverwendung dienen.

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An dieser Stelle erhalten Sie noch einmal einen Überblick über die WAT Gesellschaft für Wasseraufbereitung (WAT Hamburg). Unser Unternehmen agiert seit vielen Jahren auf dem Gebiet der Abwasseraufbereitung sowie der Abwassertechnik und verfolgt des Weiteren das Ziel einer ökologisch sinnvollen und sparsamen Verwendung der Ressource Wasser. Die Basis des Erfolgs beruht auf einer hohen Kompetenz jedes Mitarbeiters, hohen Ansprüchen an Qualität und modernster Technik. Wir bieten Ihnen: Abwasserentgiftung, Abwasserneutralisation, Brauchwasseraufbereitung, Industriewasserbehandlung, Kühlwasseraufbereitungen, mobile Abwasseraufbereitung, Prozesswasseraufbereitung und Prozesswasserrecycling. Nachdem die Planung einer Anlage (Vollentsalzungsanlage und Kiesfilteranlage) durchgeführt wurde, beginnt anschließend sofort der Bau dieser Maschine, sodass individuelle Anforderungen mit individuellen Lösungen erfüllt werden können. Bei uns erhalten Sie nur qualitativ hochwertige Produkte und Leistungen (Teilentsalzung, Ultrafiltration oder Vollentsalzung), die unsere Kunden sehr schätzen und die wir durch unsere jahrelangen Erfahrungen immer weiter verbessern konnten. Das Verfahren der Umkehrosmose ist dann entscheidend, wenn eine weitgehende Entsalzung des Wassers bewirkt werden möchte. Mit Hilfe der Ionenaustauscher kann demzufolge ein nahezu ähnliches Ergebnis, wie bei der Reinstwassererzeugung erzielt werden.

Die jährlich stattfindende Qualitätsprüfung und damit einhergehende Optimierung wird im Sinne der Kundenorientierung, der Produktqualität und der Unternehmenskultur durchgeführt, sie ist jedem Mitarbeiter zugänglich. Bei der Entwicklung von neuesten Verfahren wird insbesondere darauf geachtet, diese umweltschonend und effizient zu gestalten. Deshalb sind wir Ihr Ansprechpartner bei Fragen rund um: Abwasseraufbereitung, Abwasserentgiftung, Abwasserneutralisation, Abwassertechnik, Brauchwasseraufbereitung, mobile Abwasseraufbereitung, Industriewasserbehandlung sowie Kühlwasseraufbereitungen. Ebenso sind wir Experte bei folgenden Themen: Ultrafiltration, Umkehrosmose, Vollentsalzung, Teilentsalzung, Prozesswasserrecycling und Prozesswasseraufbereitung. Die Entsalzung von Wasseranlagen ist ein besonders wichtiger Bestandteil unserer Arbeit, da durch das Einsetzten der Ionenaustauscher, ähnlich der Reinstwassererzeugung, eine hohe Qualität des Wassers erreicht wird. Außerdem leistet eine Kiesfilteranlage und Vollentsalzungsanlage der WAT Hamburg mittels chemischer Materialien eine vollständige Ablösung der Mineralien bzw. eine Filtrierung des Wassers.

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