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Filteranlagen [i]


Filteranlagen [i] Man kennt das ja schon beim Zubereiten von Kaffee: Je gröber der Kaffee gemahlen ist, desto geschackloser und dünner wird er. Bei fein gemahlenem Pulver hingegen erhält man einen starken, gehaltvollen Kaffee.
So ist das auch bei der Filtration von Wasser. Was schlicht bedeutet, dass je nach Körnung des Filtermediums ein unterschiedliches Filterergebnis zu erwarten ist.
Neben der Körnung, die einen Einfluss auf das Filterergebnis hat, ist auch die Verweildauer des Wassers im Filter ein endscheidendes Kriterium für das Filterergebnis. Je langsamer das Wasser durch den Filter fliesst, desto länger ist die Kontaktzeit des aufzubereitenden Wassers mit dem Filtermedium. Viele Prozesse in der Filtration von Wasser benötigen eine bestimmte Kontaktzeit des Wassers mit dem Filtermedium. Deshalb haben viele Filter einen grossen Durchmesser oder werden als Doppelfilteranlagen, parallel durchströmt, ausgeführt.
Zusammenfassend kann man also sagen, je sauberer mein Wasser sein soll, desto feiner muss mein Filtermedium sein und die Fliessgeschwindigkeit (Filtergeschwindigkeit) im Filter darf nicht zu gross werden.
Bleibt die Frage, welches Wasser muss eigentlich gefiltert, wassertechnisch aufbereitet, werden?
Das hängt natürlich in erster Linie von den Inhaltsstoffen des Wassers und vom Verwendungszweck ab, z.B. Eisen setzt - wie im Bild zu sehen- Rohre komplett zu.
Im grossen und ganzen sind da vier Filtrationsarten zu unterscheiden, mit denen man schon eine ganze Palette an Anwendungen bewerkstelligen kann.

  • Kiesfilter - zur Filtration von Sedimentationen und zur Enteisenung und Entmanganung
  • Aktivkohlefilter - zur Filtration von chemischen und organischen Verunreinigungen
  • Entsäuerungsfilter - zur Filtration über Kalkstein zur Anhebung des pH Wertes bei sauren Wässern
  • Eisen- und Manganfilter - Spezielle Filter zur Enteisenung und Entmanganung mit katalytischem Filtermaterial oder aber auch mit Ionenaustauscher



Eisen- und Manganfilter - Enteisenung Entmanganung



Enteisenung und Entmanganung wird in der Wasseraufbereitung die Entfernung von 2-wertigen
Verbindungen des Eisens und des Mangans aus einem Wasser genannt.
Normale Oberflächenwasser enthalten keine oder nur geringe Mengen dieser Metallverbindungen. Grundwasser kann dagegen stärker damit verunreinigt sein. Geringe Gehalte an Eisen(II)- und Mangan(II)-Verbindungen haben keine toxischen Eigenschaften. Da aber diese Eisen- und Manganverbindungen bei Gegenwart von Sauerstoff schwer lösliche rotbraune bis schwarze Oxide bilden, müssen sie vor einer Verwendung als Trink- oder Prozess Wasser aus den Wässern entfernt werden.
Trinkwasser darf entsprechend den gesetzlichen Vorschriften keine oder nur sehr geringe Mengen Eisen oder Mangan enthalten. Die normalen Maximalwerte für Trinkwasser betragen laut der deutschen Trinkwasserverordnung für Eisen 0,2mg/l und für Mangan 0,05mg/l.
Neben Trinkwasser wird auch Brauch- oder Prozesswasser vor seiner Verwendung meistens aufbereitet, damit es frei von höheren Gehalten dieser Verbindungen ist.

Aufbereitungsverfahren



Durch eine Belüftung des aufzubereitenden Wassers wird der Sauerstoffgehalt des Rohwassers gesteigert.
Diese Zufuhr an Sauerstoff ermöglicht die Umsetzung der Eisen- und Manganverbindungen von der 2-wertigen Oxidationsstufe in die 3-wertige für das Eisen und in die 4-wertige für das Mangan.
Neben dem Sauerstoffgehalt im Wasser spielt der pH Wert im Rohwasser eine entscheidende Rolle
bei der Enteisenung und Entmanganung. Bei geringen pH Werten wird eine Enteisenung und Entmanganung nur unvollständig ablaufen.
Hier ist dann eine pH Wertanhebung unumgänglich. Meist genügt eine Belüftung des Wassers mit unseren Belüftungssystemen zur Ausgasung des Kohlendioxides und damit zur Anhebung des pH Wertes.
Dieses Verfahren ist in der Regel für kleinere Anlagen recht aufwendig, führt aber insbesondere bei Vorhandensein organischer Substanzen zu einem sehr guten Filterergebnis.
Unsere Filteranlagen arbeiten als reine Enteisenungs- und Entmanganungsanlagen neben Filterkies u.a. mit stark katalytischen Filtermedien, die selbst nicht an der chemischen Reaktion der Oxitation von Eisen und Mangan teilnehmen. Sie wirken jedoch als Katalysator bei der Umsetzung der Metalle unter Einbeziehung des im Wasser gelösten Sauerstoffs. Die katalytischen Eigenschaften der Filtermedien bleiben erhalten und erschöpfen sich nicht. Eine Regeneration mit Kaliumpermanganat, wie z.B. bei Greensand, ist nicht erforderlich.

Rückspülung von Filteranlagen



Das bei der Filtration anfallende Eisen- und Manganoxid muss in regelmäßigen Abständen über eine Rückspülung des Filters- das bedeutet von unten nach oben im Gegenstrom- ausgespült werden. Bei diesem Vorgang wird das gesamte Filterbett angehoben und alle abfiltrierten Stoffe werden aus dem Filter entfernt. Dazu sind je nach Größe und Durchmesser der Filteranlage und der zur Enteisenung und Entmanganung verwendeten Filtermedien grosse Spülgeschwindigkeiten und Wassermengen notwendig.
Daher muss bei der Planung einer Filteranlage zur Enteisenung und Entmanganung dieser Aspekt grosse Beachtung finden.
Eine ständige ungenügende Rückspülung von Filteranlagen führt letztlich immer zum Ausfall derFilteranlage.
Beachten Sie hierzu immer die Leistung der Brunnenpumpe bzw. den Leitungsdruck und den Volumenstrom in zentralen Versorgungsleitungen.

Kiesfilteranlagen



Als Kiesfilter werden in der Wasseraufbereitung Filter oder Filteranlagen bezeichnet, die für die Reinigung von Wasser und Prozessflüssigkeiten verwendet werden. Mit einem Kiesfilter können ungelöste Feststoffe aus Wasser oder Prozessflüssigkeiten abgetrennt werden und die Flüssigkeit wird dadurch gereinigt.
In den Filterbehältern ist als Filtermaterial eine Schüttung von Filter Kies, je nach Filteraufgabe ist dies Quarzkies verschiedenen Körnungen, enthalten.
Wichtige Einsatzbereiche für diese Filteranlagen sind die Trink- und Brauchwasseraufbereitung.
Kiesfilteranlagen sind in Verbindung mit Belüftungssystemen hervorragend zur Enteisenung und Entmanganung geeignet. Im Gegensatz zu katalytischen Filtermedien hat Filter Kies eine geringere Dichte und benötigt damit eine geringere Rückspülleistung zur Entfernung der abfiltrierten Stoffe.

Aktivkohlefilteranlagen



Aktivkohlefilter filtern zunächst, wie bei allen Filtern, alle Feststoffe je nach Partikelgrösse.
Bei Aktivkohlefilteranlagen werden dabei je nach Körnung der Aktivkohle Filterfeinheiten bis zu 50µm (Tausendstel Millimeter) erreicht.
Gesinterte Block Aktivkohlekerzenfilter erreichen Filterfeinheiten bis zu 1µm.
Hauptaufgabe von Aktivkohlefiltern ist jedoch die Reinigung des Wassers von oranischen Bestandteilen, wie Huminsäuren und weiterer schädliche Substanzen wie Halogenkohlenwasserstoffe und Pestizide und Herbizide und natürlich insbesonder von Chlor.
Wie alle Filteranlagen müssen auch Aktivkohlefilteranlagen zur Auflockerung der Aktivkohle regelmäßig rückgespült werden. Gleichzeitig werden dabei alle mit abfiltrierten Sedimente ausgespült.
Da die Aktivkohle alle organischen Bestandteile im Wasser aufnimmt und anlagert, muss das Filtermedium in den Aktivkohlefilteranlagen regelmäßig gewechselt werden.
Auch Aktivkohle Filterkerzen unterliegen diesem Wechselrythmus.
Aktivkohlefilter und Aktivkohlefilteranlagen tragen wesentlich dazu bei, die Reinheit und den Geschmack von Wasser erheblich zu verbessern.

Entsäuerung von Wasser


Entsäuerungsfilter - Entsäuerungsanlagen



Die Entsäuerung von Wasser bedeutet die Verminderung der Konzentration des im Wasser gelösten Kohlenstoffdioxids durch Ausgasen oder Reaktion mit basischen Stoffen wie z.B. Marmorsplit oder Calcium. Dies ist mit einem Anstieg des pH-Wertes im Wasser verbunden.

Wasser mit einem geringen pH Wert hat meist einen hohen Anteil freier Kohlensäure, sozusagen befindet sich Kohlensäure CO2 im Leitungswasser und damit hat das Leitungswasser einen geringen pH Wert und ist korrosiv. Die Kohlensäure hat aber aus geschmacklichen und vor allem technischen Gründen eine große Bedeutung für die Qualität des Trinkwassers.

Um Materialschäden durch Korrosion und eine Belastung des Trinkwassers durch gelöstes Blei, Kupfer und Nickel aus Leitungsrohren bzw. aus Armaturen oder durch Fasern aus Asbestzementrohren zu begrenzen, darf Trinkwasser nicht zu sauer und nicht zu aggressiv sein. Deshalb setzt die Trinkwasserverordnung (TrinkwV)Grenzwerte für den pH-Wert und die Calcitlösekapazität (Clk) fest. Der pH-Wert darf 6,5 nicht unterschreiten und die Clk darf 5 mg/l nicht überschreiten.
Andernfalls ist das Wasser zu entsäuern.
Erfolgt keine Entsäuerung des Wassers kommt es zur Herauslösung von Metallionen und Kalkhaltiges Gestein und Beton verliert seine Festigkeit. Die Konzentration dieser Metallionen im Leitungswasser kann dabei den Grenzwert der Trinkwasserverordnung übersteigen und damit ist dann dieses Wasser gesundheitsschädlich.

Maßnahmen zur Entsäuerung von Wasser



Bei weichen Wässern lässt sich der pH-Wert mittels Entsäuerungsfilter erhöhen. In Diesen Filtern strömt das saure Wasser über Marmorsplit oder gebranntes Calciumkarbonat und wird dabei entsäuert.
Bei diesem Verfahren erfolgt die Entsäuerung des Wassers bis zum pH Neutralwert. Eine Überentsäuerung, d.h. Calciumcarbonat-Übersättigung erfolgt bei diesem Verfahren nicht.

Bei harten Wässern geschieht dies durch Ausgasung von Kohlenstoffdioxid (CO2) mittels Belüftung. Die Belüftung des Wassers erfolgt in offenen Anlagen oder über statische Luftmischer wie z.B. bei unseren
Belüftungssystemen
für die Enteisenung und Entmanganung.
Bei Wässern mit einem pH-Wert über 7,8 sind keine Maßnahmen notwendig, da solche Wässer den Clk-Grenzwert ohnehin einhalten.