Kiesfilteranlagen

Einsatzbereich

Der Einsatz von Kiesfilteranlagen in der Wasseraufbereitung als einzige Reinigungsstufe oder in Kombination mit weiteren verfahrenstechnischen Komponenten ist außerordentlich vielseitig. In der Trink- und Brauchwasseraufbereitung werden Kiesfilteranlagen zur Entfernung von mineralischen und organischen Trübstoffen eingesetzt. Oftmals ist eine chemische Behandlung, wie Dosierung von Fällungs- oder Flockungsmitteln vorgeschaltet. Der wichtigste Einsatzbereich ist die Enteisenung und Entmanganung von Oberflächen- oder Brunnenwasser. Dabei wird eine Oxidation mit Luftsauerstoff oder starken Oxidationsmitteln, wie Kaliumpermanganatlösung, der Filtration vorgeschaltet. Die Oxidation führt gut lösliche Eisen(II) - und Mangan(II) - Verbindungen in schwer lösliche Eisen(III) - bzw. Mangan(IV) - Verbindungen über.

Die Inbetriebreinigung von Prozeßwasser, wie z.B. die Entfernung von organischen Verschmutzungen aus dem Kühlwasser offener Rückkühlwerke oder von Korrosionsprodukten aus geschlossenen Kühlsystemen oder dem Kondensat von Dampferzeugern sind oft realisierte Aufgabenstellungen. Die Wiederverwertung von Reinigungslösungen und Spülwasser aus Waschanlagen kann durch eine Entfernung der Schmutzbelastung über Kiesfilter, bzw. Mehrschichtfilter erreicht werden.

Ein häufiger Anwendungsbereich ist die Feinreinigung von Abwässern nach einer Sedimentations- oder Flotationsanlage, z.B. in Betrieben der Metallbearbeitung, so wie in Galvanik- und Lackierbetrieben. Bei schwächer belasteten Spülwässern kann dabei die Kies- oder Mehrschichtfiltration gleichzeitig als Reinigungsstufe zum Zweck der Wiederverwendung dienen.

Funktionsbeschreibung

Der prinzipielle Verfahrensablauf erfolgt unabhängig von der Größe einer Anlage. Die Betriebsrichtung, d.h. Beladung, bei einem Festbettreaktor erfolgt von oben nach unten. Die Schmutzabscheidung hat eine allmähliche Verstopfung des Porensystems in der Schüttung des Filtermaterials zur Folge. Dadurch steigt der Differenzdruck und die Fließgeschwindigkeit verringert sich. Das Volumen des Porensystems beträgt bei den meisten Filtermaterialien ca. 35 - 40 % des gesamten Filterbettvolumens. Bei 5 - 10 % Schmutzanteil ist jedoch die Aufnahmefähigkeit erschöpft. Eine Rückspülung muß eingeleitet werden. Die Auslösung des Rückspülprogramms im Automatikbetrieb kann wahlweise 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 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 erfolgt eine Auflockerung des Filterbettes und ein mechanischer Abrieb des Schmutzes vom Filterkorn. Die Luftspülung ist außerdem ein sicheres Mittel, um die Bildung von sog. Schlammbällen 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 aller vom Filterkorn abgelösten Trübstoffe. Bei Mehrschichtfiltern wird die Fließgeschwindigkeit so eingestellt, daß eine Trennung der Filtermaterialien nach deren unterschiedlicher Dichte erfolgt.

Spülung mit Wasser in Betriebsrichtung zum Absetzen des Festbettes und zur vollständigen Klarspülung.