Waterguide - Filtration
Was ist Filtration?
Die Filtration ist ein wesentlicher Prozess in der Wasseraufbereitung. Sie dient dazu, Verunreinigungen wie Partikel, Schwebstoffe, Bakterien, organische Substanzen und Chemikalien aus dem Wasser zu entfernen. Im Vordergrund des vorrangig mechanischen Verfahrens, welches aber auch physikalische und chemische Filtrationseffekte aufweisen kann, steht die Trennung bzw. Reinigung von Suspensionen oder Lösungen.
Die Wasserinhaltsstoffe werden in Feststoffteilchen und gelöste Stoffe unterschieden. Feststoffteilchen wie Schwebstoffe und körnige Partikel werden bei ausreichender Teilchengröße und Dichte durch eine Filtration fast vollständig entfernt. Hierbei durchströmt das Wasser ein poröses Medium (Filtermittel), das die auszufilternden Teilchen an der Oberfläche oder im Inneren zurückhält.
Was ist eine Suspension?
Eine Suspension ist ein heterogenes Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und darin fein verteilten, nicht-löslichen anorganischen und organischen Feststoffen (Partikel (10-2 – 10-6 m) und Kolloide (10-6 – 10-9 m). Durch verfahrenstechnische Aufbereitung wird dieses Wasser so weit gereinigt, und somit von unlöslichen Partikeln und Kolloiden getrennt, dass am Ende eine Lösung vorliegt.
Was ist eine Lösung?
Eine Lösung ist ein homogenes Stoffgemisch aus mindestens zwei chemischen Stoffen, den Solvaten und dem Lösungsmittel (Solvens), der den Großteil der Lösung ausmacht. Im Bereich der Wasseraufbereitung, insbesondere bei der Umkehrosmose, ist die Zielsetzung, Wasser (Solvens) von den gelösten Salzen (Solvaten), je nach Anforderung an nachgeschaltete Prozesse, zu trennen.
Welche Arten der Filtration gibt es?
Tiefenfiltration: Bei der Tiefenfiltration durchströmt das Wasser ein poröses Filtermedium, das die ungelösten Partikel oder Kolloide je nach Filterart zum einen mechanisch (aufgrund der Partikelgröße durch den Siebeffekt) als auch physikalisch (Physisorption) bzw. chemisch (Chemisorption) im Inneren bzw. in der Tiefe des Mediums adsorbiert und somit zurückhalten kann.
Oberflächenfiltration (Membrantechnik): Dagegen durchströmt bei der druckbetriebenen Oberflächenfiltration das Wasser eine semipermeable Membran, welche je nach Porenabmessung Partikel, Kolloide, zwei- oder mehratomige Moleküle (zweiatomige Moleküle liegen im Bereich von 10-10 m, große Moleküle mit mehreren Atomen im Bereich von 10-9 m) bis hin zu einzelnen Ionen abhalten kann. Durch suspendierte Schmutzstoffe bildet sich mit der Zeit auf der Oberfläche der Membran eine Deckschicht (Fouling). „Bei gelösten Inhaltsstoffen beginnt diese Deckschichtbildung erst nach Überschreiten der Löslichkeitsgrenze (Scaling).“
Zusätzlich werden die Filter noch in Feinfilter, Mehrschichtfilter und Sandfilter aufgeteilt.
Beispiel: Membranmodul für die Umkehrosmose
Oberflächen- bzw. Membranfiltration durch:
- Mikrofiltration (ca. 10-6 – 10-7 m)
- Ultrafiltration (ca. 10-7 – 10-8 m)
- Nanofiltration (ca. 10-8 – 10-9 m)
- Umkehrosmose (ca. 10-9 – 10-10)
Wie kann man sich die Größenskalen vorstellen?
Größenvergleich:
Maße eines Würfelzuckers: 1,6 • 10-2 x 1,6 • 10-2 x 1,1 • 10-2 m
1010 m „draufpacken“
1,6 • 10-2 • 1010 m = 160 000 000 m = 160 000 km
-> Erdumfang ca. 40 000 km
4-mal die Erde am Äquator umkreisen, bis man die 1010 m Unterschied erreicht hat.
Herco Filtersysteme:
- Feinfilter und Aktivkohlefilter
- Rückspülbare Feinfilter
- Sicherungsarmaturen
- Sand-, Enteisenungs- und Aktivkohlefilter
- Multimediafilter
- Teilstromfilter für Kühlkreisläuf
Mehr Informationen finden zur Filtration finden Sie im Waterguide oder im Produktcenter:
Sonderanlage Filtration