Effiziente Seitenstromfiltration

Claudia Feldhusen

Im Gegensatz zu den Anlagen bei der Norddeutschen Affinerie, bei denen multiple automatische Filtersysteme das Kühlwasser im Vollstrom filtern bzw. das Einspeisewasser aus der Elbe mit einem separaten Filtersystem gereinigt wird, wurde im Stader Werk mit der Seitenstromfiltration ein technisch effizienter und wirtschaftlich noch rentablerer Weg beschritten.

Die Installation des Amiad-4“-Filters SAF 4500, der mit einem gewebten Edelstahlsieb der Maschenweite 50 µm ausgestattet ist, weicht deutlich vom klassischen Einbauschema ab. Das Filtersystem wird zu gleichen Teilen – jeweils ca. 25 m³/h – aus dem Seitenstrom und durch Einspeisewasser beschickt. Das Einspeisewasser in das System ist grob vorfiltriertes Elbewasser.

Während es kurz nach der Inbetriebnahme aufgrund der Ablagerungen in den Rohrleitungen noch zu häufigen Rückspülungen kam, hat sich die Rückspülfrequenz des Filters zwischenzeitlich auf durchschnittlich 15 Rückspülungen pro Tag eingependelt. Ein Wert, der von der Air Liquide als besonders wirtschaftlich eingestuft wird. Zur weiteren Stabilisierung des Systems werden zudem Mittel gegen Kalkablagerungen sowie Ozon für die Kontrolle der Biologie eingesetzt.

Standardmäßig werden die vollautomatischen Filtersysteme mit einer Siemens-SPS7-Steuerung ausgeliefert. Auf Wunsch, wie im Falle von Air Liquide, erfolgt die Auslieferung jedoch auch ohne Steuerung, so dass die direkte Einbindung des Filtersystems in das zentrale Prozessleitsystem des Anwenders ermöglicht wird.

Die elektrisch betriebenen, automatischen Rückspülfilter gibt es in unterschiedlichen Größenordnungen für Durchsätze zwischen 6 und 3000 m³/h. Die SAF-Modellreihe umfasst vier Größen mit den Siebflächen 1500, 3000, 4500 und 6000 cm2. Die Filtereinheiten sind standardmäßig mit gewebten Sieben aus Edelstahl 316L von 10 bis 500 µm verfügbar, Anschlüsse liegen zwischen DN 50 und DN 350 bei maximalen Durchsätzen von 400 m³/h. Neben dem Sieb ist ebenfalls grundsätzlich der Abreinigungsmechanismus aus Edelstahl gefertigt.

Die Abreinigung der Siebe erfolgt bei ununterbrochener Versorgung der nachgeschalteten Anlagen durch die Saugdüsentechnik und kann entweder durch Differenzdruck und/oder per Zeitschaltung ausgelöst werden. Während des Filterprozesses wird ständig der Druck sowohl am Zu- wie auch am Ablauf des Filters gemessen. Bei einem voreingestellten Differenzdruck von 0,5 bar erfolgt die Abreinigung des Siebes. Dabei wird das komplette Sieb berührungslos durch die an der Saugdüsenwelle angebrachten Düsen abgerastert und so der auf dem Sieb akkumulierte Filterkuchen entfernt.

Zunächst erfolgt ein Signal an das Abwasserventil, das zur Atmosphäre öffnet. Danach wird der elektrische Motor in Betrieb gesetzt, der die Saugdüsenwelle mit ihren Saugdüsen spindelförmig bewegt und so die Abreinigung des gesamten Siebes während eines Rückspülvorgangs sicherstellt. Durch den Druckunterschied im Filtergehäuse, je nach Modell und Filterfeinheit ist ein Mindestdruck zwischen 1,5 und 3 bar erforderlich, und dem atmosphärischen Druck von 0 bar liegen im Bereich der Saugdüsen hohe Saugkräfte an. Diese Saugkräfte werden zusätzlich durch den kleinen Durchmesser der Saugdüsenöffnungen von nur 14 mm unterstützt. Hierdurch entstehen Turbulenzen im Bereich der Saugdüsen, die die Abreinigung weiter unterstützen. Dadurch wird eine effiziente Abreinigung des Siebes auch bei schwierigen Verunreinigungen wie organischen oder klebrigen Partikeln sichergestellt. Der Rückspülzyklus beträgt – abhängig vom Filtermodell – zwischen 15 und 40 s.

Die Gehäuse der automatischen Rückspülfilter sind standardmäßig aus epoxidharzbeschichtetem Stahl 37-2 gefertigt. Andere Gehäuse bzw. Beschichtungen gibt es auf Anfrage. Für größere Durchflussmengen sind die EBS- bzw. Mega-EBS-Filterserien verfügbar, die bei gleicher Technik und Siebeinsätzen Durchflussraten bis zu 3000 m³/h pro Filtereinheit ermöglichen.

Den Bereich der Grobfiltration zwischen 200 und 3500 µm decken die automatischen, ebenfalls elektrisch betriebenen Filtersysteme der ABF-L-Serie ab. Diese Filtereinheiten sind wahlweise mit Spaltsieben oder perforierten Lochblechzylindern aus Edelstahl 316L erhältlich. Die Entfernung des Filterkuchens vom Sieb erfolgt bei dieser Serie über die Bürstentechnik. Auch hier ist der Abreinigungsmechanismus standardmäßig aus Edelstahl gefertigt und wird wie auch bei den Saugdüsenmodellen über Differenzdruck oder Zeitschaltung initiiert. Während der maximal 30 s dauernden Rückspülung wird der Filtrationsprozess nicht unterbrochen, der Mindestbetriebsdruck bei diesen Filtereinheiten beträgt lediglich 1 bar. Die ABF-L-Serie ist jetzt in zwei Modellen verfügbar: neben dem bewährten ABF-L 6000 ist jetzt auch der ABF-L 10 000 verfügbar.

Durch die verwendeten zuverlässigen und effektiven Abreinigungstechniken ermöglicht der Einsatz von automatischen Rückspülfiltern zuverlässig gleich bleibende Standzeiten. Darüber hinaus liegt das Abwasservolumen pro Reinigungszyklus je nach Filtermodell bei lediglich 25 bis 500 l.

cav 488