Langes Leben garantiert

Dipl.-Ing. Alexander Matosovic

Eine Möglichkeit zur Abscheidung von Feststoffen stellen Membranfiltrationsanlagen dar. Sie bieten heutzutage durch Spiralwickelmodule oder Kapillarhohlfasermodule eine maximale Membranfläche bei minimalem Platzbedarf. Nachteil dieser Module: Es treten sehr kleine Abstände zwischen den einzelnen Filterflächen auf. Die Abmessungen dieser kleinsten freien Querschnitte erfordern bei der Vorbehandlung des Zulaufwassers Filterfeinheiten nahe dem Optimum zwischen 40 und 150 µm. Gleichzeitig kommen in europäischen Fließgewässern vermehrt starke Populationen an Kleinstlebewesen im Rohwasser vor. Diese stellen eine große Gefahr für nachgeschaltete Systeme dar, da sie auch unter sehr widrigen Umständen lebensfähig sind. Für den Betreiber einer Membranfiltrationsanlage bedeutet dies, dass bei einer vergleichsweise hohen Partikelfracht sehr kleine Filterfeinheiten realisiert werden müssen. Die Illusion, dies mit einer einzelnen Filterstufe wirkungsvoll und zuverlässig umsetzen zu können, verschwindet in der Praxis meist nach kurzer Zeit.

In vielen Fällen ist es daher besser, eine mehrstufige, automatische Filtration einzusetzen. Die höheren Anschaffungskosten sind in der Regel durch die verbesserte Verfügbarkeit und den geringeren Wartungsaufwand gerechtfertigt und amortisieren sich bereits nach kurzen Laufzeiten des Systems.

Nach der Wasseranalyse und der Untersuchung der Partikelverteilung können die erforderlichen Komponenten zusammengestellt werden. Der Umfang der Anlage ist hier sowohl vom Medium Wasser als auch vom den hydraulischen Gegebenheiten bzw. der Örtlichkeit abhängig (z. B. Einsatz einer zusätzlichen Pumpe oder eines Schlammseparators).

Die Anzahl der Stufen wird anhand der Beschaffenheit des Wassers und umfangreicher Tests vor Ort festgelegt. Die wichtigsten Stufen einer Filtrationsanlage bestehen aus einem Zentrifugalabscheider (bei hohem Schlammgehalt sinnvoll) und einem selbstreinigenden Filter, der Verschmutzungen auf der Grundlage des bernoullischen Prinzips abreinigt. Er stellt die Vorfilterstufe mit einer Filterfeinheit von 100 bis 200 µm dar. Die zweite Filterstufe ist durch einen automatischen Rückspülfilter, der Qualitäten von 120 bis hin zu 40 µm (in Einzelfällen sogar bis 25 µm) erreicht, realisiert. Durch die verfahrenstechnischen Vorteile, die der Filter in der ersten Stufe bietet, wird die Wasserqualität für den nachgeschalteten feineren Filter soweit verbessert, dass dieser zuverlässig und ohne Betriebsunterbrechungen über lange Zeit arbeitet.

Die Feinfilterstufe nutzt ein einfaches Abreinigungsprinzip: Das Medium durchfließt während der Filtration das Filtersieb von innen nach außen, die Ablagerung der Feststoffpartikel erfolgt dabei auf der Sieb-innenseite. Ist das Sieb verschmutzt, wird der Reinigungsvorgang entweder durch den Differenzdruck, den der Betreiber zuvor definiert – dieser liegt meist im Bereich von 0,25 bis 0,5 bar –, oder durch eine integrierte Zeitsteuerung ausgelöst.

Eine Rückspüldüse, angetrieben von einem Getriebemotor, fährt das Innere des Filtereinsatzes bzw. die Schmutzseite des Filters ab. Über ein sich gleichzeitig öffnendes elektropneumatisches Schmutzablassventil in der Spülleitung entsteht ein Druckgefälle. An der Schmutzseite des Siebes bewirkt dies die zwangsweise Abführung des Schmutzes, da sich die Strömung im Bereich der Rückspüldüse umkehrt und die Verschmutzung durch den Düsenspalt entfernt.

Eine große Rolle hierbei spielen die Abstände zwischen der Düse und dem Filtergewebe. Je kleiner dieser Abstand ist, desto höher ist die Spülwirkung. Insbesondere feine Filtrationsgrade im Bereich von 25 bis 50 µm erfordern sehr kleine Düsenspalte diese wiederum effektive Vorfilter – dies wird mit mehrstufigen Anlagen auch praktisch und zuverlässig erreicht.

Halle 5.0, Stand G25

Online-Info www.cav.de/0509537