Filtration/Entkeimung - Wasserentkeimungsanlagen

Aufbereitung von Brunnen-, Fluß-, Oberflächen-, Kreislauf- und Brauchwasser; Entfernung von Schwebstoffen, Eisen, Mangan sowie Entsäuerung, Entkeimung und Geschmacksverbesserung in Wasserwerken, Krankenhäusern, Wäschereien, der Getränkeherstellung und der Industrie.

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Verfahrensbeschreibung Enteisenungsanlage

Eisen im Brauchwasser ist in fast allen Anwendungsbereichen nicht erwünscht, da es zu vielfältigen Störungen führt. Sei es bei der Verwendung in der Textilindustrie, in Wäschereien, in Brauchwasser und Trinkwasser; so stört es auch bei der Aufbereitung von Kesselspeisewasser, insbesondere vor einem Ionenaustauscher. Daher nimmt die Enteisenung einen besonders wichtigen Platz in der Verfahrenstechnik der Wasseraufbereitung ein.

Das anzuwendende Verfahren zur Enteisenung hängt in erster Linie von der Menge und Bindungsform des Eisens, der Analyse des Wassers und der aufzubereitenden Menge ab. Der Größte Teil des in Grundwässern vorkommenden Eisens liegt als Bikarbonat in der 2-wertigen Form vor. Weniger häufig ist das Vorkommen von Eisensulfat oder organisch gebundenem Eisen, meist in Moor- und Oberflächenwässern.

Das praktisch angewandte Verfahren zur Enteiseung umfaßt 2 Stufen:
 1.   die Fällung, d.h. die Überführung des gelösten Eisens in eine abscheidbare Form
 2.   die Abtrennung des in der abscheidbaren Form vorliegenden Eisens.

In der ersten Stufe wird das Eisen belüftet und so in das kaum lösliche Eisen(III)-hydroxid überführt. Die Belüftung übernimmt ein Kompressoraggregat, das die notwendige Oxydationsluft in das Rohwasser preßt. Die intensive Vermischung übernimmt ein Luftmischer.

In einem Hochschicht-Feinfilter wird das ausgeschiedene Eisen(III)-hydroxid bei einfachem Durchfluß von oben nach unten in einem Kiesbett entsprechender Körnung abfiltriert, so daß das am Filterboden ausgetretene Filtrat in seinem Eisengehalt deutlich auf unter 0,2 mg/l reduziert ist. Je nach Analyse kann anstelle von Kies auch leicht alkalisches Filtermaterial eingesetzt werden.

Nach einer entsprechenden Laufzeit des Filters muß die Filterfüllung intensiv rückgespült werden. Hierzu wird der Wasserstrom in umgekehrter Fließrichtung, also von unten nach oben, durch das Filterbett geleitet. Diese Wasserspülung wird in der Regel durch Zugabe von Spülluft intensiviert. Die Spülluft erzeugt ein Spülluftgebläse.

Durch die Rückspülung kann sich der im oberen Drittel der Filterfüllung aufgenommene Eisenschlamm vom Kies lösen und wird in die Kanalisation gespült. Je nach Verschmutzungsgrad des Filterbettes muß der Spülvorgang wiederholt werden, bis das austretende Spülwasser klar ist.

Die Bedienung einer Enteisenungsanlage erstreckt sich auf die Stellung von Absperrarmaturen entsprechend der Fließrichtung im Filter. Meistens erfolgt die Bedienung "von Hand"; eine Automatisierung des Spülvorganges ist problemlos möglich.

Um Kohlesäurekorrosionen auf Metallflächen zu verhüten, besteht die Möglichkeit, das Rohwasser über dolomitisches Filtermaterial zu leiten und damit zu entsäuern.

Ausgangsmaterial ist der DOLOMIT, eine Doppelverbindung aus Kalzium- und Magnesiumkarbonat (CaCO3 + MgCO3). Durch Brennen bei etwa 500 .. 700 °C wird das Magnesiumkarbonat zum überwiegenden Teil in schnell reagierendes Magnesiumoxyd umgewandelt, während das Kalziumkarbonat erhalten bleibt.

Durch die Filtration von kohlensäurehaltigem Wasser über dolomitsches Filtermaterial wird die überschüssige, aggressive Kohlensäure nach folgender Gleichung abgebunden:

CaCO3 + MgO + 2 H2O + 3 CO2 = Ca(HCO3)2 + Mg(HCO3)2

Sind etwa 10% der ursprunglich eingefüllten Dolomitmenge verzehrt, muß die Verlustmenge nachgefüllt werden.

Dieser Formel ist zu entnehmen, daß durch die Abbindung der aggressiven Kohlensäure Calzium- und Magnesiumhydrogenkarbonat entsteht, sich also die Karbonathärte des filtrierten Wassers erhöht und zwar je 10 mg abgebundener Kohlensäure um 1 °dH KH.

Gleichzeitig unterliegt das Filtermaterial einem Verzehr; hier beträgt die Verzehrmenge pro 1 g abgebundener Kohlensäure/m3 gleich 1,3 g Filtermaterial/m3.

Zur Ausbildung einer Kalk-Rostschutzschicht in den nachfolgenden Rohrleitung ist eine Mindestmenge an Sauerstoff von 28 l O2/m3 Wasser erforderlich, die dem Wasser vor der Filtration zugeführt werden muß.

Die Filterung des Wasser über dolomitisches Filtermaterial erfolgt in der Regel in geschlossenen Schnellfiltern, die mit einer Wasser-Luft-Rückspüleinrichtung betrieben werden. Die Filtergeschwindigkeiten variieren zwischen 8 und 15 m3/h

Das Filtermaterial lagert im Schnellfilter auf einem mit Filterdüsen bestückten Boden über einer Tragschicht von inertem Material (zum Beispiel Kies). Der Filterwiderstand steigt bei guter Beschaffenheit von Filterboden, Filterdüsen und Filterbett linear zur Filtergeschwindigkeit und kann bei gespültem Filter zwischen 0,5 und 1,1 barü betragen.

Die zur Filterspülung benötigte Spülluft wird durch eine separates Spülluftgebläse bereitgestellt. Die notwendige Spulluftmenge, ebenso wie die erforderliche Spülwassermenge errechnet sich aus der vorhandenen Filterfläche. Filterrückspülungen müssen regelmäßig durchgeführt werden.