Wasser enthält mehr als nur Wasser

Unter Wasserfiltration versteht man den Prozess der Entfernung von unerwünschten Chemikalien, biologischen Verschmutzungen und gelösten Feststoffen aus verschmutztem Wasser.

Das meiste Wasser wird für die menschliche Nutzung (Trinkwasser) desinfiziert, Wasseraufbereitung kann jedoch auch für eine Vielzahl von anderen Zwecken erforderlich sein; dazu gehört auch die Erfüllung von Anforderungen für medizinische, pharmazeutische, chemische und industrielle Anwendungen.

Filtrationsmethoden

Es gibt verschiedene Filtrationsmethoden, die unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Die häufigsten sind die folgenden:

  • Physikalische Prozesse wie etwa die Filtration durch ein Medienbett, Sediment- und Aktivkohlefiltration mit Kartuschen sowie Membranfiltration
  • Chemische Prozesse wie etwa Desinfektion durch Zusatz von Chlor, Chlordioxid oder Ozon
  • Physikalisch-chemische Prozesse wie etwa die Behandlung von Koagulierung, Ausflockung gefolgt durch Ausfällung (Entfernung von Flocken durch Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten)

Das Ziel der Wasseraufbereitung ist die Reduktion von unerwünschten Elementen inklusive gelösten Partikeln, Parasiten, Kolloiden, Bakterien und Viren.

Pentair bietet Filtrationsprodukte mit unterschiedlichen Filtermethoden an:

SEDIMENTFILTRATION

Bei der Sedimentfiltration handelt es sich um die einfachste verfügbare Option zur Wasseraufbereitung. Diese Filtrationsart wird durch die mechanische Entfernung von Feststoffen aus einem Flüssigkeitsstrom erreicht, indem Partikel in einem festen Medium gebunden werden. Sedimentfilter können in zwei Gruppen unterteilt werden, je nachdem, welche Art der Bindung genutzt wird: Tiefenfilterkartuschen und Oberflächenfilterkartuschen. 

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AKTIVKOHLEFILTRATION

Diese Filtrationsmethode verwendet ein Aktivkohlebett zur Reduzierung von Verschmutzungen und Verunreinigungen durch chemische Adsorption und möglicherweise physikalische Filtration, wenn in Form eines Aktivkohleblocks.

Jedes Kohlepartikel bzw. -korn bietet einen großen Oberflächenbereich bzw. eine Porenstruktur, wodurch möglichst viele Verunreinigungen den aktiven Stellen innerhalb der Filtermedien ausgesetzt werden. Auf diese Weise enthalten 450 g Aktivkohle einen Oberflächenbereich von etwa 40 Hektar.

Aktivkohle funktioniert über einen als Adsorption bezeichneten Prozess, bei dem verschmutzende Moleküle in der Flüssigkeit innerhalb der Porenstruktur des Kohlesubstrat eingeschlossen werden. Aktivkohlefilter sind am effektivsten bei der Entfernung von Chlor, Sediment (wenn in Form eines Aktivkohleblocks), flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), die beispielsweise durch Pestizide abgegeben werden, Geschmack und Geruch aus dem Wasser. Sie sind nicht effektiv bei der Entfernung von Mineralien, Salz und gelösten anorganischen Verbindungen.

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MEMBRANFILTRATION

Membranfilter werden häufig zur Filtration von Trinkwasser und Abwasser verwendet. Bei Trinkwasser können Membranfilter praktisch alle gelösten Partikel mit einer Größe von mehr als 0,0001–0,1 µm entfernen und sogar die Konzentration der gelösten Stoffe verringern.

Membranfilter sind eine effektive Form der Drittbehandlung, wenn es erwünscht ist, das Wasser für die Industrie wiederzuverwenden, insbesondere bei der Vorbereitung von Getränken (inklusive Wasser in Flaschen), für eingeschränkte Haushaltszwecke oder vor der Einleitung des Wassers in einen Fluss, der in Städten weiter flussabwärts genutzt wird.

Nachfolgend finden Sie zwei Beispiele für Membranfiltration:

  • ULTRAFILTRATION

Ultrafiltration (UF) ist ein Membranfiltrationsprozess, bei dem das Eingangswasser in eine Hohlfasermembran gedrückt wird, wobei jede Faser Millionen von Poren mit einer Größe von 0,01–0,1 µm aufweist. Etwaige nicht gelöste Elemente, die größer als die Pore der Membran sind, werden physisch in der Membran zurückgehalten. Wasser und alle gelösten Stoffe gelangen durch die UF-Membran hindurch.

UF kann zur Entfernung von Partikeln und Makromolekülen aus Rohwasser verwendet werden, um Trinkwasser zu erzeugen. Sie wurde entweder als Ersatz für bestehende Sekundär- (Koagulierung, Ausflockung, Ausfällung) und Tertiärfiltrationssysteme (Sandfiltration und Elektrolysezelle), die in Wasseraufbereitungsanlagen im Einsatz waren, oder als eigenständige Systeme in isolierten Regionen mit wachsender Bevölkerung verwendet.

Branchen wie die chemische und pharmazeutische Produktion, Nahrungsmittel- und Getränkeverarbeitung und Abwasseraufbereitung verwenden die Ultrafiltration zum Recyceln von Wasser bzw. um nachfolgende Produkte zu veredeln. Ultrafiltration wird auch in der Blutdialyse eingesetzt.

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  • UMKEHROSMOSE

Diese Methode verwendet einen mechanischen Druck, der auf eine unreine Lösung angewendet wird und reines Wasser durch eine halbdurchlässige Membran zwingt. Umkehrosmose ist theoretisch die gründlichste Methode, die für die Wasseraufbereitung im großen Stil zur Verfügung steht, allerdings sind perfekte halbdurchlässige Membranen schwierig herzustellen und zu warten. Wenn Membranen nicht gut gewartet werden und die Vorbehandlung nicht gut eingerichtet ist, können sich Algen und andere Lebensformen auf den Membranen einnisten und Kalkablagerungen und anderes Sediment kann die Membran beeinträchtigen oder sogar verstopfen.

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