Filtration: Wasserfilter für hochwertiges Wasser
Wasser ist elementarer Bestandteil unseres Lebens – und dessen hohe Qualität Voraussetzung für unser Wohlbefinden. Mit Hilfe der Wasserfiltration wird die Reinheit des Wassers her- und unsere Gesundheit sichergestellt. Für die mechanische Filtration gibt es unterschiedliche Anwendungsbereiche und Methoden, die je nach Situation das Wasser filtern bzw. reinigen können.
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Was ist mechanische Filtration?
Die mechanische Filtration, auch Partikelfiltration genannt, ist ein Trennverfahren, bei dem durch ein Filtermedium kleinste Partikel aus einer Suspension herausgelöst werden – das heißt aus einem Gemisch von Feststoff und Flüssigkeit. In der Regel wird das Verfahren verwendet, um ungelöste Partikel aus dem Wasser zu entfernen. Zu diesem Zweck werden spezielle Wasserfilter eingesetzt, die eine bestmögliche Filtration selbst kleinster Moleküle im Wasser ermöglichen.
Im Gegensatz zu anderen Trennverfahren, etwa der Sedimentation oder der Flotation, ist bei der Filtration kein Dichteunterschied zwischen der Flüssigkeit und der Feststoffe nötig, um diese voneinander zu trennen. Die Trennung beider Stoffe erfolgt hierbei durch den unterschiedlichen Druck auf beiden Seiten des Filters. Diese Druckdifferenz ermöglicht es dem Wasser, durch den Filter hindurchtransportiert zu werden, während der Feststoff vom Filter zurückgehalten wird und sich somit von der Flüssigkeit löst. Bei der mechanischen Filtration wird zwischen der Langsam- und der Schnellfiltration unterschieden, die anhand der jeweiligen Fließgeschwindigkeit des Wassers voneinander abgegrenzt werden.
Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal in der Filtration liegt in der räumlichen Betrachtung: Zum einen gibt es die Tiefenfiltration, die auch als Raumfiltration bezeichnet wird, und zum anderen die Oberflächenfiltration. Bei ersterer wird die Flüssigkeit durch die gesamte Tiefe des Filterbetts bewegt und in diesem Prozess nach und nach filtriert. Bei der Oberflächenfiltration findet die Wirkung nur auf einer Ebene des Filters statt, wodurch die Aufnahmekapazität gegenüber der Tiefenfiltration stark verringert ist. Dies führt zwangsläufig zu kürzeren Wechselintervallen des Filtermediums.
Einsatzgebiete der Wasserfiltration
Filtration hilft in vielen Bereichen und bei den unterschiedlichsten Anwendungen. Ein klassisches Beispiel für den Mehrwert der Filtration ist die Trinkwasseraufbereitung. Aus Grundwasser und Oberflächenwasser wird mit Hilfe der Filtration trinkbares Wasser gewonnen, das frei von störenden Partikeln und Feststoffen ist.
Nicht nur in der Trinkwasseraufbereitung spielt die Wasserfiltration eine Rolle: Die Nahrungsmittel- und Pharmabranche nutzen sie, ebenso wie Unternehmen der Industrie oder Energiewirtschaft.
Filtration Trinkwasser: Wasseraufbereitung durch Filter
Bei der Trinkwasseraufbereitung in Wasserwerken spielt die mechanische Filtration eine entscheidende Rolle. Die gesetzlichen Regularien und Vorschriften zur Qualität des Trinkwassers sind streng und dienen unserem Schutz. Schließlich ist Wasser das bedeutendste Lebensmittel für unsere Gesundheit und dessen Reinheit dementsprechend essenziell für unser Wohlbefinden. So wird in der Praxis die Filtration häufig mit der Eisen- bzw. Manganentfernung kombiniert, wodurch dem Wasser in einem Prozessschritt sowohl störende Schwebstoffe als auch ungewollte Eisen- bzw. Manganpartikel entzogen werden.
Filtration in der industriellen Wasseraufbereitung: Schutz empfindlicher Komponenten
Die Wasseraufbereitung für industrielles Prozesswasser ist komplex und aufwendig. Auch in diesem Umfeld spielt die Partikelfiltration eine wichtige Rolle. Sie ist kostengünstig und wird dazu eingesetzt, im Wasser störende Schwebstoffe zu entfernen. Zudem verhindert sie Beschädigungen an empfindlichen und teuren Aufbereitungsanlagen (wie z. B. die Membran einer Umkehrosmose). Weiterhin hilft die Filtration dabei, dass andere Verfahrenstechniken wie die Ionenaustauscher ihre Kapazität vollständig ausnutzen können. Hierzu wird eine mechanische Filtrationsstufe vorgeschalten.
Filtration in der industriellen Abwasserbehandlung: Schwermetalle entfernen
In der innerbetrieblichen Abwasserreinigung muss das Abwasser so weit vorbehandelt werden, dass dieses die vorgegebenen Grenzwerte einhält und somit die Rohrleitungen sowie den Betrieb der Kläranlage nicht nachteilig beeinflusst. Die Filtration wird dazu verwendet, die ausgefällten Schwermetalle vom Abwasser zu trennen. Hierzu wird häufig eine Kammerfilterpresse eingesetzt, worin die Partikel zu einem Filterkuchen heranwachsen und anschließend extern entsorgt werden.
Wasser filtern: Arten von mechanischen Filtern
Um mit der Wasserfiltration jederzeit die bestmöglichen Ergebnisse zu erreichen, gibt es je nach Art der Anwendung unterschiedliche Formen von Filtern – von Kies- und Sandfiltern über Beutelfilter bis hin zu Kerzenfiltern.
Kiesfilter und Sandfilter
Kies- und Sandfilter zählen zu den Raumfiltern und beinhalten, wie bereits der Name verrät, Sand, durch den Wasser für die Filtration hindurchgeführt wird. Im Filter zurück bleiben schließlich Trüb- oder Schwebstoffe, die aus dem Filter herausgespült werden können, sobald dessen Kapazität erschöpft ist. So wird die Filtersandfüllung wieder aufnahmefähig und kann neu eintretendes Wasser filtrieren. Bei der Verwendung von Kies- und Sandfiltern kann das Wasser von bis zu 99 Prozent seiner Schwebeteilchen befreit werden. Kiesfilter werden in Wasserwerken und in der Industrie eingesetzt und sind erst ab hohen Volumenströmen von mehreren tausend Litern pro Stunde rentabel.
Beutelfilter
Anders als bei den Kies- und Sandfiltern wird die Suspension bei der Verwendung eines Beutelfilters durch einen Filterbeutel hindurchgeführt, der grobe Partikel aus der Flüssigkeit herausfiltert und festhält, während das Wasser weiterfließt. Verfügt der Beutel über keine Kapazitäten mehr, kann er nicht einfach aus der Filteranlage entfernt, entleert und wieder eingesetzt werden. Stattdessen müssen Filterbeutel über den Sondermüll entfernt und anschließend ersetzt werden. Beutelfilter werden bei moderaten Volumenströmen eingesetzt und können im Gegensatz zu Sandfiltern nicht vollautomatisch rückgespült und betrieben werden.
Kerzenfilter: Wasser reinigen
Kerzenfilter arbeiten in einem Druckgefäß, dem sogenannten Kerzenfiltergehäuse. In diesem werden je nach Größe und Volumenstrom eine oder mehrere längliche Röhrchen verbaut, die sogenannten Filterkerzen, die als Filtermedium dienen. Das Gemisch aus Feststoff und Flüssigkeit wird nun mit Druck von außen nach innen durch die Kerzen befördert – und durch diesen Prozess bleiben die Feststoffe schließlich an der Innen- und Außenseite haften, während das Wasser weiter hindurchfließt. Wird der Gegendruck durch die Partikel an der Außenseite der Kerze zu groß, muss die Kerze entsprechend gegen eine neue ausgetauscht werden, um eine weitere Filtration zu ermöglichen. Kerzenfilter werden für moderate bis kleine Volumenströme eingesetzt und eignen sich besonders für die Feinfiltration mit geringen Filterfeinheiten.
Kohlefiltration: Filtration in der Wasseraufbereitung mit Aktivkohle
Eine andere Möglichkeit der Wasserfiltration ist die Aktivkohlefiltration. Bei dieser Methode werden Aktivkohlefilter verwendet, um beispielsweise in der Aufbereitung von Oberflächenwasser kleine Verunreinigungen zu entfernen. Andere Einsatzgebiete sind in der Industrie die Aufbereitung von Tensiden aus galvanischen Spülwässern und die Adsorption von Chlor zum Schutz von Umkehrosmose-Membranen. Aber nicht nur das: Auch in der Trinkwasseraufbereitung wird Aktivkohle eingesetzt, um Geruchsstoffe, Beeinträchtigungen des Geschmacks oder schädliche Substanzen zurückzuhalten. Die Aktivkohle verfügt über ein großes Anlagerungsvermögen mit einer porösen Struktur, die dafür sorgt, dass sich wasserlösliche, organische Inhaltsstoffe an ihr anlagern und damit aus dem Wasser entfernt werden können.
Membranfiltration
Die Membranfiltration zählt nicht zur klassischen Partikelfiltration, sondern ist ein eigenständiges Verfahren. Sie wird je nach Porengröße in die Mikrofiltration, Nanofiltration, Ultrafiltration und die Umkehrosmose eingeteilt. Die Membranfiltration lässt sich vielseitig einsetzen – je nach Art des verwendeten Membranfilters. Unterschiedliche Porengrößen der Membranen sorgen für unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten, von der Ultrafiltration über die Frischwassergewinnung aus Meerwasser bis hin zur Behandlung von Abwasser. Sie werden beispielsweise in Schwimmbädern verwendet und filtern Viren, Bakterien und Parasiten aus dem Wasser.
Vorteile der Filtration: Wasser mit höherer Reinheit
Anders als die Sedimentation oder Flotation ist bei der Filtration kein Dichteunterschied zwischen den zu trennenden Stoffen erforderlich. Dadurch ist die Filtration in der Anwendung weniger eingeschränkt als erstgenannte Trennverfahren und somit ideal für die Aufbereitung von Wasser geeignet. Die Filtration arbeitet statt mit der Dichte mit dem Druckunterschied zwischen den jeweiligen Seiten des Filters, was zwar zu einem höheren Energieverbrauch, jedoch zu einem deutlich besseren Filtrat-Ergebnis führt.
Das macht die Wasserfiltration nicht nur sehr flexibel, sondern ebenso effektiv. Entgegen landläufiger Meinung entfernen Filter nicht nur Partikel, die größer sind als ihre Poren, sondern ebenso kleinere Stoffe. Das ist möglich durch Mechanismen wie Partikelträgheit, Diffusions- oder Sperreffekte. Selbst deutlich größere und kleinere Partikel können so von den Poren des Filters zurückgehalten und aus dem Wasser entfernt werden.
Bei der Filtration bleiben am Filter selbst Partikel zurück, die sich zu einem sogenannten Filterkuchen sammeln. Je nach Art des Filters muss der Filterkuchen regelmäßig durch aufwendige Verfahren entfernt und manuell gereinigt werden (z. B. bei Kammerfilterpressen). Alternativ wird das Filtermedium, sprich Filterbeutel oder Filterkerze, ersetzt.
Hochwertige Wasserfilter und Zubehör im Wassertechnik-Shop
Um Wasser in höchster Qualität nutzen und genießen zu können, benötigen Sie Produkte, die Ihnen bei der Aufbereitung helfen – wie beispielsweise Filter oder Aktivkohleaustauscher. Je nachdem, wie Sie diese verwenden oder kombinieren möchten, sind die Anforderungen an Ihre Produkte aber höchst individuell. In unserem Shop finden Sie nicht nur eine Vielzahl eben solcher, sondern haben außerdem dank unseres Konfigurators die Möglichkeit, sie an Ihre individuellen Bedürfnisse anzupassen. So finden Sie bei uns genau die Produkte, die Sie zur Wasseraufbereitung benötigen.
Neben Filtern und Aktivkohleaustauschern bieten wir Ihnen ebenso eine Auswahl an Vollentsalzern und Ionenaustauschern – und einen dazu passenden Regenerierservice, mit dem wir gewährleisten, dass Ihnen jederzeit Wasser in der Qualität zur Verfügung steht, in der Sie es sich wünschen.
Weitere Fragen zum Thema "Wasserfilter"
Wie funktioniert ein Wasserfilter?
Ein Wasserfilter enthält verschiedene Schichten und Materialien, mit denen das Wasser gereinigt wird. Schmutzpartikel werden mit einer Filterkerze entfernt, organische Verunreinigungen mit einer Aktivkohleschicht und Mineralien mit einem Ionenaustauscher.
Was filtert ein Wasserfilter?
Ein Wasserfilter filtert die Inhaltsstoffe von Wasser. Je nach Anforderung können dies unterschiedliche Bestandteile sein. In normalem Trinkwasser werden häufig Kalk und organische Geruchs- und Geschmacksstoffe aus dem Wasser gefiltert, um das Wasser für die Zubereitung von Tee oder Kaffee bekömmlicher zu machen.
Wann Wasserfilter wechseln?
Wann ein Wasserfilter gewechselt werden sollte, hängt stark von der Qualität des Ausgangswassers ab und lässt sich nicht pauschal sagen. Sobald der Wasserfilter nicht mehr die gewünschte Wasserqualität erreicht, sollte er gewechselt werden. Um eine bakterielle Verkeimung des Filters zu verhindern, sollte dieser spätestens alle 6 Monate gewechselt werden.
Wie sinnvoll sind Wasserfilter?
Ob ein Wasserfilter im Einzelfall sinnvoll ist, hängt vom Ausgangswasser und der Zielsetzung ab. Herkömmliches Leitungswasser ist in Deutschland immer bereits für den Verzehr geeignet und muss nicht mehr gefiltert werden. Jedoch kann es im Einzelfall Sinn ergeben, das Leitungswasser mit einem Wasserfilter zu reinigen, z. B. in einem alten Gebäude mit Bleirohren oder in einem sehr kalkhaltigen Gebiet.