Was ist ein schneller Sandfilter?

Ein schneller Sandfilter ist ein Wasserbehandlungsgerät, das Sand oder andere körnige Medien verwendet, um die in Wasser suspendierten festen Partikel herauszufiltern. Zu diesen Schwebstoffen gehören Schmutz und andere organische Stoffe, die dazu führen, dass Wasser trüb oder trüb erscheint. Die schnelle Sandfiltration wird häufig in kommunalen Wasseraufbereitungsanlagen zur Reinigung von Oberflächen- und Grundwasser für Trinkwasser eingesetzt. Es wird auch zur Behandlung von Abwässern und Industrieabwässern verwendet, die biologische Kontaminanten enthalten, bevor diese in die Umwelt gelangen.

Die schnelle Sandfiltration erfolgt in einem Tank, der eine oder mehrere Schichten körniger Medien wie Sand, Anthrazit oder Steinkohle, Granat, Magnetit oder andere Mineralien enthält. Die gesamte Medientiefe liegt normalerweise zwischen 0,6 und 1,8 Metern. In vielen Systemen tritt das einströmende Wasser in der Nähe des oberen Bereichs des Tanks ein und fließt nach unten durch das Medium. Das abfließende Wasser oder Abwasser verlässt ein Abflusssystem, das als Unterablauf bezeichnet wird und unter dem Filtermedienbett liegt.

Während sich der Zufluss durch den schnellen Sandfilter bewegt, werden viele der in Wasser suspendierten Feststoffe über oder in den Poren zwischen den Körnern eingeschlossen. Dieser Siebvorgang ist der Hauptmechanismus, durch den Feststoffe aus dem Wasser entfernt werden. Zusätzlich werden suspendierte Feststoffe aufgrund intermolekularer Anziehungskräfte an der Oberfläche der Körner adsorbiert. Andere physikalische, chemische und biologische Prozesse verbessern ebenfalls die Feststoffentfernung während der Filtration.

Die Wirksamkeit eines schnellen Sandfilters hängt stark von den Eigenschaften des einströmenden und des körnigen Mediums ab. Wichtige Einflusseigenschaften sind die Konzentrationen, Arten und Partikelbeladungen der im Wasser suspendierten Feststoffe. Die Tiefe des Medienbetts und die Teilchenladungen, -größen und -formen der Körner sind ebenfalls entscheidend.

Glatte runde Körner drängen sich eng zusammen und bilden sehr kleine Poren. Stärker gezackte Körner können größere Poren produzieren, können jedoch Feststoffe beim Vorbeifahren besser abfangen. Typischerweise werden Schichten unterschiedlicher Körner verwendet, um mehrere Entfernungsmechanismen auszunutzen.

Mit der Zeit wird das Medienbett eines schnellen Sandfilters mit angesammelten Feststoffen verstopft. Zu diesem Zeitpunkt wird der Filter durch einen Prozess gereinigt, der als Rückspülen bezeichnet wird. Waschwasser wird durch das Bett nach oben gepumpt, um die Feststoffe zu entfernen und sie aus dem Tank auszuspülen. Wenn das Waschwasser abgelassen wird, setzen sich die körnigen Medien wieder in ihren ursprünglichen Schichten ab und der Filter kann wieder verwendet werden.