Was ist ein Filterbett?
Ein Filterbett ist ein Material wie Sand, mit dem bestimmte Materialien, einschließlich Öle oder Feststoffe, aus Flüssigkeitsströmen entfernt werden. Sie werden üblicherweise zur Reinigung industrieller Abwasserströme verwendet und können als Abwassersysteme für Privathaushalte installiert werden. Bei der Filterbetttechnologie handelt es sich in der Regel um ein schwerkraftgespeistes System, bei dem Flüssigkeiten oben eintreten und nach unten in die am Boden befindlichen Abflüsse gelangen.
Die industrielle Filterbetttechnologie kann eine Vielzahl von Materialien als Filtermedium verwenden, einschließlich Sand, poröser Erde oder Kohlenstoffperlen. Die Filtrationseffizienz hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Oberfläche des Filtermediums. Unter Oberfläche versteht man die Gesamtoberfläche des Filtermediums, dh die Gesamtfläche aller für das Bett verwendeten Partikel oder Perlen. Die Medien wurden sorgfältig so entworfen, dass sie große Oberflächen bieten, ohne zu klein zu werden, was zu Verstopfungen führen kann.
Die Verweilzeit oder wie lange die Flüssigkeit im Bett verbleibt, kann für Filtersysteme wichtig sein, die Chemikalien aus industriellen Prozessströmen entfernen. Die Flüssigkeitsverteilung sollte gleichmäßig über die Oberseite des Bettes verteilt sein, und das Bett selbst sollte eben sein, um zu verhindern, dass Flüssigkeit von einer Seite anstatt durch den gesamten Bereich läuft. Das Bett sollte locker gepackt sein, damit sich die Flüssigkeit frei bewegen kann. Ein dicht gepacktes Bett hat weniger Oberfläche und kann schneller verstopfen.
Filterbetten können kontinuierlich betrieben werden, wie es in einem industriellen Prozess vorkommen kann, oder sie können in einer diskontinuierlichen oder intermittierenden Anwendung betrieben werden. Ein Beispiel für eine Batch-Filtration ist ein Filterbett, das zur Aufbereitung von Abwässern in Privathäusern verwendet wird. Wenn das Wasser aus dem Haus abläuft, gelangt es zuerst in eine Klärgrube, in der Feststoffe abgetrennt werden. Die aus diesem Tank austretende Flüssigkeit gelangt häufig in einen Pumpentank, bei dem es sich um einen kleineren Betontank handelt, an dessen Boden sich eine Tauchpumpe befindet.
Wenn ein Schwimmerschalter anzeigt, dass der Pumpentank voll ist, wird die Pumpe aktiviert und leert den Inhalt in ein Sandbett. Dieses Bett ist oft oberirdisch gebaut und enthält Sand- und Kiesschichten, wobei sich am Boden Abflussrohre und oben Sprüh- oder Verteilungsrohre befinden. Das eingepumpte Wasser fließt durch die Verteilungsrohre und wird dort auf das Sandbett gesprüht oder getropft.
Sandfilterbetten sind für das Abwasser nützlich, da sie nicht nur mehr Feststoffe abscheiden, sondern auch Bakterien und Luft, die im Bett vorhanden sind, dazu beitragen können, festen Abfall, der aus der Klärgrube austritt, zu zersetzen. Das Entwässerungssystem sammelt das Wasser am Boden und wird normalerweise zu einem unterirdischen Verteilungsfeld geleitet, wo das Wasser in den Boden eindringen kann. Sandfilter müssen gelegentlich ausgetauscht werden, da sich der Sand mit Feststoffen füllt. Diese Systeme können jedoch jahrelang zuverlässig funktionieren.
Eine andere Art von Filterbett ist ein Fließbettfilter. Diese Systeme können auf zwei Arten entworfen werden; Flüssigkeit kann vom Boden des Filters abgepumpt werden, um das Bett anzuheben und zu bewegen, und Luft oder ein anderes Gas kann in den Boden des Filtertanks gesprudelt werden, um das Medium zu bewegen. Fluidisierte Systeme sind in erster Linie für die chemische Filtration konzipiert, bei der eine große Oberfläche erforderlich ist, um Verunreinigungen oder Chemikalien aus dem Flüssigkeitsstrom zu entfernen. Sie sind nicht wirksam zum Filtern von Feststoffen, weil der Bewegungseffekt verhindern würde, dass der Filter festes Material einfängt.