Wat is een filterbed?
Een filterbed is een materiaal zoals zand dat wordt gebruikt om bepaalde materialen, waaronder oliën of vaste stoffen, uit vloeibare stromen te verwijderen. Ze worden vaak gebruikt om industriële afvalwaterstromen te reinigen en kunnen worden geïnstalleerd als residentiële septische systemen. Filterbedtechnologie is meestal een door zwaartekracht gevoerd systeem, waarbij vloeistoffen aan de bovenkant binnenkomen en naar beneden stromen naar afvoeren aan de basis.
Industriële filterbedtechnologie kan een verscheidenheid aan materialen als filtermedia gebruiken, waaronder zand, poreuze aarde of koolstofkorrels. Filtratie-efficiëntie is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder het oppervlak van de filtermedia. Oppervlakte betekent het totale oppervlak van filtermedia, dat is het totale oppervlak van alle deeltjes of korrels die voor het bed worden gebruikt. Media zijn zorgvuldig ontworpen om grote oppervlakken te bieden zonder te klein te worden, wat kan leiden tot verstopping.
De verblijftijd, of hoe lang de vloeistof in het bed blijft, kan belangrijk zijn voor filtersystemen die chemicaliën uit industriële processtromen verwijderen. De vloeistofverdeling moet zelfs over de bovenkant van het bed zijn en het bed zelf moet vlak zijn om te voorkomen dat vloeistof langs één kant naar beneden stroomt in plaats van door het hele gebied. Het bed moet los zijn verpakt om vrije beweging van vloeistof mogelijk te maken; een strak gepakt bed heeft minder oppervlakte beschikbaar en kan sneller verstoppen.
Filterbedden kunnen continu worden gebruikt, zoals kan gebeuren in een industrieel proces, of ze kunnen werken in een batch of intermitterende toepassing. Een voorbeeld van batchfiltratie is een filterbed dat wordt gebruikt om huishoudelijk afvalwater te verwerken. Terwijl het water uit het huis wegloopt, komt het eerst in een septic tank waar vaste stoffen worden gescheiden. De vloeistof die deze tank verlaat, gaat vaak naar een pomptank, een kleinere betonnen tank met een ondergedompelde pomp aan de onderkant.
Wanneer een drijvende schakelaar aangeeft dat de pomptank vol raakt, wordt de pomp geactiveerd en wordt de inhoud geleegd in een zandbed. Dit bed is vaak bovengronds gebouwd en bevat lagen zand en grind, met afvoerbuizen aan de onderkant en spray- of distributieleidingen aan de bovenkant. Het gepompte water gaat door de distributieleidingen, waar het op het zandbed wordt gesproeid of gedruppeld.
Zandfilterbedden zijn nuttig voor afvalwater omdat ze niet alleen meer vaste stoffen scheiden, maar bacteriën en lucht in het bed kunnen helpen om vast afval dat uit de septic tank komt af te breken. Het drainagesysteem verzamelt het water op de bodem en wordt normaal gesproken naar een ondergronds distributieveld gestuurd waar het water de grond kan binnendringen. Zandfilters vereisen af en toe vervanging van het zand omdat het zich met vaste stoffen vult, maar deze systemen kunnen jarenlang betrouwbaar onderhoud bieden.
Een ander type filterbed is een wervelbedfilter. Deze systemen kunnen op twee manieren worden ontworpen; vloeistof kan van de bodem van het filter worden opgepompt om het bed op te tillen en te schudden, en lucht of een ander gas kan in de bodem van de filtertank worden geborreld om het medium te schudden. Gefluïdiseerde systemen zijn primair ontworpen voor chemische filtratie, waarbij een groot oppervlak nodig is om verontreinigingen of chemicaliën uit de vloeistofstroom te extraheren. Ze zijn niet effectief voor het filteren van vaste stoffen, omdat het agitatie-effect zou voorkomen dat het filter vast materiaal opsluit.