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    Aktivkohlefiltration

Eine bekannte Filtrationstechnologie, die häufig zur Entfernung von gelösten Stoffen aus dem Wasser angewandt wird, ist die Aktivkohlefiltration.

Die Technologie ist äußerst geeignet zur Entfernung von Farb-, Geruchs-, und Geschmacksstoffen und zur Entfernung organischer Stoffe, Pestiziden, und Medikamentenrückständen.
Sie wird außerdem angewandt um oxidative Stoffe wie Chlor katalytisch umzuwandeln und in Kombination mit Advanced Oxidation Prozessen.

Dazu kann auch Aktivkohlefiltration als biologischer Reinigungsschritt eingesetzt werden.

Aktivkohlefiltration wird häufig in der Produktion von Trink- und Prozesswasser genutzt, aber auch bei der Sanierung und Reinigung von verschmutztem Grundwasser.

Die Technologie zeichnet sich durch folgende Vorteile aus:

  • Großes Adsorptionsvermögen für organische Stoffe durch sehr große innere Oberfläche der Aktivkohleteilchen
  • Adsorptionsvermögen für eine breite Skala an gelösten Stoffen
  • Relativ einfache und robuste Filteranlage

Funktion Aktivkohlefiltration

Bei der Aktivkohlefilterung besteht das Filterbett aus körnchenförmigen Aktivkohleteilchen (Englisch: GAC = Granular Activated Carbon). Die Aktivkohleteilchen haben eine hochporöse Mikrostruktur mit einer sehr großen inneren Oberfläche. Die Struktur ist ideal für die Entfernung gelöster Stoffe aus dem Wasser durch Adsorption. Beim Adsorptionsprozess heften sich Stoffe an die innere Oberfläche der Körnchen.

Das Maß der Entfernung hängt unter anderem von der Molekülgröße, der Molekülmasse, der Polarität und der Konzentration der zu entfernenden Teilchen ab, sowie von der Temperatur und der angewandten Kontaktzeit.

Obwohl die primäre Funktion der Aktivkohlefiltration die Entfernung gelöster Stoffe aus dem Wasser ist, können auch Schwebstoffe durch mechanische Filtration aus dem Wasser entfernt werden. Dies kann jedoch bei großen Mengen an Schwebstoffen zur Verschmutzung der Aktivkohleteilchen führen, wodurch die Adsorption behindert wird.

Aktivkohle hat eine stark katalytische Funktion auf die Umwandlung von oxidierenden Stoffen wie freiem Chlor und Peroxid. Dadurch können Geräte, die für solche Stoffe anfällig sind wie zum Beispiel Umkehrosmoseanlagen (RO), geschützt werden. Der Aktivkohlefilter wird in der RO Anlage dem Prozess vorgeschaltet.

Bei der Anwendung als biologisch aktivem Filter findet ein biologischer Abbauprozess von Nährstoffen statt. Dies macht das gefilterte Wasser biologisch stabiler. Hier wird die poröse Struktur der Aktivkohle als Träger für Biomasse verwendet.

Die Betriebsführung des Aktivkohlefilters ist vergleichbar mit der eines diskontinuierlichen Sandfilters. Der Durchfluss des Filterbettes geschieht von oben nach unten. Bei einer Spülung wird das Bett von unten nach oben mit Wasser ausgewaschen, wobei angehäufte Schwebeteilchen entfernt werden und das Bett selbst „klassifiziert“ wird, wobei gebrochene Aktivkohleteilchen mit entfernt werden.

Bei biologisch aktiver Aktivkohlefiltration muss das Rückspülen sehr konzentriert geschehen um die aufgebaute Biomasse vollständig zu entfernen.

Beim Rückspülen werden die adsorbierten Stoffe nicht entfernt. Nach einiger Zeit wird die Aktivkohle daher gesättigt mit adsorbierten Stoffen. Dann gibt es zwei Möglichkeiten; Austauschen des Filterbetts, oder, bei größeren Filtern, regenerieren und Auffüllen des Filterbetts. Die Regeneration wird durch den Lieferanten der Aktivkohle durchgeführt. Es handelt sich dabei um einen thermischen Prozess bei dem die Aktivkohleteilchen mit heißer Luft oder Dampf bei Temperaturen von ca. 800°C regeneriert werden.

Erfahrung RWB

RWB hat große praktische Erfahrung mit der Aktivkohlefiltration. Die Technologie wurde erfolgreich angewandt und integriert in verschiedenen Trinkwasser- und Prozesswasser-Projekten.

Mit unserer standardisierten Culligan® Produktlinie für Aktivkohlefiltration kann RWB Ihnen eine direkte Lösung bieten zur Produktion von sicherem Wasser.

RWB kombiniert Aktivkohlefiltration mit keramischer Membranfiltration. Bei diesem Prozess wird eine Schicht pulverförmige Aktivkohle (PAC – Powdered Active Carbon) auf die keramische Membran aufgebracht. Der Hybridprozess kombiniert die Vorteile von Aktivkohle und keramischer Membranfiltration. Eine attraktive Anwendung dieses Hybridprozesses ist die Entfernung von Medikamentrückständen und Pestiziden aus dem sekundären Effluent. Das saubere Wasser aus diesem Reinigungsschritt kann sicher wiederverwendet werden.

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