Filtration, Filtern

(filtration) Filtern ist ein mechanisches Trennverfahren, um eine Suspension in seine Bestandteile Feststoff und Flüssigkeit zu trennen. Als Filtermaterial wird z.B.. Quarzsand verwendet. Besondere Bedeutung kommt der Aktivkohle zu. 

Je nach Fließgeschwindigkeit des Wassers im Filter wird zwischen

  • Langsamfiltern (meist 0,1 bis 0,2 m/h) und 

  • Schnellfiltern (z. B. 15 m/h)

unterschieden.

Aufgrund ihres großen Flächenbedarfs werden Langsamfilter seltener gebaut. Schnellfilter gibt es mit offenen Becken oder mit geschlossenen Kesseln. Bei der Reinigung werden sie mit Wasser und/oder Luft rückgespült. Um die Raumwirkung zu vergrößern und die Laufzeit zwischen zwei Spülungen zu verlängern, werden Schnellfilter häufig als Mehrschichtfilter ausgeführt. 

Beim Zweischichtfilter beispielsweise besteht die obere Schicht aus einem leichteren Material gröberer Körnung (z. B. Filterkohle, Blähton, Blähschiefer oder Bims) und die untere Schicht aus einem schwereren Material feinerer Körnung (in der Regel Quarzsand).

Filtrationsverfahren werden u.a. eingesetzt, um hohen Anforderungen an die Feststofffreiheit im Abwasser gerecht zu werden. Dabei erfolgt die Trennung von Partikel und Flüssigkeit durch eine Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Filters, welche den Wassertransport durch den Filter ermöglicht. Während des Filtervorganges werden die Feststoffe im Filter verdichtet und verringern somit das Porenvolumen, wodurch sich sowohl der Filterwiderstand als auch die Filtratqualität verändern. Sobald der zulässige Filterwiderstand erreicht ist, muss der Filter rückgespült und von den Feststoffen befreit werden.

Gelöste Verbindungen können dagegen in herkömmlichen Filtern nicht abgetrennt werden. Eine Ausnahme bildet allerdings die Biofiltration, wobei der Filter gleichermaßen als Nährstoff für Bakterien dient und somit eine Möglichkeit des aeroben Abbaus bereits gelöster organischer Verbindungen darstellt. 

Die verschiedenen Filtrations-Trennverfahren sind in folgendem Bild aufgetragen:

..