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Filtrationssysteme

Glossar der ETL Verfahrenstechnik GmbH

Filtrationssysteme dienen der Abtrennung fester Partikel, Makromoleküle, Mikroorganismen oder Viren aus Flüssigkeiten durch ein Filtermedium. Während die Flüssigkeit das Medium durchströmt, werden unerwünschte Bestandteile zurückgehalten. Diese Systeme zählen zu den mechanischen Trennverfahren.

Filtrationsprozesse, die durch Filtrationssysteme ausgeführt werden, verwenden häufig eine standardisierte Terminologie aus der Membrantechnik. Das Endprodukt der Filtration – die filtrierte Flüssigkeit – wird als Filtrat bezeichnet. Der während der, bei der Filtration entstehende Druckabfall als Filterwiderstand beschrieben. Bei der Oberflächenfilterung entsteht auf dem Filtermedium ein sogenannter Filterkuchen, der aus zurückgehaltenen Feststoffen besteht. In der Membrantechnik bezeichnet man die zurückgehaltene Phase als Retentat und die durchdringende Phase als Permeat.

Filtrationssysteme und ihre Prozesse werden nach der Größe der kleinsten Partikel oder gelösten Makromoleküle kategorisiert, die sie zurückhalten können. Bei einer druckgetriebenen Membranfiltration, die Partikel und Makromoleküle ab einer Größe von 0,1 Mikrometern zurückhält, handelt es sich um Mikrofiltration. Bei einer Größe zwischen 2 Nanometern und 0,1 Mikrometern handelt es sich um Ultrafiltration. Wenn die zurückgehaltenen Partikel und Makromoleküle kleiner als 2 Nanometern sind, wird dies als Nanofiltration bezeichnet.

Die Flüssigkeit, die getrennt werden soll, wird mithilfe einer Pumpe durch eine Membran geleitet, die beispielsweise aus spezialbeschichtetem Papier, Metall oder Keramik (Keramikmembran) gefertigt ist. Jedes Filtermaterial bietet allen Partikeln des Gemisches einen Widerstand.

Entgegen der gängigen Annahme werden nicht ausschließlich Partikel, die größer als die Porengröße des Filters sind, zurückgehalten. Zwar ist der Siebeffekt ein häufiger Mechanismus, jedoch gibt es auch andere, wie die Partikelträgheit, Diffusionseffekte, Elektrostatik und Sperreffekte. Daher können auch Partikel, die deutlich kleiner als die Porengröße des Filters sind, abgeschieden werden.

Während des Filtrationsprozesses lagern sich zurückgehaltene Partikel entweder als Schicht (Filterkuchen) auf der Oberfläche oder in den Poren der Filtermasse (Matrix) ab. Ein dicker Filterkuchen hält in der Regel die Partikel vollständig zurück und erhöht den Strömungswiderstand deutlich. Abhängig vom Filtermaterial, sei es Papier, Metall oder Keramik (Keramikmembran), muss dieser Filterkuchen oder die Ablagerungen regelmäßig entfernt werden, z.B. durch Rütteln, Rückspülen, Druckluft, Permeat oder Chemie. Unterbricht man die Filtration für solche Reinigungsvorgänge, spricht man von Dead-End-Filtration, ein in vielen Systemen angewandtes Verfahren.


Trinkwasseraufbereitung und Brauchwasserreinigung
Zur Aufbereitung von Trinkwasser oder von Brauchwasser aus Oberflächenwasser werden ungelöste Partikel herausgefiltert. Bei der Behandlung von Rohwasser, etwa aus Flüssen oder Seen, werden zunächst grobe Verunreinigungen mittels Rechensystemen entfernt. Siebmaschinen schließen sich an, um Partikel mittlerer Größe abzutrennen. Die endgültige Feinreinigung erfolgt je nach Bedarf durch Filter mit speziellen Filtermaterialien, Anschwemmfilter oder Membran-Feinfilter.

Statische Filtration:
Die statische Filtration kann entweder durch Unterdruck (Saugfiltration) oder Überdruck (Druckfiltration) erreicht werden. Für die Sterilfiltration, bei der Keime zurückgehalten werden, müssen die Poren des Filters kleiner als 0,45µm sein.

Dynamische Filtration:
Ein modernes Verfahren in der Filtration ist die Membranfiltration, die dynamisch abläuft. Hierbei handelt es sich um eine Querstromfiltration, bei der das Filtrat quer zur Strömungsrichtung abgezogen wird.

Zusammenfassung:
Filtrationssysteme sind Vorrichtungen, die feste Partikel, Makromoleküle, Mikroorganismen oder Viren aus einer Flüssigkeit trennen. Während die Flüssigkeit das Filtermedium durchströmt, werden die unerwünschten Komponenten zurückgehalten. Diese Systeme nutzen häufig Membrantechnologie und werden in vielen industriellen und kommunalen Anwendungen eingesetzt, von der Wasseraufbereitung bis zur Lebensmittelverarbeitung. Die Filtration kann je nach Porengröße des Filters in Mikro-, Ultra- oder Nanofiltration eingeteilt werden.

ETL Verfahrenstechnik GmbH: Experten für Filtrationssysteme

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Als führender Hersteller in diesem Bereich bieten wir eine umfangreiche Palette von Systemen und Zubehör für die effiziente Filtration von Flüssigkeiten in verschiedenen Anwendungen.

Mit jahrzehntelanger Erfahrung und tiefgreifendem Know-how in der Messtechnik und Filtration sind wir in der Lage, maßgeschneiderte Lösungen zu entwickeln, die auf die spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen in industriellen und kommunalen Anwendungen abgestimmt sind. Unsere Filtrationssysteme, die in Sachen Leistung, Sicherheit und Langlebigkeit überzeugen, spiegeln unser Engagement für Qualität und Nachhaltigkeit wider. Ob Sie sich für die effektive Filtration Ihrer Flüssigkeiten oder eine Optimierung Ihres bestehenden Filtersystems interessieren, die ETL Verfahrenstechnik GmbH ist Ihr zuverlässiger Partner.

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