Trinkwasseraufbereitung, Oberflächenwasservorfiltration

mit Optifiber PES-14-DW® Polstofffiltermedien

Polstofffilter können als robuste Vorfiltrationslösung eingesetzt werden, wenn bei Rohwasser aus ­diversen Oberflächenwasserquellen Probleme durch Algenwachstum auftreten. Das MECANA Polstofffiltersystem kann bei der Trinkwasser- oder Prozesswasserproduktion als wirtschaftliche und effiziente Lösung für die Vorfiltration verwendet werden.

Dieses System verwendet eine Scheibenkonfigu­ration und das exklusive OptiFiber PES-14-DW® Polstofffiltermedium, um Algen und andere Schwebstoffe ohne den Einsatz von Chemikalien effizient zu entfernen.

Polstofffilter zeichnen sich im Vergleich zu konventionellen Filtern mit granulären Filtermedien (z.B. Sandfilter) durch einen hohen Durchflussbereich bei sehr geringem Platzbedarf aus.

Die Polstofffiltertechnologie und das OptiFiber PES-14-DW® Tuch sind für Trinkwasseranwendungen vom DWI in Großbritannien zugelassen.

 

Anwendung bei der Oberflächenwasservorfiltration:

Eine Herausforderung bei der Trinkwassergewinnung aus Oberflächenwasser aus Reser­voiren, Staudämmen oder Flüssen besteht darin, leichte Schwebstoffe und Algen zu entfernen. Trockenperioden können zu längerem und intensiverem ­Algenwachstum führen und die Wasserqualität beeinträchtigen. Eine kostengünstige, chemi­kalienfreie Alternative zu konventionellen Sandfiltern und Entspannungsflotationen, besteht in der direkten Vorfiltration mit Polstofffiltermedien. Diese sind in der Lage, eine grosse Auswahl an Algen zu entfernen, die vorwiegend saisonal auftreten. Darunter fallen Kieselalgen und andere einzellige Algen im Frühling oder faserige Typen wie Melosira, die im Sommer typisch sind.

Reichlich zentrische Diatomeen (Bilder nur zur Illustration)

Die Vorbehandlung von Rohwasser ist ein wichtiger Schritt in allen Wasseraufbereitungs­verfahren, da er sich entscheidend auf die Betriebs­effizienz der nachfolgenden Behandlungsstufen auswirkt.
Unzureichende Rückhaltung von Feststoffpartikeln bzw. Algen in der Vorbehandlung führt zu:

  • Reduzierten Standzeiten von Feinfiltern oder Membranen in den nachfolgenden Stufen
  • Erhöhten Wartungskosten durch kürzere ­Wartungsintervalle
  • Erhöhtem Energieverbrauch
  • Reduzierter Prozesssicherheit
  • Erhöhten Betriebskosten
  • Reduzierter Produktionskapazität

Die Verwendung von Polstofftuchfiltern in der Vor­behandlung von Oberflächenwasser gewährleistet:

  • Verbesserte Standzeit der nachfolgenden ­Prozesse
  • Geringere Wartungskosten durch längere ­Wartungsintervalle
  • Geringeren Energieverbrauch
  • Geringere Wasserverluste
  • Erhöhte Prozesssicherheit
  • Reduzierte Betriebskosten

 

Hohe Leistung ohne Einsatz von Chemikalien

Hintergrund: Fast vier Jahre lang wurden mit Thames Water an zwei Standorten Pilotversuche durchgeführt: Coppermills AWTW, East London und Walton AWTW, West-London. Ergebnisse:

  • Entfernung von Pennaten, zentrischen Kieselalgen und kleinen einzelligen Algen
  • Chlorophyll-a: >80% Reduktion während Perioden mit hoher Algenbelastung, Chlorophyll-a <10 μg / l 95%il
  • Trübung: >80% Reduktion während Perioden mit hoher Algenbelastung, Trübung: <2.0 NTU 95%il
  • Spülwasseranteil normalerweise unter 1% des Zulaufs (Vergleich Sandfilter 3-5%)
  • Eine grundflächenspezifische Duchsatzrate von 40 m/h

Pilotversuche bei Walton AWTW, (West London), Thames Water, Mai bis Oktober 2017

 

Filtration

  • Oberflächenwasser fließt durch Schwerkraft in den Filter
  • Die Tuchfilterscheiben sind vollständig getaucht
  • Feststoffe lagern sich auf der Außenseite und in der Tiefe des Filtermediums ab, während das ­Filtrat durch das Medium fließt
  • Das Filtrat wird im Mittelrohr gesammelt und fliesst über ein Wehr in den Ablauf
  • Schwerere Feststoffe sedimentoren
  • Der Wasserspiegel im Behälter steigt, da sich ­aufgrund der Ansammlung von Feststoffen ein Druckverlust aufbaut

Rückspülen

  • Die zurückgehaltenen Feststoffe werden bei einem vorbestimmten Behälterwasserspiegel entfernt
  • Absaugbalken berühren das Tuchmedium und die Feststoffe werden durch Vakuum mit einer Rückspülpumpe entfernt
  • Die Filterscheiben rotieren langsam und mehrere Scheiben werden gleichzeitig rückgespült
  • Die Filtration wird bei der Rückspülung nicht ­unterbrochen
  • Das Rückspülwasser wird der Spülabwasser­behandlung zugeführt

Bodenschamm

  • Schwerere Feststoffe, die sich am Behälterboden absetzen, werden periodisch über die Bodenschlammpumpe abgezogen und der Spülabwasserbehandlung zugeführt

Beispiel für Algen im Walton Reservoir: (A) Aulacoseira (Melosira) granulata ist eine faserartige Kieselalge und hat zylindrische Zellen, die durch Stacheln miteinander verbunden sind. (B) Fragilaria colonial diatom. (C) Pennate diatom. (D) Aphanizomenon blau-grüne Alge. (Bilder nur zur Illustration)