CITplus - Ein neuartiges automatisches Rückspülfilter der Lenzing Technik ist in der Lage, kuchenbildend zu filtrieren. Diese Technologie ermöglicht sehr feine Filtration bis zu 1 µm bei gleichzeitig sehr hohen Feststoffgehalten und Durchsatzleistungen. Die geringe Baugröße und die hohen Durchsatzleistungen ermöglichen niedrigere Investitionskosten bei der Anschaffung. Insgesamt können bei der Filtration von VE-Wasser (vollentsalztes Wasser) Einsparungen von 50 % und mehr realisiert werden.

Vor einigen Jahren entwickelte die Lenzing Technik einen neuartigen Rückspülfilter, welcher sich durch die Möglichkeit einer sehr feinen Filtration bei gleichzeitig hohen Feststoffgehalten und Durchsatzleistungen auszeichnet. Seit der Markteinführung erschließt das Filter ständig neue Einsatzmöglichkeiten und liefert Spitzenergebnisse bei verschiedensten Anwendungen. So ist das Filter zur Filtration von VE-Wasser (vollentsalztes Wasser) in einem Industriekraftwerk im Einsatz.
Das VE-Wasser wird in einem mehrstufigen Prozess aus Flusswasser gewonnen. Eine Filterstufe zwischen der Entkarbonisierung durch Kalkmilch-Fällung und den anschließenden Ionentauschern wurde gemäß Stand der Technik bisher mit Sandfiltern (Kiesfilter) realisiert.
Für einen Durchsatz von 108 m3/h benötigt das Kraftwerk einen Sandfilter von 3 m Durchmesser und über 5 m Höhe. Der Sandfilter wird mit sehr niedrigen Filtrationsgeschwindigkeiten betrieben, damit im Filtratabgang gesichert nicht mehr als 1 ppm (1 mg/l) Feststoff vorhanden ist und keine Verschlammung der Ionentauscher-Harze erfolgt.
Während der Rückspülung der Sandfilter kommt es zur Betriebsunterbrechung. Daher muss bei einer Anlage mindestens ein Sandfilter extra für die Aufrechterhaltung des Filtrationsbetriebes, sowie ein Vorhaltevolumen für Rückspülflüssigkeit von mindestens 160 m3 eingeplant werden, die über den Zeitraum von 20 Minuten zur Rückspülung eines Filters benötigt werden. Die Rückspülflüssigkeit des Sandfilters wird in die ARA (Abwasserreinigungsanlage) geleitet. Die geringere Rückspülmenge erlaubt auch eine kleinere Dimensionierung des üblicherweise nachfolgenden Schrägplattenklärers.

Keine Unterbrechung der Filtration während der Rückspülung
Das RWF-Filter hat eine partielle Rückspülung. Dabei werden für eine Rückspülung nur ca. 20 - 30 l Wasser benötigt, dies dafür häufiger. Während der Rückspülung bleibt die Filtration an 95 % der Filterfläche erhalten.
Durch die spezielle Filtergeometrie kann im Gegensatz zu allen anderen am Markt erhältlichen Rückspülfiltern wesentlich feiner filtriert werden und dies bei gleichzeitig höheren Schmutzanteilen. Die Partikel-Abscheidekurve zeigt bereits bei 5 - 6 µm absolute Abscheideraten. Sogar bei 1 µm werden immerhin noch 35 % der Partikel abgeschieden. Solche Ergebnisse waren bei Rückspülfiltern bis dato unerreicht - und dies bei Durchsatzraten pro Filter von 120 m3/h. Die Schmutzkonzentration im Filtrat beträgt permanent unter 0,5 mg/l bei Zulaufkonzentrationen zwischen 35 und 150 mg/l.
Die Filter werden je nach Anwendungsfall mit speziellen, auf die Aufgabe abgestimmten, sehr feinen Filtergeweben betrieben oder auch mit Metallfaservliesen, die mit absoluten Abscheideraten bis 3 µm erhältlich sind.
Die Abscheidemechanismen der beiden Systeme Sandfilter und RWF als automatisches Rückspülfilter unterscheiden sich gravierend. Beim Sandfilter lagern sich die Partikel an der Oberfläche des Sandkornes an. Bestimmte elektrochemische Eigenschaften der abzuscheidenden Schmutzpartikel sind erforderlich, die oft durch Chemikaliendosierung erreicht werden. Durch den Filtersand erfolgt nur ein geringer Anteil der Siebwirkung, da dieser in der Regel zu grob ist.
In der Applikation VE-Wasser ist beim RWF ein spezielles 10 µm Filtergewebe eingesetzt. Zu Beginn des Filtrationszyklusses liegt eine Oberflächenfiltration des Siebes vor. Bereits nach wenigen Sekunden bildet sich eine Filterschicht, die durch das patentierte Design ermöglicht wird. Filtriert wird anschließend über einen dünnen Filterkuchen. Erst durch diese Kuchenfiltration ist die besonders hohe Partikelabscheiderate möglich.

Deutlich niedrigere Kosten
Für Anwender in der Applikation VE-Wasser ergeben sich durch den Einsatz von RWF-Filter, neben deutlich weniger Komplexität eines Sandfilters - bis zu 50 % niedrigeren Investitionskosten. Diese resultieren aus deutlich niedrigeren Anschaffungskosten für Filter, geringerem Aufwand für Verrohrung, Armaturen, Steuerung und vor allem Gebäude. Der Flächenbedarf für ein Sandfilter mit etwa 110 m³/h Durchsatzleistung liegt bei ca. 7 m². Hingegen ist der Flächenbedarf eines RWF mit einer Durchsatzleistung von etwa. 130 m³/h bei ca. 1,3 m².

350 kg versus 47 Tonnen
Eindrucksvoll sind die unterschiedlichen Gewichte beider Systeme. Ein Sandfilter für die beschriebene Anwendung wiegt ca. 47 t! Hingegen erweist sich das automatische Rückspülfilter RWF mit 350 kg als reines Fliegengewicht. Beim Platzbedarf - umbauter Raum und Gewicht - können also ca. 95 % eingespart werden.
Die mehr als 30 % niedrigeren Betriebskosten ergeben sich aus dem deutlich niedrigeren Verbrauch an Rückspülwasser, RWF ca. 1 % im Vergleich zu ca. 8 % des Sandfilters. Nachteile des Sandfilters sind der Verbrauch von Luft und die sehr personal- und zeitintensive Wartung (Sandwechsel) verbunden mit einem längeren Stillstand des Filters. Hingegen ist der 1 - 2 mal pro Jahr erforderliche Filtermaterialwechsel in 1 - 2 Stunden erledigt.
Ausschlaggebend für den Einsatz des automatischen Rückspülfilters RWF war das Erreichen der erforderlichen Qualitätsparameter, wie ungelöste Stoffe von < 1 mg/l. Anhand der Analysedaten ist ersichtlich, dass die Filtratqualität des Wassers beider Filtertypen in etwa gleich ist.
Durch die Option der Rückführung des Erstfiltrates unmittelbar nach der Rückspülung wäre noch eine deutliche Verbesserung der Filtratqualität erreichbar. Dies ist aber bei der beschriebenen VE-Wasseraufbereitung nicht erforderlich.

Neu- und Ersatz-, ­Erweiterungsinvestition
Der Einsatz des automatischen Rückspülfilters RWF ist bei Investitionen von Neuanlagen, Ersatz von Sandfilter oder Erweiterungsinvestitionen eine wirtschaftlich sehr attraktive Lösung. Die Einfachheit der RWF Filteranlage und der im Vergleich äußerst geringere Platz-/Gebäudebedarf sind wesentliche Faktoren für die Anschaffung. Die Funktion der Filtration vor den Ionenaustauschern ist der Schutz dieser nachfolgenden Anlagen vor Verschmutzung bzw. Verschlammung. Dazu bedarf es einer sehr effektiven Partikelabscheidung. Wie aus der Übersichtstabelle und aus dem Partikel Abscheide-Diagramm ersichtlich, erfüllt das RWF diese Anforderungen.