Aktivkohlefiltration
Aktivkohle zur Aufbereitung von Wasser
Der primäre Einsatz von Aktivkohle in der Wasseraufbereitung liegt in der Entfernung organischer und bestimmter anorganischer Wasserinhaltsstoffe durch Adsorption. Aktivkohlefilter sind nicht zur Abscheidung von Feststoffen oder Partikeln geeignet. Daher ist bei entsprechendem Rohwasser eine vorgelagerte Filtrations- oder Sedimentationsstufe erforderlich.
Was ist Aktivkohle?
Aktivkohle ist ein poröses, kohlenstoffhaltiges Material mit einer sehr großen inneren Oberfläche, die ihr eine hohe Adsorptionsfähigkeit verleiht.
Zur Herstellung werden vor allem Steinkohle, Braunkohle und Kokosnussschalen verwendet. Durch chemische oder thermische Aktivierung entsteht ein weitverzweigtes Porensystem, das die typischen Eigenschaften der Aktivkohle ausmacht.
Die Adsorption beschreibt das Anlagern von gelösten oder gasförmigen Stoffen an der Oberfläche eines Feststoffs – im Fall der Aktivkohle vor allem an der riesigen inneren Oberfläche innerhalb der Poren.
Neben der granulierten Aktivkohle (GAK) kommt auch pulverförmige Aktivkohle (PAK) zum Einsatz.
Einsatz von Aktivkohle
Durch die thermische Aktivierung besitzt Aktivkohle eine basisch reagierende Oberfläche, die bei der Erstbenetzung mit weichem Wasser zu einem temporären Anstieg des pH-Werts führen kann.
Das Adsorptionsvermögen der Aktivkohle ist limitiert und hängt sowohl von der verwendeten Kohleart als auch von den zu entfernenden Substanzen ab. Die inneren Oberflächen adsorbieren gelöste chemische Stoffe bis zum Erreichen des Gleichgewichtszustands. Während des Betriebs verschiebt sich diese Gleichgewichtszone in Filtrationsrichtung, das heißt, der Filter belädt sich von oben nach unten.
Aktivkohle wirkt auch als Reduktionsmittel für Ozon und Chlor, was eine Materialzehrung zur Folge hat. Aktivkohlefilter können deshalb auch nicht chemisch desinfiziert werden. Aktivkohlefilter neigen zu Verkeimung, was eine Hygienisierung des Filtrats durch z. B. UV-Bestrahlung empfehlenswert macht.
Betrieb von Aktivkohlefiltern
Bei neu eingespültem Material muss der Staubanteil durch Rückspülung entfernt werden. Dadurch wird das Filtermaterial auch klassiert. Eine regelmäßige Rückspülung von Aktivkohlefiltern bei Adsorptionsanwendungen ist unzulässig, da dadurch bereits beladenes Material nach unten verdrängt und in der Folge es zu Desorptionsprozessen kommen kann. Stattdessen muss erschöpfte Aktivkohle vollständig gegen Frisch- oder regeneriertes Material ausgetauscht werden. Um diesen Materialtausch hygienisch durchführen zu können, sind entsprechende Vorrichtungen wie Saug- und Einspülstutzen mit zugehörenden Rohrleitungen vorzusehen.
Sobald der Gleichgewichtszustand das gesamte Filterbett durchdrungen hat, tritt ein sogenannter Durchbruch auf. Dieser Durchbruch tritt nicht spontan auf, sondern macht sich langsam bemerkbar. Durch regelmäßige Kontrollen des Filtrats kann das Ende der Adsorptionskapazität frühzeitig festgestellt werden. Hilfreich sind auch mehrere in Filtrationsrichtung angeordnete Probenahmestellen.
Da nicht alle Substanzen gleichermaßen gut adsorbierbar sind, empfiehlt sich oft die Durchführung von Filtrationsversuchen mit unterschiedlichen Kohletypen, um die bestmöglich geeignete Aktivkohle für den jeweiligen Anwendungsfall zu ermitteln.
Anwendungsbereiche
Die Filtration über Aktivkohle wird in erster Linie zur Entfernung von:
- überschüssigem Chlor und Ozon
- Geruch und Geschmack
- Farbe
- Geschmack
- halogenierten Kohlenwasserstoffen
- Pflanzenschutzmitteln (PBSM)
- chemischen Substanzen wie PFAS/PFOS
- etc.
eingesetzt.
Aktivkohle kann auch als Träger für die Ozon-Biofiltration eingesetzt werden. Gelöste Salze oder Schwermetalle können durch Aktivkohle nicht entfernt werden. Dies gilt ebenso für eine mikrobielle Belastung. Aktivkohlefilter werden auch zunehmend im Abwasserbereich als letzte Reinigungsstufe zur Spurenstoffentfernung eingesetzt.
Für die Trinkwasseraufbereitung verwenden wir ausschließlich geprüfte und zertifizierte Aktivkohlen gemäß den einschlägigen Normen.
Zu unserem Leistungsangebot gehört neben der Anwendungsberatung, der Planung und dem Bau von neuen Anlagen auch der Austausch verbrauchter Kohle sowie deren fachgerechter Einbau.
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Angelestraße 48/50
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