Kiesfilteranlagen sind dreidimensional wirkende Filterbettsysteme. Sie kommen zweckmäßigerweise dort zum Einsatz, wo die Trübstoffbelastung des flüssigen Mediums groß und die Filtrierbarkeit an zweidimensional wirkenden Filtersystemen schlecht bzw. unmöglich ist. Neben der rein mechanischen Filtrierwirkung kann der Trennvorgang fest/flüssig durch Adsorptionvorgänge an der Oberfläche des Filterkorns und durch heterogen katalysiertes Kristallwachstum unterstützt werden.

Filterquarzkies, bzw. Sand, wird in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der zu entfernenden Feststoffe oder der gewünschten Fließgeschwindigkeit in unterschiedlichen Teilchengrößen ("Körnungen") eingesetzt.

Funktionsbeschreibung

Der prinzipielle Verfahrensablauf erfolgt unabhängig von der Größe einer Anlage. Die Betriebsrichtung (d.h. die Beladung) bei einem Festbettreaktor erfolgt von oben nach unten. Die Schmutzabscheidung hat eine allmähliche Verstopfung des Porensystems in der Schüttung des Filtermaterials zur Folge, so dass der Differenzdruck steigt und die Fließgeschwindigkeit abnimmt. Das Volumen des Porensystems beträgt bei den meisten Filtermaterialien rund 30 bis 40 Prozent des gesamten Filterbettvolumens. Bei einem Schmutzanteil von 5 bis 10 Prozent ist die Aufnahmefähigkeit jedoch erschöpft und eine Rückspülung muss eingeleitet werden. Die Auslösung des Rückspülprogramms im Automatikbetrieb kann optional zeitgesteuert, mengenabhängig oder differenzdruckgesteuert erfolgen. Bei Einfiltersystemen wird der Betrieb während des Rückspülprogramms unterbrochen.Bei Zwei- und Mehrstraßen-Pendelanlagen übernehmen Reservefilter den Betrieb. Bei Parallelanordnung von Zwei- und Mehrstraßen-Filtersystemen wird der Betrieb mit verminderter Filtratleistung fortgesetzt.Die Rückspülung besteht aus verschiedenen, nacheinander ablaufenden Spülschritten, die vollautomatisch, zeitgesteuert und durch das Schalten von Automatikventilen ablaufen oder bei nicht automatisch arbeitenden Anlagen von Hand durchgeführt werden müssen.

• Absenkung des Füllstandes im Druckbehälter bis zur vollständigen Entleerung des Rückspülraumes.
• Spülung mit Luft im Gegenstrom. Dabei kommt es zu einer Auflockerung des Filterbettes und zu einem mechanischen Abrieb des Schmutzes vom Filterkorn. Die Luftspülung ist außerdem ein sicheres Mittel, um die Bildung so genannter Schlammbälle zu verhindern.
• Spülung gegen die Betriebsrichtung gemeinsam mit Luft und Wasser. Dabei erfolgt der Austrag der abgeschiedenen Feststoffe.
• Spülung mit Wasser im Gegenstrom. Dabei erfolgt der Austrag sämtlicher vom Filterkorn abgelöster Trübstoffe. Bei Mehrschichtfiltern wird die Fließgeschwindigkeit so eingestellt, dass eine Trennung der Filtermaterialien nach den unterschiedlichen Dichten erfolgt.
• Spülung mit Wasser in Betriebsrichtung zum Absetzen des Festbettes und zur vollständigen Klarspülung.

Das gesamte Spülprogramm dauert rund 25 bis 40 Minuten. Anschließend ist der Filter wieder betriebsbereit.

Der Einsatz von Kiesfilteranlagen in der Wasseraufbereitung als einzige Reinigungsstufe oder in Kombination mit weiteren verfahrenstechnischen Komponenten ist außerordentlich vielseitig.