Filtermedien

Filtermedien und Ionenaustauscher für die Wasseraufbereitung

Was sind Filtermedien?

Filtermedien sind Materialien, die in Drucktanks oder Filtergehäusen eingesetzt werden, um unerwünschte Stoffe aus dem Wasser zu entfernen. Je nach Art des Filtermaterials geschieht die Aufbereitung mechanisch (durch Rückhalt von Partikeln), adsorptiv (durch Anlagerung an der Oberfläche) oder durch Ionenaustausch (durch Austausch gelöster Ionen im Wasser). Die Wirkungsweise hängt dabei maßgeblich von der Körnung des Filtermaterials ab: Eine feine Körnung bietet mehr Oberfläche und eine höhere Rückhalterate, während eine gröbere Körnung den Druckverlust im Filterbett reduziert und höhere Durchflussmengen ermöglicht.

In der Wasseraufbereitung werden Filtermedien entweder als einzelne Schicht oder als Mehrschichtfilter mit verschiedenen Materialien und Körnungen eingesetzt. Die richtige Kombination aus Filtermaterial und Körnung entscheidet über die Effizienz der gesamten Anlage.

Ionenaustauscher – Enthärtung und Entsalzung

Ionenaustauscher sind spezielle Kunstharze, die gelöste Ionen im Wasser gegen andere Ionen austauschen. In der Wasseraufbereitung werden Ionenaustauscher vor allem für zwei Anwendungen eingesetzt: die Enthärtung (Entfernung von Calcium und Magnesium) und die Vollentsalzung (Entfernung aller gelösten Ionen). Ionenaustauscher unterscheiden sich grundlegend von mechanischen Filtermedien, da sie nicht filtrieren, sondern auf chemischer Ebene arbeiten.

Es gibt verschiedene Typen von Ionenaustauschern:

• Stark saure Kationenaustauscher: Der gängigste Ionenaustauscher für die Enthärtung. Er tauscht Calcium- und Magnesiumionen gegen Natriumionen aus. Nach Erschöpfung wird der Ionenaustauscher mit Sole (Natriumchlorid) regeneriert. Die Körnung liegt typischerweise bei 0,3 bis 1,2 mm.
• Stark basische Anionenaustauscher: Wird in der Wasservollentsalzung eingesetzt, um Anionen wie Sulfat, Chlorid und Nitrat aus dem Wasser zu entfernen. In Kombination mit einem Kationenaustauscher erreicht man vollentsalztes Wasser.
• Schwach saure Kationenaustauscher: Entfernt gezielt die Carbonathärte (Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat) aus dem Wasser. Besonders effizient bei hoher Karbonathärte.
• Mischbettharz: Ein Mischbettharz kombiniert Kationen- und Anionenaustauscher in einem Behälter. Das Mischbettharz wird für die Wasservollentsalzung eingesetzt und liefert hochreines Wasser mit einer Leitfähigkeit nahe null.

Die Kapazität eines Ionenaustauschers wird in Liter Wasser gemessen, die bis zur Erschöpfung behandelt werden können. Je nach Wasserhärte und Durchfluss variiert diese Kapazität erheblich. Ein Ionenaustauscher mit einer Körnung von 0,5 bis 0,7 mm bietet dabei ein optimales Verhältnis aus Austauschkapazität und Druckverlust.

Pure Resin 200 FDH – Premium-Ionenaustauscher

Das Pure Resin 200 FDH ist ein hochwertiger stark saurer Kationenaustauscher in Natriumform, der speziell für die Enthärtung von Trinkwasser entwickelt wurde. Das Pure Resin 200 FDH zeichnet sich durch eine gleichmäßige Körnung, hohe mechanische Stabilität und eine überdurchschnittliche Austauschkapazität aus. Es ist für den Einsatz in allen handelsüblichen Enthärtungsanlagen geeignet und wird in verschiedenen Gebindegrößen angeboten – von 1 Liter bis zu 25 Liter Gebinden.

Aktivkohle – Chlor und organische Stoffe entfernen

Aktivkohle ist das wichtigste adsorptive Filtermaterial in der Trinkwasseraufbereitung. Sie entfernt Chlor, Geruch, Geschmack und eine Vielzahl organischer Verbindungen aus dem Wasser. Die enorme innere Oberfläche der Aktivkohle – bis zu 1.500 m² pro Gramm – ermöglicht die Adsorption selbst geringer Konzentrationen an Schadstoffen.

Für den Einsatz in Drucktanks und Filteranlagen wird granulierte Aktivkohle (GAK) verwendet. Die Körnung der Aktivkohle bestimmt die Kontaktzeit und damit die Adsorptionsleistung: Eine feinere Körnung von 0,4 bis 0,8 mm eignet sich für Anwendungen mit geringer Durchflussmenge, während eine Körnung von 0,6 bis 2,4 mm in Anlagen mit höherem Durchfluss in Liter pro Stunde eingesetzt wird.

Aktivkohle wird in der Wasseraufbereitung häufig als Vorfiltration vor einer Umkehrosmose oder als Nachbehandlung nach einem Ionenaustauscher eingesetzt. Sie ist nicht regenerierbar und muss nach Erschöpfung komplett ausgetauscht werden – je nach Belastung des Wassers und Durchflussmenge typischerweise alle 6 bis 12 Monate.

Filtergranulat zur Eisen- und Manganentfernung

Eisen und Mangan im Wasser verursachen braune Verfärbungen, metallischen Geschmack und Ablagerungen in Rohrleitungen. Zur Entfernung von Eisen und Mangan aus dem Wasser werden spezielle Filtermedien mit katalytischer Wirkung eingesetzt. Diese Filtergranulate oxidieren gelöstes Eisen und Mangan, sodass sie als Partikel im Filterbett zurückgehalten und bei der Rückspülung ausgetragen werden.

Gängige Filtergranulate zur Eisen- und Manganentfernung:

• Birm: Ein leichtes Filtergranulat mit katalytischer Oberfläche. Birm benötigt keine Chemikaliendosierung – vorausgesetzt, der pH-Wert und der Sauerstoffgehalt im Wasser stimmen. Die typische Körnung liegt bei 0,5 bis 1,7 mm. Birm wird in Gebindegrößen von 1 Liter bis 28,3 Liter (1 Kubikfuß) angeboten.
• Pyrolox: Ein Mangandioxid-basiertes Filtergranulat mit hoher Dichte und exzellenter katalytischer Wirkung. Pyrolox entfernt Eisen und Mangan zuverlässig auch bei höheren Konzentrationen. Die Körnung beträgt 0,4 bis 2,4 mm.
• Calciumcarbonat (Hydrolit, Juraperle): Ein natürliches Filtermaterial, das den pH-Wert im Wasser anhebt und gleichzeitig korrosives Wasser neutralisiert. Calciumcarbonat löst sich langsam im Wasser auf und muss daher regelmäßig nachgefüllt werden. Die Körnung variiert von feinem Calciumcarbonat (0,5 bis 1,0 mm) bis zu gröberen Varianten (2,0 bis 5,0 mm). Das Filtermaterial wird in Gebinden ab 25 Liter angeboten.

Körnung – Der entscheidende Faktor

Die Körnung eines Filtermaterials beschreibt die Größe der einzelnen Partikel und wird in Millimetern angegeben. In der Wasseraufbereitung ist die Körnung einer der wichtigsten Parameter bei der Auswahl des richtigen Filtermaterials. Eine zu feine Körnung führt zu hohem Druckverlust und kann die Rückspülung erschweren. Eine zu grobe Körnung verringert die Filterleistung, weil kleinere Partikel im Wasser das Filterbett passieren können.

Richtwerte für die Körnung verschiedener Filtermedien:

• Ionenaustauscher: 0,3 bis 1,2 mm – die Standard-Körnung für die meisten Enthärtungsanlagen
• Aktivkohle: 0,4 bis 2,4 mm – je nach Anwendung und gewünschter Kontaktzeit
• Birm: 0,5 bis 1,7 mm – optimiert für die Eisen- und Manganentfernung
• Pyrolox: 0,4 bis 2,4 mm – höhere Dichte erfordert stärkere Rückspülung
• Calciumcarbonat: 0,5 bis 5,0 mm – abhängig von der gewünschten Auflösungsgeschwindigkeit
• Filtergranulat (Quarzsand): 0,4 bis 4,0 mm – als Stütz- und Verteilschicht im Filterbett

Gebindegrößen in Liter

Filtermedien werden bei Aqmos in praxisgerechten Gebindegrößen in Liter angeboten. Die gängigsten Gebindegrößen sind:

• 1 Liter: Kleine Menge zum Testen oder für kompakte Filtergehäuse
• 5 Liter: Für kleinere Filteranlagen oder als Nachfüllmenge
• 10 Liter: Standard-Gebindegröße für Einfamilienhaus-Anlagen
• 25 Liter: Sack oder Kanister – die wirtschaftlichste Größe für den regulären Wechsel
• 50 Liter und größer: Für gewerbliche Anlagen oder den Vorratskauf

Die benötigte Menge in Liter richtet sich nach dem Volumen Ihres Drucktanks und der Betthöhe des Filtermaterials. Als Richtwert gilt: Das Filterbett sollte mindestens 60 % der Tankhöhe füllen, um eine ausreichende Kontaktzeit zwischen Wasser und Filtermaterial sicherzustellen.

Wasservollentsalzung – Ionenaustauscher für reines Wasser

Die Wasservollentsalzung entfernt alle gelösten Salze und Mineralien aus dem Wasser. Für die Wasservollentsalzung werden Ionenaustauscher in Kationen- und Anionenform eingesetzt, entweder in getrennten Behältern oder als Mischbettharz in einem Behälter. Das Ergebnis ist vollentsalztes Wasser (VE-Wasser) mit einer Leitfähigkeit unter 1 µS/cm.

Anwendungen für die Wasservollentsalzung:

• Labore und Pharmazie
• Dampferzeuger und Heizungsanlagen
• Galvanik und Oberflächentechnik
• Spülwasser in der Industrie
• Nachbefüllung von Batterien

Die Kapazität bei der Wasservollentsalzung hängt stark von der Wasserhärte und dem Salzgehalt des Rohwassers ab. Ionenaustauscher für die Wasservollentsalzung werden in Gebindegrößen ab 5 Liter angeboten.

Filtermedien online bestellen – Das sollten Sie wissen

Bei der Auswahl des richtigen Filtermaterials für Ihre Wasseraufbereitung kommt es auf drei Faktoren an: die Wasseranalyse (welche Stoffe müssen aus dem Wasser entfernt werden?), die Körnung (passend zur Durchflussmenge und zum Drucktank) und die Menge in Liter (passend zum Volumen Ihres Filterbehälters).

Bei Aqmos finden Sie hochwertige Filtermedien für alle gängigen Anwendungen in der Trinkwasseraufbereitung und der industriellen Wasseraufbereitung. Alle Filtermedien sind mit Datenblatt, Angabe zur Körnung und empfohlener Betthöhe dokumentiert. Bei Fragen zur Auswahl des passenden Filtermaterials oder zur benötigten Menge in Liter beraten wir Sie persönlich und unkompliziert.