Optimierung der Filterleistung bei der Trinkwasseraufbereitung

Filterüberwachung für eine bessere langfristige Filtergesundheit und -effizienz

Durchflussraten, Zeitvorgaben und Umweltveränderungen können die Leistung von Filtrationsmedien beeinflussen. Bei einer zu hohen Durchflussrate besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass Medien ausgewaschen werden. Ist die Spüldauer länger als nötig, wird sowohl während des Spülvorgangs als auch während der Filterreifungszeit nach dem Spülen wertvolles aufbereitetes Wasser verschwendet.

Die Alterung des Mediums, die Pumpenleistung und andere Rückspülungseigenschaften können sich saisonal und im Laufe der Zeit ändern. Die Bildung von Verklumpungen, die durch Ablagerungen auf dem Filtermedium entstehen, kann die Wirksamkeit verringern. Eine angemessene Ausdehnung des Mediums gewährleistet eine ordnungsgemäße Reinigung des Filtermediums, kann die Filterlaufzeiten verlängern und die Bildung solcher Verklumpungen verhindern.

Eine Filterüberwachung rund um die Uhr kann diese Probleme jedoch beheben, bevor sie auftreten, und Betreiber bei der proaktiven Steuerung der Trinkwasseraufbereitung unterstützen. Mit aktuellen Daten zur Filterleistung anstelle einer einmaligen Berechnung wird der Betrieb nachhaltig optimiert.

Ein klares Bild der Trübung

Der FilterSmart Rückspülmonitor misst direkt die Ausdehnung des Mediums und die Trübung. Diese beiden Trends ergeben zusammen ein klares Bild dessen, was während der Rückspülung vor sich geht. So erhalten die Techniker einen echten Einblick in den Prozess. FilterSmart vereinfacht die Filteroptimierung, da die rund um die Uhr aktive Überwachung die enorm zeitaufwändige manuelle Datenerfassung obsolet macht.

Der FilterSmart-Sensor wird oben auf einem Schwerkraftfilter direkt unterhalb der Oberseite des Spülbeckens installiert. Diese Trübungsmessung im Filter liefert während einer Rückspülung sofortige Rückmeldung darüber, wann der Filter sauber ist. Während einer Rückspülung verfolgt der Ultraschallsensor den Füllstand des Mediums und der Trübungssensor misst, wie sauber oder verschmutzt das Wasser ist, wenn es in das Spülbecken fließt. Diese beiden Messungen liefern Trends, die zusammen ein äußerst genaues Profil der Rückspülung ergeben und damit die Optimierung der Filterleistung maßgeblich unterstützen.

Mit diesen Informationen können Betreiber den Verlust von Medien und die Bildung von Verklumpungen praktisch ausschließen, in den meisten Fällen den Wasserverbrauch senken und den allgemeinen Zustand und die Effizienz des Filters verbessern.

Praxisbeispiel für die Überwachung: Punta Gorda, Florida

Die Wasseraufbereitungsanlage Punta Gorda mit einer Kapazität von gut 37 Mio. Litern pro Tag und befindet sich östlich von Punta Gorda, Florida. Der Prozess umfasst Flockungstanks und vier Feststoffkontaktanlagen (SCUs, eine Art Aufwärtsstrom-Klärbecken), die dann zwei Greenleaf-Filter mit jeweils vier Zellen speisen. Die Filter werden unabhängig vom Druckverlust alle 70 Stunden rückgespült. Die hohe Durchflussrate beim Rückspülen beträgt 19.708 Liter pro Minute. Die Gesamtkosten für die Aufbereitung von 5.000 Litern Trinkwasser betragen 2,28 US-Dollar.

Bei einem Feldversuch mit FilterSmart-Überwachungsgeräten wurde festgestellt, dass die Filter kaum belastet waren, sodass während der Rückspülung nur eine relativ geringe Trübung gemessen wurde. Da der Rückspülplan auf Zeit und nicht auf Druckverlust basierte, wurde vorgeschlagen, die Filterlaufzeiten schrittweise zu erhöhen, bis der Druckverlustwert erreicht war. Es wurde eine Erhöhung der Filterlaufzeiten auf 120 Stunden vorgenommen, was zu einer jährlichen Senkung des Rückspülwasserverbrauchs um 42 % und Kosteneinsparungen von etwa 65.000 US-Dollar führte.

Nachdem alle Tools gekauft und installiert worden waren, zeigten die Rückspüldaten auch, dass die Rückspülungen mit hoher Rate länger als nötig dauerten. So wurde die Dauer um vier Minuten reduziert. Diese Anpassung führte zu einer Einsparung von etwa 83.759 Litern Waschwasser pro Spülung, was einem Wert von 21.000 US-Dollar pro Jahr entspricht.

„Wir sind von diesen Tools begeistert“, so Brian Fuller, Leiter der Wasseraufbereitungsanlage Punta Gorda. „Anhand der von ihnen bereitgestellten Daten konnten wir Entscheidungen treffen, die unsere Kosten deutlich gesenkt haben.“

Durch diese beiden einfachen Anpassungen des Rückspülprozesses wurde die Filtration optimiert und im ersten Jahr eine Einsparung von 86.000 US-Dollar erzielt.

Abschließende Überlegungen

Die Optimierung der Filterleistung bei der Trinkwasseraufbereitung ist für die Gewährleistung zuverlässiger Partikelentfernung und effizienter Filtrationsprozesse von entscheidender Bedeutung. Durch die Implementierung einer rund um die Uhr verfügbaren Filtrationsüberwachung, wie dem FilterSmart-Rückspülmonitor, können Betreiber in Echtzeit Einblicke in die Filterleistung erhalten, was ein proaktives Management und damit erhebliche Kosteneinsparungen ermöglicht. Der Erfolg in der Wasseraufbereitungsanlage Punta Gorda unterstreicht die finanziellen und betrieblichen Vorteile intelligenter Sensortechnologie.