Aufbereitungsanlage wählt innovative Underdrains für hohe Leistung
Der Lake County Public Water District im Norden des US-Bundesstaates Illinois musste sein Filtrations- und Rückspülsystem aufrüsten, um eine zuverlässige und langfristige Leistung zu gewährleisten. Dass die Wahl auf den Leopold Typ 360 Underdrain von Xylem fiel, lag auf der Hand – und zwar aus folgendem Grund:
Das Versorgungsunternehmen bereitet pro Tag 24.600 m3 Wasser auf, um mehrere benachbarte Gemeinden im Norden von Illinois mit Trinkwasser zu versorgen. Da bei Qualität, Sicherheit und Zuverlässigkeit keine Abstriche gemacht werden dürfen, arbeitet das Gebiet seit über 50 Jahren mit Leopold, einer Marke von Xylem, zusammen.
Das in Zion, Illinois, ansässige Unternehmen verlässt sich schon seit langem auf die Zuverlässigkeit der Leopold Underdrain-Systeme. Die beiden vorherigen Systeme waren jeweils 25 Jahre in Betrieb, bevor sie aufgerüstet wurden. Jetzt hat das Gebiet die neueste Innovation von Leopold installiert, den Typ 360 Underdrain, der sich durch ein hochmodernes Design für optimale Filtration und Rückspülung auszeichnet.
„Xylem hat uns bei der Entwicklung des neuen Systems auf den richtigen Weg gebracht“, berichtet Don White, General Manager des Districts.
Funktionsweise von Schwerkraftfiltersystemen
Die Filtration, bei der gelöste Partikel aus dem Wasser entfernt werden, ist eine der letzten Stufen bei der Aufbereitung von Wasser zu Trinkwasser. In Schwerkraftfiltrationssystemen fließt das Wasser durch Medien wie Sand und Anthrazit, um die Partikel herauszufiltern. Während des Filtrationsdurchlaufs lagern sich Feststoffe in den Medien ab, die regelmäßig entfernt werden müssen, um die Leistung zu erhalten. Ein Durchlauf dauert in der Regel 24 bis 48 Stunden, kann aber je nach Wasserzufluss und Medienanordnung auch länger sein.
Die Feststoffe werden durch Rückspülung entfernt, ein Verfahren, bei dem Underdrains am Boden des Filtertanks Wasser durch das Filtermedium nach oben leiten, um die Partikel zu lösen. Zur Optimierung des Prozesses kann eine Kombination aus Wasser und Luft (so genannte Luftspülung) eingesetzt werden.
Die Überwachung des Druckverlusts ist für die Gewährleistung der Filtrationsleistung unerlässlich. Der Druckverlust wird als der Abstand zwischen dem Boden des Entwässerungssystems und der Wasseroberfläche gemessen. Zu Beginn eines Filtrationsdurchlaufs ist der Druckverlust geringer, da sich das Wasser ungehinderter durch den Filter bewegen kann. Im Laufe des Prozesses nimmt der Druckverlust zu, da die zunehmende Ablagerung der Partikel einen Teil des Durchflusses blockiert. Der typische maximale Druckverlust für einen Filtrierungsdurchlauf beträgt 1,5 m, da das System oberhalb dieser Grenze nicht mehr optimal arbeitet.
Entwurf des optimalen Filtersystems
Das Leopold-Team von Xylem arbeitete eng mit den Technikern und Unternehmen vor Ort zusammen, um eine Lösung zu entwickeln, die langfristig zuverlässig funktionieren würde. Hierbei ging es vor allem darum, sicherzustellen, dass das System über die notwendigen Rohrleitungen für eine künftige Luftspülung verfügt, um dadurch den Verbrauch von Rückspülwasser reduzieren zu können.
„Die Gruppe folgte einem proaktiven Ansatz und arbeitete an der Entwicklung eines neuen Underdrain-Systems, das weniger, beziehungsweise gar keine Wartung erfordert“, erklärt Bruce Wolfe, Territory Manager bei Leopold.
Leopold Typ 360 Underdrain
Der Typ 360 ist ein fugenloses Underdrain-System, das an Ort und Stelle montiert wird und den Anschluss an einzelne Seitenleitungen ermöglicht. Die Unterdrains ermöglichen eine erstklassige Fluidisierung während der Rückspülung. Da der Typ 360 Underdrain eine hundertprozentige Rückspülung der Medien über und zwischen den Seitenleitungen ermöglicht, werden Totzonen in den Filtermedien eliminiert, wodurch sich die Filterlaufzeiten erhöhen, der Rückspülwasserverbrauch reduziert und die Lebensdauer der Medien verlängert wird sowie die Energiekosten gesenkt werden.
Außerdem verfügt er über ein effizientes Selbstreinigungssystem für maximale Zuverlässigkeit und Betriebszeit. Dies waren nur einige der vielen Vorzüge, die den District überzeugten, der bei der Entscheidung für eine Aufrüstung Jahrzehnte in die Zukunft blickte.
Leopold lieferte auch die technischen Filtermedien, die aus 38 cm Quarzsand und 51 cm Anthrazit bestehen. Die Installation wurde im März 2022 abgeschlossen, und das Gebiet kann bereits vielversprechende Ergebnisse verzeichnen.
„Das System funktioniert noch besser als erwartet“, berichtet White. „Die Filterlaufzeiten liegen bei über 150 Stunden. Die Trübungswerte des Filterabwassers sind enorm. Die Fallhöhenverluste liegen unter 1,5 m, wenn wir eine Rückspülung durchführen. Der Filter leistet hervorragende Arbeit“.
Und wenn die Gesundheit der Anwohner auf dem Spiel steht, ist das genau die Art von Leistung, die man erwarten sollte.
„Ein Underdrain-System ist eine der letzten Stufen in einer Wasseraufbereitungsanlage“, erklärt Wolfe. „Und wahrscheinlich das wichtigste Teil der Ausrüstung. Daher benötigt man ein zuverlässiges System, das die Gemeinde mit sicherem Trinkwasser versorgt.“
Erfahren Sie mehr über die Leopold Schwerkraftfiltrationssysteme von Xylem.
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