Der Filterdurchbruch ist ein Phänomen, das bei der Fest-Flüssig-Trennung, insbesondere bei der Filtration, auftritt. Er bezeichnet den Fall, dass Feststoffpartikel das Filterelement passieren und dadurch ein verunreinigtes Filtrat entsteht.
Dieser Artikel erklärt, was ein Filterdurchbruch ist, warum er auftritt, wie man ihn erkennt, welche Folgen ein Durchbruch hat, wie man ihn verhindern kann und welche Lösungen Vithy Filtration für dieses Problem anbietet.
Was ist ein „Filterdurchbruch“?
Ein Filterdurchbruch tritt auf, wenn das Filterelement nicht mehr alle in der zu filternden Flüssigkeit enthaltenen Feststoffpartikel zurückhält. Dies kann verschiedene Ursachen haben, beispielsweise wenn die Partikel kleiner als die Porengröße des Filters sind, der Filter verstopft ist oder der während der Filtration angewendete Druck zu hoch ist.
Filterdurchbrüche lassen sich wie folgt kategorisieren:
- 1. Erster DurchbruchTritt zu Beginn der Filtration auf, bevor sich der Filterkuchen bildet, wenn feine Partikel direkt durch die Poren des Filterelements gelangen. Dies ist häufig auf Folgendes zurückzuführen:falsche Auswahl von Filtertüchern/Membranenodernicht übereinstimmende Filtrationsleistung.
- 2. Kuchen-DurchbruchNach der Bildung des Filterkuchens können übermäßiger Betriebsdruck, Risse im Kuchen oder Kanalbildung dazu führen, dass Feststoffpartikel mit der Flüssigkeit ausgespült werden. Häufig beiFilterpressen und Blattfilter.
- 3. Durchbruch umgehenVerursacht durch mangelhafte Abdichtung der Geräte (z. B. beschädigte Dichtflächen von Filterplatten oder -rahmen), wodurch ungefiltertes Material in den Filtratbereich gelangen kann. Dies ist einProblem mit der Gerätewartung.
- 4. Medienmigration: Bezeichnet speziell das Abbrechen von Fasern oder Material vom Filterelement selbst, das in das Filtrat gelangt; auch dies ist eine Form des Durchbruchs.
Vithy Filtration_Filterelement
Warum kommt es zu einem „Filterdurchbruch“?
- ● PartikelgrößeSind die Feststoffpartikel kleiner als die Porengröße des Filters, können sie diesen problemlos passieren.
- ● VerstopfungMit der Zeit kann die Ansammlung von Partikeln auf dem Filter zu Verstopfungen führen, wodurch größere Hohlräume entstehen können, durch die kleinere Partikel hindurchgelangen.
- ● DruckÜbermäßiger Druck kann Partikel durch das Filterelement pressen, insbesondere wenn der Filter nicht für solche Bedingungen ausgelegt ist.
- ● FiltermaterialDie Wahl des Filtermaterials und dessen Zustand (z. B. Abnutzung) können sich ebenfalls auf seine Fähigkeit auswirken, Partikel zurückzuhalten.
- ● Elektrostatische EffekteBei Partikeln im Mikron-/Submikronbereich (z. B. bestimmte Pigmente, Mineralsuspensionen) kann es bei Partikeln und Filterelement mit gleichnamiger Ladung zu einer gegenseitigen Abstoßung kommen, die eine effektive Adsorption und Retention durch das Medium verhindert und zum Durchbruch führt.
- ● PartikelformFaserige oder plättchenförmige Partikel können sich leicht zu großen Poren verbinden oder aufgrund ihrer Form durch kreisförmige Poren hindurchtreten.
- ● Flüssigkeitsviskosität und TemperaturNiedrigviskose oder hochtemperierte Flüssigkeiten verringern den Strömungswiderstand, wodurch Partikel leichter durch den Filter transportiert werden können. Hochviskose Flüssigkeiten hingegen fördern die Partikelrückhaltung.
- ● Kompressibilität des FilterkuchensBeim Filtern von kompressiblen Filterkuchen (z. B. biologischem Schlamm, Aluminiumhydroxid) verringert eine Druckerhöhung zwar die Porosität des Filterkuchens, kann aber auch dazu führen, dass feine Partikel durch das darunterliegende Filtertuch „gepresst“ werden.
Vithy Filtration – Reinigungsprozess für Maschenfilter
Wie man einen „Filterdurchbruch“ erkennt
1. Sichtprüfung:
● Überprüfen Sie das Filtrat regelmäßig auf sichtbare Feststoffpartikel. Werden Partikel im Filtrat beobachtet, deutet dies auf einen Filterdurchbruch hin.
2. Trübungsmessung:
● Verwenden Sie ein Trübungsmessgerät, um die Trübung des Filtrats zu messen. Ein Anstieg der Trübung kann auf das Vorhandensein von Feststoffpartikeln hinweisen und somit einen Filterdurchbruch nahelegen.
3. Partikelgrößenanalyse:
● Führen Sie eine Partikelgrößenanalyse des Filtrats durch, um die Partikelgrößenverteilung zu bestimmen. Werden im Filtrat kleinere Partikel nachgewiesen, kann dies auf einen Filterdurchbruch hindeuten.
4. Filtratprobenahme:
● Nehmen Sie regelmäßig Proben des Filtrats und analysieren Sie diese auf ihren Feststoffgehalt mit Methoden wie der gravimetrischen Analyse oder der Mikroskopie.
5. Drucküberwachung:
● Überwachen Sie den Druckabfall am Filter. Eine plötzliche Druckänderung kann auf eine Verstopfung oder einen Durchbruch hinweisen, was zu einem Filterdurchbruch führen kann.
6. Leitfähigkeits- oder chemische Analyse:
● Wenn die Feststoffpartikel eine andere Leitfähigkeit oder chemische Zusammensetzung als das Filtrat aufweisen, kann die Messung dieser Eigenschaften helfen, einen Filterdurchbruch zu erkennen.
7. Durchflussüberwachung:
● Überwachen Sie die Durchflussrate des Filtrats. Eine signifikante Änderung der Durchflussrate kann darauf hindeuten, dass der Filter entweder verstopft ist oder ein Filterdurchbruch vorliegt.
Folgen des „Filterdurchbruchs“
● Kontaminiertes Filtrat:Die primäre Folge ist, dass das Filtrat mit Feststoffpartikeln verunreinigt wird, was nachfolgende Prozesse oder die Produktqualität beeinträchtigen kann.
OKatalysatorrückgewinnung:Der Durchbruch von Edelmetallkatalysatorpartikeln führt zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten und verringerter Aktivität.
OSpeisen und Getränke:Trübung in Weinen oder Säften, die die Klarheit und Haltbarkeit beeinträchtigt.
OElektronische Chemikalien:Partikelverunreinigungen verringern die Späneausbeute.
- ● Reduzierte Effizienz:Die Effizienz des Filtrationsprozesses wird beeinträchtigt, was zu erhöhten Betriebskosten und einem höheren Zeitaufwand führt.
- ● Geräteschäden:In einigen Fällen können feste Partikel im Filtrat Schäden an nachgeschalteten Anlagenteilen (z. B. Pumpen, Ventilen und Instrumenten) verursachen, was zu kostspieligen Reparaturen führt.
- ● Umweltverschmutzung & Abfall:Bei der Abwasserbehandlung kann der Durchbruch von Feststoffen dazu führen, dass die Konzentration suspendierter Feststoffe im Abwasser die zulässigen Grenzwerte überschreitet und somit gegen Umweltvorschriften verstößt.
Wie man einen „Filterdurchbruch“ vermeidet
- ● Richtige Filterauswahl:Wählen Sie einen Filter mit einer geeigneten Porengröße, der die in der Flüssigkeit vorhandenen Feststoffpartikel effektiv zurückhalten kann.
- ● Regelmäßige Wartung:Überprüfen und warten Sie die Filter regelmäßig, um Verstopfungen vorzubeugen und sicherzustellen, dass sie in gutem Zustand sind.
- ● Steuerdruck:Überwachen und steuern Sie den während der Filtration angewendeten Druck, um zu vermeiden, dass Partikel durch den Filter gepresst werden.
- ● Vorfiltration:Um größere Partikel vor dem Hauptfiltrationsprozess zu entfernen und so die Belastung des Filters zu reduzieren, sollten Vorfiltrationsschritte durchgeführt werden.
- ● Verwendung von Filterhilfsmitteln:In manchen Fällen kann die Zugabe von Filterhilfsmitteln (z. B. Aktivkohle, Kieselgur) eine gleichmäßige Vorbeschichtung auf dem Filterelement als „Auffangbett“ bilden. Dies kann dazu beitragen, den Filtrationsprozess zu verbessern und das Risiko eines Filterdurchbruchs zu verringern.
Vithy Solutions:
1. Präzise Bewertung:Die Ingenieure von Vithy werden die Auswahl der Filterelemente mit Mikron-Nennwert individuell anpassen.BetriebsbedingungenSie stellen sicher, dass die Genauigkeit der Filterelemente Ihren spezifischen Bedingungen entspricht.
2. Hochwertige Filterelemente:Durch den Aufbau unserer eigenen Produktionslinie für Filterelemente (Filterpatronen, Filtersäcke, Filtergewebe etc.) stellen wir sicher, dass die verwendeten Rohstoffe aus weltweit anerkannten, hochwertigen Filtrationsmaterialien stammen. Unsere in einer Reinraumumgebung hergestellten Filterelemente sind frei von Klebstoffrückständen und Faserabrieb und gewährleisten so eine hervorragende Filterleistung und lange Lebensdauer. Sie sind zudem nach ISO 9001:2015 und CE zertifiziert.
Vithy Filtration_Filter Element Factory
3. Selbstreinigungsfunktion: Unser selbstreinigende Filter Sie sind mit Reglern für Zeit, Druck und Differenzdruck ausgestattet. Sobald diese Parameter die eingestellten Werte erreichen, leitet das Steuerungssystem automatisch die Reinigung der Filterelemente ein, leitet das Abwasser ab und reduziert effektiv den Filtrationsdurchbruch, wodurch die Qualität des Filtrats verbessert wird.
Vithy Filtration_Filtersteuerungssystem
Vithy Filtration hat sich der Entwicklung innovativer Lösungen für bahnbrechende Filtrationsprozesse verschrieben und stellt sicher, dass unsere Kunden zuverlässige und qualitativ hochwertige Filtrationsergebnisse erzielen. Wir laden Sie ein, unser Angebot zu entdecken und herauszufinden, wie wir Ihre Filtrationsanforderungen erfüllen können.
Ansprechpartnerin: Melody, Leiterin Internationaler Handel
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Email: export02@vithyfilter.com
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Veröffentlichungsdatum: 15. Dezember 2025
