Ein Filterbett ist ein Material wie Sand, das verwendet wird, um bestimmte Materialien, einschließlich Öle oder Feststoffe, aus Flüssigkeitsströmen zu entfernen. Sie werden häufig zur Reinigung industrieller Abwasserströme verwendet und können als Kläranlagen in Wohngebäuden installiert werden. Die Filterbetttechnologie ist am häufigsten ein durch Schwerkraft gespeistes System, bei dem Flüssigkeiten oben eintreten und nach unten zu Abflüssen am Boden gelangen.
Die industrielle Filterbetttechnologie kann eine Vielzahl von Materialien als Filtermedien verwenden, darunter Sand, poröse Erde oder Kohlenstoffkügelchen. Die Filtrationseffizienz hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Oberfläche des Filtermediums. Oberfläche bezeichnet die Gesamtoberfläche des Filtermediums, d. h. die Gesamtfläche aller Partikel oder Kügelchen, die für das Bett verwendet werden. Die Medien wurden sorgfältig entwickelt, um große Oberflächen bereitzustellen, ohne zu klein zu werden, was zu Verstopfungen führen könnte.
Die Verweilzeit oder wie lange die Flüssigkeit im Bett verbleibt, kann für Filtersysteme wichtig sein, die Chemikalien aus industriellen Prozessströmen entfernen. Die Flüssigkeitsverteilung sollte gleichmäßig über die Oberseite des Betts erfolgen, und das Bett selbst sollte eben sein, um zu verhindern, dass Flüssigkeit an einer Seite nach unten und nicht durch den gesamten Bereich läuft. Das Bett sollte locker gepackt sein, damit sich die Flüssigkeit frei bewegen kann; ein dicht gepacktes Bett hat weniger Fläche zur Verfügung und kann schneller verstopfen.
Filterbetten können kontinuierlich betrieben werden, wie dies in einem industriellen Prozess vorkommen kann, oder sie können in einer diskontinuierlichen oder diskontinuierlichen Anwendung betrieben werden. Ein Beispiel für die Batch-Filtration ist ein Filterbett, das zur Aufbereitung von häuslichem Abwasser verwendet wird. Wenn das Wasser aus dem Haus abfließt, gelangt es zuerst in eine Klärgrube, in der Feststoffe abgeschieden werden. Die aus diesem Tank austretende Flüssigkeit wird oft in einen Pumptank geleitet, bei dem es sich um einen kleineren Betontank mit einer Tauchpumpe am Boden handelt.
Wenn ein Schwimmerschalter anzeigt, dass der Pumpentank voll ist, wird die Pumpe aktiviert und entleert den Inhalt in ein Sandbett. Dieses Bett wird oft oberirdisch gebaut und enthält Sand- und Kiesschichten mit Abflussrohren unten und Sprüh- oder Verteilungsrohren oben. Das eingepumpte Wasser läuft durch die Verteilrohre, wo es auf das Sandbett gesprüht oder getropft wird.
Sandfilterbetten sind für Abwasser nützlich, da sie nicht nur mehr Feststoffe abscheiden, sondern auch Bakterien und Luft, die im Bett vorhanden sind, dazu beitragen können, feste Abfälle, die aus der Klärgrube gelangen, aufzuspalten. Das Entwässerungssystem sammelt das Wasser am Boden und wird normalerweise zu einem unterirdischen Verteilerfeld geleitet, wo das Wasser in den Boden gelangen kann. Sandfilter erfordern einen gelegentlichen Austausch des Sandes, da er sich mit Feststoffen füllt, aber diese Systeme können jahrelang zuverlässig funktionieren.
Eine andere Art von Filterbett ist ein Wirbelschichtfilter. Diese Systeme können auf zwei Arten entworfen werden; Flüssigkeit kann vom Boden des Filters nach oben gepumpt werden, um das Bett anzuheben und zu bewegen, und Luft oder ein anderes Gas kann in den Boden des Filtertanks geblasen werden, um das Medium zu bewegen. Fluidisierte Systeme sind in erster Linie für die chemische Filtration ausgelegt, bei der eine große Oberfläche benötigt wird, um Verunreinigungen oder Chemikalien aus dem Flüssigkeitsstrom zu entfernen. Sie sind zum Filtern von Feststoffen nicht effektiv, da der Rühreffekt den Filter daran hindern würde, Feststoffe einzufangen.