Untersuchungen zum Einfluss elektrokinetischer Repulsationskräfte auf die Tiefenfiltration mit partikulären Schüttbetten

Bei der Filtration von Suspensionen verhindern hohe Partikelkonzentrationen das Einhalten bestimmter Filtrationsbedingungen und Filtratqualitäten. Während bei der Oberflächenfiltration Deckschichtbildung einen zufriedenstellenden Filtrationsverlauf bei niedrigen Druckdifferenzen verhindert, ist bei der Tiefenfiltration eine vollständige Abscheidung der suspendierten Partikel nicht möglich. Vor allem die teilweise schlechte Ausnutzung der Porosität der Filterschichten, plötzliche Durchbrüche der abgeschiedenen Partikel in das Filtrat sowie die schlechte Regenerierbarkeit der Filtermittel vermindern die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Verfahren der Tiefenfiltration. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss elektrokinetischer Repulsationskräfte auf die Tiefenfiltration von Suspensionen in partikulären Schüttbetten zu untersuchen. Durch die Nutzung eines elektrokinetisch optimierten selektiven Schüttbetts erfolgt dessen Beladung gleichmäßiger bei konstant niedriger Druckdifferenz, und der verfügbare Porenraum kann besser ausgenutzt werden. Durch die Wahl geeigneter Filtermittel kann aufgrund der elektrokinetischen Abstoßungskräfte eine selektive Abtrennung der suspendierten Partikeln erfolgen. Das Tiefenfiltrationsverfahren mit elektrokinetisch optimiertem, selektivem Schüttbett kann als Vorfiltrationsstufe bei der Filtration kolloidaler Suspensionen wie beispielsweise der Aufreinigung von Biosuspensionen eingesetzt werden. Da die Adsorption der Partikel am Filtermittel verringert wird, ist das Schüttbett rückspülbar. Für den Nachweis eines Einflusses elektrokinetischer Kräfte auf das Filtrationsverhalten von Tiefenfiltern erfolgt eine theoretische Betrachtung, die auf der Grundlage experimenteller Untersuchungen konkretisiert wird.