Manganentfernung mit Polstofffiltration
Gelöstes Mangan mit Permanganat fällen, den Braunstein zuverlässig abtrennen — und dabei die Spülwassermenge im Griff behalten. Mit Messwerten aus einem Feldtest im Vollmaßstab.
Warum Mangan ein Filtrationsproblem ist
Gelöstes Mangan lässt sich mechanisch nicht abtrennen — kein Filter der Welt hält einen gelösten Stoff zurück. Es muss zuerst chemisch in eine partikuläre Form überführt werden. Danach entscheidet allein die Qualität der Feststoffabtrennung darüber, wie viel Mangan im Ablauf verbleibt.
Genau hier scheitern viele Anlagen: Der gefällte Braunstein bildet sehr feine, teils schlecht flockende Partikel. Ein Filtermedium, das diese Partikel nicht sicher zurückhält, lässt sie einfach passieren — die Fällung war dann wirkungslos, das Fällmittel verbraucht und der Grenzwert dennoch nicht eingehalten.
Die Verfahrenskette
Oxidation und Fällung
Dem Rohwasser wird Kaliumpermanganat (KMnO₄) zudosiert. Das gelöste Mangan wird oxidiert und fällt als Mangandioxid (MnO₂, „Braunstein“) in feiner, dunkelbrauner Partikelform aus. Aus einem gelösten Stoff wird damit ein abtrennbarer Feststoff.
Flockenbildung im Zulauf
Die Dosierung erfolgt mit hoher Turbulenz — beispielsweise über einen statischen Mischer in der Zulaufleitung — damit das Oxidationsmittel schnell und vollständig verteilt wird und die entstehenden Partikel eine filtrierbare Größe erreichen.
Abtrennung am Polstofffilter
Das Wasser durchströmt die getauchten Polstoff-Filtertücher des Scheiben- oder Trommelfilters. Die dreidimensionale Polstruktur hält die Braunsteinpartikel nicht nur an der Oberfläche, sondern in der Faserschicht zurück — Oberflächen- und Tiefenfiltration in einem Medium.
Absaugen der Feststoffe
Ist der Differenzwasserstand erreicht, saugt eine Absaugleiste die abgelagerten Feststoffe von der Tuchoberfläche ab. Die Fasern werden dabei im Sog aufgestellt, sodass eingelagerte Partikel gelöst und im Gegenstrom ausgetragen werden. Der Filter bleibt über die restliche Fläche in Betrieb.
Feldtest im Vollmaßstab: Messergebnisse
In einem industriellen Prozesswasserkreislauf wurde ein Scheibenfilter mit Polstoff-Filtertüchern betrieben. Der Zulauf enthielt 5 bis 7 mg/l gelöstes Mangan, das über Kaliumpermanganat gefällt wurde. In zwei Testphasen wurden unsere Polstoff-Filtertücher und ein weit verbreitetes 5-µm-Mikrofasertuch eines anderen Anbieters unter identischen Betriebsbedingungen verglichen.
| Parameter | Vor Filtration | Nach R+F Polstoff | Nach Vergleichstuch |
|---|---|---|---|
| Mangan gesamt | 5,65 mg/l | 1,65 mg/l | 6,04 mg/l |
| Mangan (gelöst) | 5,59 mg/l | 0,90 mg/l | 1,37 mg/l |
| Eisen gesamt | 1,86 mg/l | 0,59 mg/l | 1,71 mg/l |
Die Polstoff-Filtertücher senkten das Gesamt-Mangan von 5,65 auf 1,65 mg/l und das gelöste Mangan von 5,59 auf 0,90 mg/l; das Gesamt-Eisen ging von 1,86 auf 0,59 mg/l zurück. Das Vergleichstuch lag beim Gesamt-Mangan mit 6,04 mg/l über dem Zulaufwert — die gefällten Braunsteinpartikel wurden praktisch nicht zurückgehalten.
Bemerkenswert ist der Nebeneffekt beim Eisen: Die gleiche Filtrationsstufe reduzierte den Eisengehalt um rund zwei Drittel, ohne dass dafür ein separater Verfahrensschritt notwendig war.
Der ehrliche Zielkonflikt: Abscheideleistung gegen Spülwasser
Eine hohe Abscheideleistung hat eine Konsequenz, die in der Anlagenplanung oft nicht vorgesehen ist: Je mehr Feststoff das Tuch zurückhält, desto schneller baut sich der Differenzwasserstand auf und desto häufiger wird abgesaugt. Im beschriebenen Feldtest führte genau das zu deutlich größeren Spülwassermengen als ursprünglich ausgelegt.
Das ist kein Argument gegen feine Medien — es ist ein Auslegungsparameter. Drei Hebel stehen zur Verfügung: die Wahl der Polstoff-Konstruktion (Stapelfaser, Multifilament oder Mikrofaser mit jeweils unterschiedlichem Verhältnis von Ablaufwert zu Zykluslänge), die verfügbare Filterfläche und die Einstellung des Absaugtriggers. In der Praxis suchen wir gemeinsam mit dem Betreiber den Punkt, an dem der Zielablaufwert sicher erreicht wird, ohne die Spülwasserrückführung zu überfordern.
Die gemessenen Zykluslängen und Rückspülraten aller drei Konstruktionen finden Sie in unseren Leistungsdaten.
Typische Einsatzfälle
- Industrielle Prozesswasserkreisläufe mit erhöhten Mangan- und Eisengehalten
- Grund- und Rohwasseraufbereitung mit Oxidations- und Fällungsstufe
- Nachrüstung bestehender Scheiben- oder Trommelfilter, deren vorhandene Tücher den Braunstein nicht ausreichend zurückhalten
- Anlagen, die Metallhydroxide oder oxidierte Metallverbindungen nach einer Chemikaliendosierung abtrennen müssen
- Kreislaufwasseraufbereitung, in der eine Aufkonzentration von Metallen den Betrieb stört
Der beschriebene Feldtest wird bewusst anonymisiert dargestellt. Wir nennen weder Anlage, Betreiber und Kunde noch Lieferanten oder andere Hersteller. Verglichen wird ausschließlich das Verhalten der Filtermedien unter identischen Betriebsbedingungen.
Mangan in Ihrem Wasser?
Schildern Sie uns Ihren Lastfall — Zulaufkonzentration, Fällmittel, Filtertyp und verfügbare Filterfläche. Wir empfehlen die passende Polstoff-Konstruktion und begleiten auf Wunsch einen Feldtest an Ihrer Anlage.