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Verfahren zur Reinigung der Filteranordnung einer der Wasseraufbereitung dienenden Schwebestoff-Kontaktanlage
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung der Filteranordnung einer der Wasserauf- bereitung dienenden Schwebestoff-Kontaktanlage.
Bei den bekannten unter Verwendung einer Schwebestoff-Kontaktanlage arbeitenden Reinigungsver- fahren von Wasser ist eine ringförmige Klärzone vorgesehen, der das Wasser nach Behandlung von unten aufsteigend zugeführt wird und aus der es am oberen Rand der die Schwebestoff-Kontaktanlage aufnehmenden Vorrichtung als gereinigtes Wasser austritt. Bei vielen derartigen Vorrichtungen erfolgt die Zufuhr des ungereinigten Wassers, d. h. des Rohwassers, von unten her in eine zentral angeordnete Mischkammer. Bei diesen bekannten Vorrichtungen zur dynamischen Trennung der Verunreinigungen aus dem Wasser lässt sich auf einfache Weise und mit hohem Wirkungsgrad ein grosser Durchsatz an Rohwasser in der Zeiteinheit erreichen, wobei üblicherweise für die Wasseraufbereitung geeignete Chemikalien zugesetzt werden.
Selbst bei genügend grosser Dimensionierung einer derartigen Vorrichtung und bei dem dadurch bedingten langsamen Durchsatz des Wassers durch die Klärzone werden beim Aufbereitungsprozess entstandene Flockenreste und sonstige Schwebeteilchen in die Klärzone mitgeführt und durch die Klärzone transportiert, so dass sie in dem gereinigten Wasser verbleiben. Man hat daher, um diese Schwebeteilchen abzutrennen, in der Klärzone eine deren gesamten Querschnitt ausfüllende Filteranordnung vorgesehen, durch welche der aufsteigende Wasserstrom geleitet wird.
Um die von der Filteranordnung aufgenommenen Verunreinigungen wieder zu entfernen und das Filter zu reinigen, wird dieses rückgespült. Diese Rückspülung erfolgt dadurch, dass das Filtrat im Querstrom durch das Filter geschickt wird, um die in ihm angesammelten Verunreinigungen nach einer gewissen Betriebszeit auszuschwemmen. Zu diesem Zweck wird die Rohwasserzufuhr unterbrochen und Wasser aus dem Klärraum, beispielsweise durch die Abflussleitungen der Schlämmtaschen, abgeführt. Hiebei erfährt die in der Anlage befindliche Flüssigkeit entgegen ihrer Strömungsrichtung beim Betrieb einen hydraulischen Rückstoss, wobei die in der Filteranordnung abgesetzten Flocken und andern Verunreinigungen aus dem Filter entfernt werden. Dieser hydraulische Rückstoss beträgt ein Mehrfaches der Filtrationsgeschwindigkeit.
Hiebei muss jedoch die Abführungsleitung aus der Klärzone so bemessen sein, dass das Mehrfache des sonstigen Rohwasserdurchzugs momentan abgelassen werden kann. Hiedurch sind gegebenenfalls Schlammverluste in Kauf zu nehmen, die nicht immer erwünscht sind.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden und die Wirkung des hydraulischen Rückstosses zu erhöhen. Dies wird durch das erfindungsgemässe Verfahren erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein in der Klärzone befindlicher Luftpolster nach Abschluss der Rohwasserzuflussleitung entspannt und mit dem durch die Filteranordnung von oben nach unten strömenden Wasser aufgefüllt wird. Der unterhalb des Filterbodens befindliche Luftpolster wird während des Filterbetriebes allmählich mit Luft gefüllt und zur Rückspülung des Filters plötzlich abgelassen. Das in den Luftpolster ebenso
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plötzlich eindringende Wasser durchsetzt die Filteranordnung mit grosser Geschwindigkeit von oben nach unten.
Hiebei können Rückstossgeschwindigkeiten erzielt werden, die beispielsweise das 15- bis 20fache der sonstigen Filtrationsgeschwindigkeit ausmachen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt in der Vermeidung von Wasserverlusten und in der Tatsache, dass der Schlammumlauf nicht gestört wird, da sich der Rückspülvorgang oberhalb der Schlammtrennebene abspielt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Fil- terbodens eine vorzugsweise ringförmige, unterseits offene Luftglocke angeordnet ist. Ein weiteres Merk- mal der Erfindung besteht darin, dass die Luftglocke mehrere aufwärtsgerichtete, oberhalb der Anlage endende, mit Absperrventilen versehene Entlüftungsrohre besitzt.
Schliesslich ist für die Erfindung wesentlich, dass an einem der Entlüftungsrohre eine mit einem Ab- sperrventil versehene Druckluftleitung zur Füllung der Glocke mit Luft angeordnet ist.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der zur Durchführung des Verfahrens die- denden Vorrichtung in zwei verschiedenen Betriebszuständen. Auf der linken Seite unter A ist die Reini- gung der Filteranordnung gezeigt, während auf der rechten Seite unter B der normale Betriebszustand er- kennbar ist.
Als Schwebestoff-Kontantanlage dient ein in einem axial symmetrischen Behälter 1 angeordneter
Kontakt-Flockulator. Mit 2 ist der ringförmige Gitterboden bezeichnet, auf welchem ein dreischichti- ges Filterkiesbett 3 aufgeschüttet ist, das nur teilweise auf der rechten Hälfte der Vorrichtung ausge- führt ist. Das zu klärende Rohwasser wird bei 4 in die Anlage eingeführt und mittels der Rührpumpe 13 durch die Mischkammer 8 aufwärtsgepumpt. Die Rührpumpe befindet sich im unteren verjüngten
Teil 12 der Mischkammer. Seitlich um den Teil 12 herum sind die Schlammtaschen 11 ange- ordnet, deren oberer Rand in der Höhe der Unterkante derTauchwand des äusseren Ringraumes 14 liegt.
Die Leitung 5 dient von Zeit zu Zeit der Entleerung der Schlammtaschen 11. Das in der Mischkam- mer aufwärtsgepumpte Rohwasser wird im unteren Teil derselben erforderlichenfalls mit den für die Aufbereitung des Wassers geeigneten Chemikalien versetzt und gelangt über die radialen Rohre 16, deren Enden gleichsinnig abgebogen sind, in den äusseren Ringraum 14, in welchem die Flüssigkeit mit einer tangentialen Geschwindigkeitskomponente abwärtsströmt und durch die düsenartige Verjüngung des Ringraumes an der Unterkante mit einer beträchtlichen Geschwindigkeit in die Schlammzone 9 des Flockulators eintritt. Ein Teil dieser Flüssigkeit steigt, wie in der rechten Hälfte der Figur durch Pfeile dargestellt, durch die Klärzone 10 und das Filterkiesbett 3 aufwärts, um über die Sammelrinne 15 und die Reinwasserleitung 7 abzufliessen.
Der grössere Teil strömt jedoch am Boden der Schlammzone 9 entlang und wird von der Rührpumpe 13 wieder durch die Mischkammer 8 aufwärtsbewegt, worauf sich der beschriebene Zyklus wiederholt.
Um die in der linken Hälfte A der Zeichnung dargestellte Reinigung durchzuführen, ist unterhalb des Bodens 2 im oberen Bereich der Klärzone eine Luftglocke 17 angeordnet, die mit mehreren Entlüftungsleitungen 18 versehen ist, die mit Absperrventilen 19 ausgestattet sind. An einer der Entlüftungsleitungen 18 ist eine Druckluftleitung 20 angeschlossen, die ebenfalls ein Absperrventil 21 besitzt. Während des Filterbetriebes sind die Ventile 19 der Entlüftungsleitungen 18 geschlossen ; durch die Druckluftleitung 20 wird bei geöffnetem Ventil 21 Luft in die ringförmige Glocke 17 eingeführt, wie aus dem Teil A der Figur zu ersehen ist. Bei einer Reinigung der Filteranordnung 3 wird die Rohwasserzufuhr 4 abgesperrt ; dann werden die Ventile 19 der Leitungen 18 geöffnet bei geschlossenem Ventil 11 der Druckluftleitung.
Hiebei strömt das in dem oberen Bereich der Klärzone befindliche Wasser schlagartig von unten her in die Ringglocke 17 ein, da die Luft über die offenen Entlüftungsleitungen 18 nach oben austreten kann.
Das nachströmende Wasser wird mit entsprechend hoher Geschwindigkeit durch die Filteranordnung in Richtung der im Teil A der Figur gezeigten Pfeile angesaugt und tritt mit hoher Geschwindigkeit durch die Filteranordnung hindurch, wobei es die im Filter angesammelten Verunreinigungen mitnimmt. Hiedurch kommt es zu einer besonders energischen Filterspülung, die herausgerissenen Schlammteilchen fallen in das Schlammbad der Schwebestoff-Kontaktanlage zurück.
Will man diesen Reinigungsprozess der Filteranordnung automatisch ablaufen lassen, so können vom Wasserspiegel in der Mischzone 8 betätigte Schwimmerkontakte 6 zur Steuerung der Armaturen, wie vorher beschrieben, benutzt werden. Bei zunehmender Verschmutzung des Filters tritt nämlich infolge des ansteigenden Widerstandes des Filters ein Anstau des Wasserspiegels im oberen Teil der Mischkammer 8 ein, wie in Teil B der Figur gezeigt ist. Ist ein vorbestimmter Anstau des Wassers erreicht, wird durch Vermittlung des Kontaktes 6 die Rohwasserzufuhr abgesperrt und die Entlüftungsventile 19 werden geöffnet.
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Nach Absinken des Wasserstaues in der Kammer 8'auf einen andern vorbestimmten Wert werden die Entlüftungsventile 19 geschlossen, das Druckluftventil 20 und die Rohwasserzufuhr 4 werden wieder geöffnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Reinigung der Filteranordnung einer der Wasseraufbereitung dienenden Schwebestoff-Kontaktanlage mit ringartiger Klärzone, bei der der in der Klärzone aufsteigende Flüssigkeitsstrom durch eine den gesamten Querschnitt der Klärzone ausfüllende Filteranordnung von unten nach oben geführt wird und die ausreagierten Flockenreste und sonstigen in Schwebe befindlichen Teilchen in der Filteranordnung zurückgehalten werden und bei der zur Reinigung der Filteranordnung die Rohwasserzufuhr unterbrochen und gleichzeitig zwecks Erzielung eines hydraulischen Rückstosses Wasser aus der Klärzone abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass ein in der Klärzone wahrend der Filterung gebil- deter Luftpolster bei gleichzeitigem Abschluss der Rohwasserzuflussleitung plötzlich abgelassen und durch das nunmehr durch die Filteranordnung von oben nach unten strömende Wasser aufgefüllt wird.