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Verfahren und Vorrichtung zur Rückspülung von Filteranlagen mit von Sandschüttung umgebenen Filterkerzen.
Die vorliegende Erfindung betrifft in erttnr Linie die Fittriorung mit sogenannten Filterkerzen und einer sie umgebenden Sandschüttung, ist aber auch für Sandfilter allein anwendbar, be welchen eine Reinigung des Filders durch Ablösung des Schlammes mittels Ruckspülung stattfindet, während das Filter mit Rohwasser gefüllt ist. Bisher hat man diese Reinigung durch Rückspütung entweder mit Wasser herbeigeführt, indem das filtrierte Wasser rückwärts durch die Filterkerzen durch in den Sand und in das Rohwasser hinein- gedrückt wurde, u. zw.
durch den eigenen Leitungsdruck der Filtratloitung. Wenn man mit Luft rückspülte, was gegenüber Wasser erhebliche Vorteile hat, so waren immer besondere,
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rückwärts durch die Filterkerzen in den Rohwasserbehälter durchgetrieben wurde.
Nach der vorliegenden Erfindung werden die beiden Vorfahren in der Weise vereinigt, dass der Vorteil der besseren Spülung durch Luft mit dem Vorteil der einfacheren
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Filterkerzen rückwärts durchpresst. Im besondern ist die Ausführung so getroffen, dass einmal ein Luftraum dadurch geschaffen wird, dass man das Filtrat aus der Leitung ablaufen lässt und diese schnell mit Luft füllt, ehe das durch die Filterwände nachströmcndo
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Cm das schnelle Ablaufen des Filtrats aus den einzelnen Filterkerzen zu ermöglichen, ist eine besondere Luftzuleitung in das Innere derselben angeordnet.
Ausserdem werden bei der Ausführung des Verfahrens die an sich bekannten Gedanken benutzt, dass man die Filterkerzen reihenweise, jede einzeln aus mehreren Stücken zusammengesetzt anordnet und
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erzielen. Ausserdem wird die Spülung dadurch begünstigt, dass man nicht nur in bekannter Weise durch einen Rechen die Oberfläche der Sandschicht aufkratzt, sondern, dass man dem
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inneren Hohlraume der Kerzen mit Wasser gefüllt, nachdem die in ihnen vorhandene Luft allmählich durch die Poren der Kerzen entwichen ist. Der Hahn 22 führt zu der Druckwasserleitung 21, in welcher sich regelmässig das Reinwasser befinden wird.
Ein Hahn 20 gestattet den Luftbehälter 17 mit der Anssenluft in Verbindung zu setzen. Ein Luftrohr 25 mit Hahn 26 an jedem Rohr 13 gestattet, dieses mit der Luft in unmittelbare Verbindung zu bringen.
Während der Filtrierung hebt sich der Wasserstand bei stets gleicher Stundenleistung dos Filters, bis er den Überlauf 11 erreicht, worauf die Spülung eintritt. Nachdem durch eine kleine Menge zurückströmenden Filtratwassers, eventuell nach vorhergehender Luftspülung der Schlamm aufgewirbelt ist, wird unter vollständiger Öffnung des Hahnes 7 eine erhebliche Menge Rohwasser durch die Schnauze 10 zugeleitet. Der Ablauf des Spülwassers wird erleichtert durch zwei seitliche Rinnen 30, in welche das hochsteigende Wasser eintritt und an ihrem Ende durch die Röhren 31 in das Ablaufrohr 82 gelangt. Ferner dient zur Verbesserung der Spülwirkung die folgende Einrichtung.
Auf Bahnen 33 läuft der Wagen 34 durch den Kettonhotrieb 35 hin und her bewegt,
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greifen etwas in die Sandschicht 3 ein, während die Unterkante der Blechschaufel 37 etwa 5 cm über der Sandoberfläche'liegt. Nachdem der Wasserspiegel bis zur Oberkante der Ablaufrinnen herabgelassen ist, wird die Rückspülung angestellt und der Rechen nach dem Auslaufrohr zu in Bewegung gesetzt. Das Blech schiebt eine entsprechende Wasserwelle (punktiert gezeichnet) vor sich her, deren Oberkante höher liegt und infolgedessen an den beiden Seiten durch die Ablaufrinne das Schlammwasser abfliessen lässt.
Diese Wasserwelle drückt rückwärts das Wasser zwischen Unterkante, Blech und Oberfläche des Sandes gewaltsam hindurch und wirbolt den durch die Rechenzinken und die Rückspülung gelockerten Schlamm heftig auf, indem zugleich die oberste Schicht des Sandes gründlich ausgewaschen und durch die hinter dem Blech sich bildende Flutwelle (punktiert gezeichnet) wieder völlig gleichmässig ausgebreitet wird. Durch einmalige Hin- und Rückfahrt ist die Sandoberfläche vollkommen gereinigt, das Schlammwasser durch die beiden seitlichen Ablaufrinnen beseitigt und die sonst durch derartige Rechen entstehenden Furchen sind verschwunden. Durch die verschliessbaren Ablassröhren 32 gelangt das Schlammwasser ins Freie. Die Tiefe, bis zu welcher man den Sand auswaschen will, kann man innerhalb gewisser Grenzen durch die Geschwindigkeit der Rechenbewegung regeln.
Bei grösserer Geschwindigkeit wird die Flutwelle, welche durch das Schaufelblech erzeugt wird, höher sein, als bei geringerer und dementsprechend wird der Druck zwischen der Blechunterkante und der Sandobertläche sich steigern lassen und infolgedessen der Sand tiefer aufgewühlt werden.
Die Filterspülung geht folgendermassen vor sich, wobei es wichtig ist, dass die Kerzen so schnell mit Luft gefüllt werden, dass die Rohwasserkammer sich nicht entleeren kann, da die Mischung des Sandes mit Wasser Vorbedingung für richtige Spülung ist. Der Rohwasserhahn 7 wird geschlossen und der Ablaufhahn 24 wird zugleich mit dem Lufthahn 26
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damit ein beschleunigtes Nachströmen des Rohwassers herbeiführen kann. Die Reibung in den Wänden der Filtorkerxcn lässt den Wasserspiegel nur ganz langsam und wenig sinken.
Nach Entleerung der Kerzen bzw. nach Ftlllung mit Luft wird der Hahn 26, 23 und 2-1 geschlossen und der Hahn 22 geöffnet. Hiedurch tritt Druckwasser in den Bo-
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werden die in den Kerzen 1 der Leitung 13 und Behälter 17 befindlichen Luftmengen nacheinander durch die Filtcrkerzen durchgedrückt und wühlen den auf den Kerzen abgesetzten Schlamm auf und das Durchsickern von Wasser aus der Filterkammer in den Kerzen hört hier auf.
Die Wegspülung geht wie folgt vor sich : Nachdem durch eine kleine Menge zurückströmenden Filtratwassers eventuell nach vorhergehender Luftspülung der Schlamm aufgewirbelt ist, wird unter vollständiger Öffnung des Halmcs 7 eine erhebliche Mengo Roh-
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sparnis an Reinwasser erfolgt die Fortspülung des Schlammes auf diese Weise auch weit schneller als bei der Verwendung von blossem Reinwasser. Da die Spülwirkung des Wassers allein noch durch die Wirkung des Rechens 86 und. des Schaufelblecbs 87 unterstützt wird, ist weniger Wasser zur Spülung nötig und diese geht schnell vor sich.
Nach Beendigung der'Spülung wird am Rohwasserhahn 7 der Einlaufwasserspiegel bis auf die Zeigerspitze gedrosselt und dadurch sofort wieder die gleichmässige Speisung des Filters gesichert. Hierauf wird der Reinwasserhahn geöffnet, so dass das Filter seine regelmässige Tätigkeit wieder aufnimmt und sie ohne irgendwelchen Eingriff bis zur nächsten Spülung ausübt, d. h. bis der Wasserspiegel im Filter den Überlauf 11 wieder erreicht hat.
Dadurch, dass der sonst bekannte Überfall oben geschlossen ist, was bisher nicht üblich oder bekannt war, ist es ermöglicht, dass durch das gleiche Einlaufrohr, sowohl das der Filterleistung entsprechende fest bemessene Quantum, als auch das bedeutend grössere für die Spülung erforderliche Quantum Rohwasser einströmt. Wäre der Überfall, wie sonst allgemein üblich, oben offen, so wurde das unter Druck einströmende Spülwasser oben herausschiessen und nur zum Teil ohne wesentlichen Druck in das Filter gelangen, ausser wenn man die Wandungen des Überfallgefässes bis zum Wasserspiegel des Rohwasserreservoirs emporführte. Wäre der Überfall nicht geschlossen, so würde man also einen besonderen Rohwasserzulauf für die Abspülung des Schlammes anordnen müssen.
Durch die Anordnung eines geschlossenen Überfalls ist es gelungen, die regelmässige Speisung des Filters und die Spülung desselben durch eine einzige Leitung zu bewirken.
Für den Wiederbeginn der Filtrierung öffnet man den Lufthahn 20 und den Ablassbahn 24, so dass das Gefäss 17 sich wieder mit Luft füllt.
Bei der Bauart nach Fig. 4 und 5 wird ein geschlossener Filter benutzt. Die Filterkerzen 1 und die Sandschüttung 3 sind auf einem durchlochten Boden 40 angeordnet.
41 ist das Zulaufrohr mit dem Hahn 42, durch welchen das Rohwasser durch das Stand-
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zu den beiden Böden 40 und 46 und zu dem Auslaufrohr 47 mit Hahn 48. Dieser Zwischenraum ist durch das Rohr 49 und Hahn 50 mit einem Hochdruckbehältcr oder einer Druckpumpe verbunden. Das Standrohr 43 ist durch das Rohr 52 und Hahn 51 mit dem Schlammauslauf verbunden.
Soll gespült werden, so werden die Hähne 42 und 48 geschlossen und die Hähne 50 und 51 geöffnet. Darauf dringt das Reinwasser von unten in die Filterkerzen, tritt oben
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ab. Bei diesem kleinen Filter ist eine Ersparnis an Reinwasser nicht von so grosser Dcdeutung, so dass Reinwasser allein auch zur Rück-spülung verwendet werden kann.
Vorteilhaft wird jedoch auch hiebei ein mechanisch angetriebener Rechen und ein Schaufelblcch zur Erzeugung einer Flutwelle verwendet. Fig. 4 und 5 zeigen die entsprechende Anordnung. Hier erhält der Rechen 59 und das Schaufelblecb 60 eine Drehbewegung um die Achse 61. Hier sind zwei Schaufelblecho 60 angeordnet und diese sind schräg gestellt, so dass die entstehende Flutwelle zugleich nach der Filtermitte zum Ablauftrichter hin gedrängt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorfahren zur Rückspülung von Filteranlagen mit von Sandschüttung umgebenen Filterkerzen und das Leerlaufen dieser verhinderndem, als Abnussrollr dienendem Standrohr nutor Anwendung von Luft- und Druckwasser, dadurch gekenneichnet, dass bei gefülltem Rohwassl'rrau1ll des Filters durch reichliche Luftzufuhr die Entleerung des Filtrats aus den Filterlierzon (1) und den mit diesen verbundenen Rohrleitungen (13, 15) beschleunigt und die Kerzen derartig schnell mit Luft gefüllt werden, dass ein nennenswertes Nachdringen von F ! üssigkeit durch die Kerzenwände infolge Untordrucks verhindert wird,
worauf
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allein oder mit einer weiter zugeführten Luftmenge mittels des RUckspülwassors durch die Filterkerzen zwecks Ablösung des Schlammes von diesen hindurchgepresst wird.