AT337106B - Verfahren zur reinigung von haushalts- und betriebswasser und vorrichtung zur durchfuhrung des verfahrens - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserreinigungsanlage, bei welcher Verunreinigungen des Wassers durch Belüftung und eventuell durch Zusätze oxydiert, ausgeflockt und ausgeschieden werden. 



   Die in der Natur vorkommenden Wässer sind für den menschlichen Genuss und Gebrauch   häufig   ungeeignet, weil sie durch darin befindliche Stoffe wie Eisen, Mangan und andere Stoffe verunreinigt sind. Es ist bekannt, dass man diese Wässer aufbereiten und reinigen kann. Das erfolgt durch Filtrieren, Einbringen von
Zusätzen und Belüften, oder durch die oben genannten Massnahmen gemeinsam, auch in Verbindung mit andern
Vorkehrungen. In fast allen Fällen ist jedoch das Abfiltrieren der Verunreinigungen ein integrierter Teil der
Wasseraufbereitung. Der Filter kann dabei neben der reinen Filterwirkung noch eine chemische, physikalische biologische oder andersgeartete Funktion haben.

   Die abfiltrierten Verunreinigungen bleiben im Filter zurück.
Dieser wird sodann von Zeit zu Zeit durch Rückspülen mit Wasser, Wasser und Luft oder Austausch wieder aufnahmefähig gemacht. Es können aber auch Einrichtungen geschaffen werden, die bewirken, dass sich die
Verunreinigungen absetzen, in dafür geeigneten Räumen sammeln, so dass sie von dort von Zeit zu Zeit entfernt werden können. Filter und Absetzeinrichtungen können sowohl jede für sich allein oder auch gemeinsam zur
Anwendung kommen. 



   Die derzeit in Verwendung befindlichen Wasserreinigungsanlagen erfordern im allgemeinen einen mehr oder weniger grossen und kostspieligen apparativen Aufwand und vor allen Dingen eine regelmässige sorgfältige
Wartung. Das führt dazu, dass diese Anlagen für kleinere Verbraucher hinsichtlich Anschaffung, Platzbedarf und
Wartung unerschwinglich werden. So entstehen häufig Notsituationen,   z. B.   in Gegenden, in denen das gesamte
Wasser eisenhaltig ist und eine Wasserleitung nicht zur Verfügung steht. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Haushalts- und Betriebswasser und die
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche auch für den kleineren Wasserverbraucher anwendbar sind. 



   Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die Funktion des Windkessels und die Funktion der
Wasseraufbereitungsanlage in einem Behälter vereinigt sind. 



   Es handelt sich um ein Verfahren zur Reinigung von Haushalts- und Betriebswasser, insbesondere für die
Wasserversorgung von Kleinverbrauchern, dadurch gekennzeichnet, dass in dem oder einem zur Wasserversorgung gehörenden Windkessel, u. zw. in dem das Wasser enthaltenden Raum, eine Schwebeflockenfilterschicht und/oder ein Filterbett aus Filtermaterial zur Durchführung des, gegebenenfalls vorher mit Flockungsmitteln, Luft,
Oxydationsmitteln oder andern Chemikalien vorbehandelten Wassers bewerkstelligt wird, welche Filterschichten sich in einem oder mehreren abgetrennten Abteil bzw. Abteilen dieses Raumes, in welchem bzw. welchen eine nach oben gerichtete Strömung erfolgt, befinden, wobei sich absetzende Verunreinigungen in den untersten Teil des Windkessels fallen, von wo sie durch entsprechende Einrichtungen, vorzugsweise periodisch, entfernt werden. 



   Ein Windkessel ist ein Druckbehälter, in dessen oberem Teil sich ein unter Druck stehendes Luftpolster befindet. Im unteren Teil des Windkessels ist Wasser, das durch den Druck der im Luftpolster zusammengepressten Luft zu den Verbrauchern gefördert wird. Hat der Druck im Luftpolster den am
Druckschalter eingestellten Minimalwert erreicht, so schaltet dieser die Pumpe ein und das in den Windkessel gelangende Wasser drückt die Luft des Luftpolsters solange zusammen, bis der Luftdruck einen Maximalwert erreicht und der Druckschalter die Pumpe wieder abschaltet. Dem Maximal- und Minimalwert des Druckes entspricht ein Maximal- und Minimalwert des Wasserstandes. Das unter dem Minimalwert befindliche Wasser ist funktionslos. 



   Die gegenständliche Erfindung benutzt sowohl den eigentlichen Windkesselbereich als auch den darunter befindlichen funktionslosen Raum, der entsprechend den Erfordernissen vergrössert werden kann. 



   Während das im oberen Teil des Windkessels befindliche Luftpolster dazu benutzt werden kann, das mit Luft vermischte Wasser darin zu versprühen, wobei ein dem Druck un ; der Temperatur entsprechender Teil der Luft im Wasser in Lösung geht, wird der untere Teil des Kessels für Zwecke der Wasserreinigung und Wasseraufbereitung nutzbar gemacht. Zu diesem Zwecke kann dieser Raum durch entsprechende Einbauten in Strömungsräume unterteilt werden. Auch die Füllung dieses Raumes mit Raschigringen, Stahlwolle, Koks od. ähnl. oder mit Filter-,   Entsäuerungs- oder   Entkeimungsmaterial sowie der Einbau von Entkeimungsanlagen ist möglich. 



   Durch die Einbauten kann das Wasser abwärts oder/und aufwärts oder/und im Kreise geführt werden ; durch Verengen oder Erweitern der Strömungsräume können Zonen hoher und Zonen geringer Strömungsgeschwindigkeit sowie strömungsfreie Zonen gebildet werden, ebenso aber auch Zonen, in die das Wasser mit hoher Strömungsgeschwindigkeit eintritt, in welchen aber infolge der Erweiterung des Strömungsraumes die Strömungsgeschwindigkeit immer geringer wird und umgekehrt. 



   Die im Wasser enthaltenen Verunreinigungen werden entweder oxydiert, wodurch lösliche Verbindungen in unlösliche verwandelt werden oder/und durch Beifügung von Zusätzen ausgefällt oder/und durch Zusatz von Flockungsmitteln beschwert und liegen anschliessend in feinverteilter Form im Wasser vor. Da diese Teilchen nur wenig schwerer als Wasser sind, sinken sie nur sehr langsam zu Boden und werden auch bei geringen Wasserbewegungen mitgenommen, sie haben allerdings die Eigenschaft, zu grösseren und schwereren Flocken zu akkumulieren, wodurch sie sich absetzen können. Die oben erwähnten Einbauten dienen nun dazu, um unter 

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Claims (1)

1. anderem die Bildung grosser Flocken zu fördern und das Absetzen derselben zu erleichtern. In der gegenständlichen Erfindung wird sowohl die Eigenschaft der Flocken zu kumulieren und sich abzusetzen allein wie auch in Verbindung mit Filtern ausgenutzt, wie aus den 3 Beispielen, die im folgenden näher beschrieben sind, hervorgeht, wobei ausdrücklich betont werden soll, dass es sich nur um Beispiele handelt, die keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben können und nur das Prinzip erläutern sollen, wie man im Kleinen Wasser brauchbar aufbereiten kann.

   Fig. l zeigt einen Windkessel mit einem nach unten vergrösserten Wasserraum. Durch die Rohrleitung EMI2.1 eine gleichmässige Versprühung des Wassers sorgt. Das Inlösunggehen der Luft im Wasser wird dadurch nachdrücklich gefördert. Da im gegenständlichen Fall mit Zusatzluft gearbeitet wird, ist eine Niveausteuerung mit einem Druckschalter nicht möglich, und es ist eine Niveausteuerung mit Elektroden in einem Schutzrohr--S-- vorgesehen. Die überschüssige Luft wird mittels eines überdruckventils --6-- zum Entweichen gebracht. Aus dem Windkesselbereich fliesst nun das Wasser durch eine enge Öffnung und gelangt in einen absteigenden Strömungsraum --11--, der sich nach unten erweitert, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit ständig abnimmt.

   Die Strömungsrichtung und die Bewegungstendenz der in diesem Raum sich bildenden Flocken ist die gleiche, so dass sich speziell in Stillstandszeiten ein Teil der Flocken bereits in dem strömungsfreien Raum - absetzen kann. Die übrigen Flocken werden durch den schmalen Spalt in den Raum-12mitgenommen, in welchem eine nach oben gerichtete Strömung herrscht, die aber wegen der ständigen Erweiterung dieses Strömungsraumes immer kleiner wird.

   In diesem Raum bildet sich in einer Zone, in welcher die Geschwindigkeit des nach oben strömenden Wassers und die Sinkgeschwindigkeit der Flocken gleich gross ist, ein sogenannter Schwebeflockenfilter-13-aus. Der Schwebeflockenfilter fängt weitere Flocken ein, die kumulieren und schwerer werden und beginnen nach unten abzusinken, was auch der gesamte Schwebeflockenfilter in Stillstandszeiten macht. Jene Flocken, die beim Absinken auf die schrägen Flächen der Leiteinrichtung absinken, rutschen an diesen Flächen-14-entlang und fallen, wenn sie schwer genug sind, durch den unten befindlichen schmalen Schlitz in den strömungsfreien Raum, wo sie sich absetzen.

   Ein grosser Teil der sinkenden Flocken staut sich jedoch zusammen mit dem absinkenden Schwebefilter im Bereich des unteren Schlitzes und ist bereit, bei neuerlichem Betrieb die ankommenden Flocken einzufangen. Das Reinwasser wird von der Ringleitung--10--aufgenommen und durch die Leitung--15--zum Verbraucher gefördert. Zur Verhinderung der Bildung von Luftpolstern im Strömungsraum --12-- ist ein Entlüftungsrohr--9-- vorgesehen, das bis über den maximalen Wasserstand geführt wird. Der im strömungsfreien Raum sich sammelnde Schlamm wird von Zeit zu Zeit durch das Handloch--17--entfernt.

   Fig. 2 zeigt einen nach unten vergrösserten Windkessel, dessen oberer Wasserstand--l--und unterer EMI2.2 Entleerung des Raumes--7--und die Reinigung des Schlammsackes--9--. Das Wasser tritt durch die Rohrleitung--5--in den Raum--7--, wo es durch ein Verteilrohrsystem gleichmässig verteilt wird. Es durchströmt das im Raum--7--befindliche Material (Sand, alkalisches Filtermaterial, versilberten Sand oder versilberte Ras'chigringe usw. ). Im Wasser befindlicher Schmutz, Feinteile des alkalischen Filtermaterials, Flockungsmittelflocken usw. sammeln sich auf der Oberfläche des Filtermaterials, wo sie kumulieren und vom Wasser durch den Spalt--8--nach unten mitgenommen werden.

   Diese Teile sind dann bereits gross und schwer genug, um direkt in den Schlammsack-9-abzusinken. Die Wasserentnahme erfolgt durch die Rohrleitung-10-.

   Fig. 3 zeigt einen nach unten vergrösserten Windkessel, dessen oberer Wasserstand--7--und unterer Wasserstand --6-- durch einen Druckschalter --5-- gesteuert wird. Das zu reinigende Wasser tritt durch die Leitung--l--in den Kessel ein und durchfliesst ein System von Leiteinrichtungen, die bewirken, dass immer wieder Zonen geringer Strömungsgeschwindigkeit und Zonen hoher Strömungsgeschwindigkeit miteinander abwechseln, was das Ausflocken und Abscheiden der Verunreinigungen wie bereits bei Fig. l erklärt, begünstigt.

   Das flockenfreie Wasser tritt bei--8--aus und fliesst zum Verbraucher.

   Die angeführten Beispiele zeigen lediglich Möglichkeiten der Anwendung der Erfindung auf, ohne Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben, da die Vielzahl der in der Natur verunreinigt auftretenden Wässer auch eine Vielzahl verschiedener Ausführungen bedingt.

   PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Reinigung von Haushalts- und Betriebswasser, insbesondere für die Wasserversorgung von EMI2.3 <Desc/Clms Page number 3> zw.Oxydationsmitteln oder andern Chemikalien vorbehandelten Wassers bewerkstelligt wird, welche Filterschichten sich in einem oder mehreren abgetrennten Abteil bzw.

   Abteilen dieses Raumes, in welchem bzw. welchen eine nach oben gerichtete Strömung erfolgt, befinden, wobei sich absetzende Verunreinigungen in den untersten Teil des Windkessels fallen, von wo sie durch entsprechende Vorrichtungen, vorzugsweise periodisch, entfernt werden. EMI3.1 in den Windkessel mit Oxydationsmitteln versetzt wird, um Mangan oder/und organische Substanzen auszuscheiden. EMI3.2 dass in dem das Wasser enthaltenden Teil eines als Windkessel ausgebildeten Behälters Einbauten, Leitelemente, Leitflächen, Trennwände usw. installiert sind, die das Wasser aufwärts und abwärts leiten und solche Strömungsverhältnisse schaffen, die zur Ausbildung einer Schwebeflockenfilterschicht in einem abgeteilten Raum geeignet sind.

   EMI3.3 dass ein strömungsfreier unterster Bereich des Windkessels (Schlammsack) zur Absetzung der Verunreinigungen vorgesehen ist. EMI3.4 dass in den durch Leiteinrichtungen, Trennwände usw. gebildeten Abteilungen Mischeinrichtungen und/oder Filter eingerichtet sind. EMI3.5 dass die Filter nach Anspruch 5 aus Sanden verschiedenen Rohmaterials und verschiedener Körnung oder aus Filtereinsätzen bestehen. EMI3.6 Behandlung des Wassers, z. B. Entsäuerung, Aufhärtung (basisches Filtermaterial, Gips), Entkeimung (Silberung), Schönung (Aktivkohle) dienen. EMI3.7 dass der übergang des Wassers aus einer Abteilung in eine andere Abteilung durch schmale Schlitze oder kleine Öffnungen erfolgt, wodurch nach Erfordernis Zonen mit geringer und Zonen mit hoher Strömungsgeschwindigkeit entstehen.