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Bekannt ist auch ein Typ von Bettfiltern, bei dem die Filterfüllung aus porösen, elastischen
Kunststoffen besteht. Die Kunststoffüllung besteht aus würfelförmigen Stücken der Kantenlänge
3 bis 5 cm. Diese Filterschichten werden zwischen abgrenzenden Flächen, zweckmässig perforierten
Platten, angeordnet ; die Porenmasse der Füllung werden mit besonderer Sorgfalt gewählt. Die Einlagen werden während des Filtrierens in zusammengepresstem Zustand gehalten, weil das Filtermaterial spezifisch leichter ist als Wasser und andernfalls den Filterraum nur locker ausfüllen würde. In diesem Falle könnte das zu reinigende Wasser praktisch ohne Widerstand durch die zwischen den einzelnen Stücken der
Filterschicht befindlichen Spalten strömen, und die gewünschte Filterwirkung träte nicht ein.
Die Bettfilter haben den Vorteil, dass zur Herstellung des filtrierten Wassers gewünschter Qualität über verhältnismässig lange Zeit hinweg keine Regenerierung erforderlich ist, weil das Filtermaterial viele zur Aufnahme der Verunreinigungen geeignete Poren aufweist, die zusammen ein grosses Spalt- bzw.
Porenvolumen ausmachen. Nachteilig bei den Bettfiltern ist, dass-nachdem ihre Poren verstopft sind-zum Regenerieren gereinigtes Wasser, u. zw. in beträchtlicher Menge, erforderlich ist und zum
Auflockern des Filtermaterials auch noch Pressluft gebraucht wird.
Von diesen Nachteilen ist der Bedarf an reinem Wasser besonders schwerwiegend, weil dadurch erfahrungsgemäss häufig bis zu 10% des gereinigten Wassers als Schlammwasser verloren gehen. Ferner ist wirtschaftlich von Nachteil, dass (vor allem beim Filtrieren stark verschmutzter Wässer) zum Einspeisen der regenerierenden Medien eine bedeutende Energiemenge gebraucht wird. Die Lage kompliziert sich noch mehr, wenn als Filterfüllung Kunststoff verwendet wird, da zu dessen Zusammenpressen und zum
Zirkulieren der regenerierenden Medien zusätzliche maschinelle Einrichtungen eingebaut und betrieben werden müssen und diese Einrichtungen im allgemeinen störanfällig sind.
Bei der zweiten Gruppe der Filter, den sogenannten Schichtfiltern, werden auf ein festes Gerüst, z. B. auf poröses Porzellan, pulvermetallurgisch erzeugte Metallplatten oder dichtgewebte Textilien,
Substanzen von Gelkonsistenz, z. B. Bentonit, Kieselerde, Metallhydroxyde usw. aufgebracht. Diese Gelsubstanzen filtrieren die zu reinigende Flüssigkeit. Auch das Filterpapier kann als herkömmliches
Schichtfilter bezeichnet werden.
Die Schichtfilter haben den Vorteil, dass sie eine verhältnismässig hohe Filtriergeschwindigkeit (15 bis 50 m/h) ermöglichen und auch bei relativ geringer Schichtdicke gereinigtes Wasser ausgezeichneter Qualität liefern. Nachteilig ist jedoch, dass die dünne Filterschicht innerhalb kurzer Zeit erschöpft wird, die Poren sich verstopfen und daher die Zykluszeit des Schichtfilters wesentlich geringer ist als die von Bettfiltern ähnlicher Leistung. Ungünstig ist ferner, dass die aktive Filterschicht entweder gar nicht oder nur mit hohem Kostenaufwand gereinigt werden kann.
Ein charakteristischer Typ der bekannten modernen Filtervorrichtungen ist in der DE-AS 1922196 beschrieben, die sich auf ein kontinuierlich arbeitendes Eindick-Pulsationsfilter bezieht. Die Vorrichtung arbeitet mit einem oder mehreren Filterelementen starrer Konstruktion, z. B. aus Keramik. Sie hat einen zur Aufnahme der eingedickten Suspension und deren Ableitung dienenden Behälter, ein zur Ableitung des Filtrats dienendes Standrohr sowie auf der Eintritts- und der Austrittsseite je eine Pulsationskammer.
Die Vorrichtung arbeitet kontinuierlich, gleichzeitig mit dem Filtrieren findet auch kontinuierlich die Regenerierung statt. Dies geschieht, indem bei Verstopfung des Filterelementes in den Pulsationskammern der Druck ansteigt und der entstehende Überdruck mit einem plötzlichen Gegenstoss die auf der Oberfläche des Filterelementes abgelagerten Verunreinigungen sozusagen"absprengt". Die den Gegenstoss hervorrufende Wirkung der Pulsationskammer auf der Austrittsseite kann durch äussere Energiequellen, z. B. mittels eines Kompressors, noch gesteigert werden.
Die beschriebene Vorrichtung ist bei kontinuierlicher Reinigung der Filtereinlage geeignet, aus stark verschmutzten Flüssigkeiten die Verunreinigungen als Suspension herauszufiltern. Es ist vorteilhaft, dass die Regenerierung von den beim Filtrieren entstehenden Druckunterschieden sozusagen automatisch erfolgt.
Nachteilig ist jedoch, dass bei hohen Verunreinigungskonzentrationen sehr grosse Filterflächen eingesetzt werden müssen, weil andernfalls wegen des schnellen Verstopfens die Pulsationskammern dauernd arbeiten müssten. Ungünstig ist ferner, dass die Filterelemente beim Filtrieren und beim Regenerieren grosse Druckänderungen in entgegengesetzten Richtungen ertragen müssen.
Sollen mit diesen die mechanischen Beanspruchungen gut ertragenden, im allgemeinen aus Keramik bestehenden Filterelementen Abwässer filtriert werden, die mit Öl oder Kunststoff verunreinigt sind, so
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werden die feinen Poren derart verstopft, dass sie lediglich durch mechanisches Pulsieren nicht gereinigt werden können. Zur Reinigung derartiger Abwässer ist eine solche Vorrichtung demnach nicht geeignet.
Eine Filtriervorrichtung einfacheren Aufbaus ist in der DE-AS 1436294 beschrieben. Sie besteht im wesentlichen aus einem Filterbehälter, der unter Druck gesetzt werden kann und in welchem eine ortsfeste untere Filterplatte und eine hydraulisch oder pneumatisch bewegbare obere Filterplatte angeordnet sind.
Beim Filtrieren wird die obere Filterplatte auf die zwischen den beiden Filterplatten befindliche
Filterfüllung gepresst. Beim Regenerieren wird die obere Filterplatte angehoben, damit das Filtermaterial aufgelockert werden kann. Die Filtereinlage besteht aus elastischem Material, dessen spezifisches Gewicht etwa gleich dem der zu reinigenden Flüssigkeit ist.
Diese Vorrichtung wird zweckmässig in Fällen verwendet, in denen die Flüssigkeit durch eine aus
Ionenaustauscherharz bestehenden Filterschicht geleitet werden soll. Die Filtereinlage muss während des
Filtrierens zusammengedrückt werden, weil sie ansonsten infolge ihres geringen spezifischen Gewichtes fortgeschwemmt oder doch wenigstens in einem Masse aufgelockert würde, das ein wirksames Filtrieren nicht mehr gestattet. Da beim Regenerieren die Füllung aufgelockert werden muss, ist die obere
Filterplatte beweglich ausgeführt.
Obwohl der Grundgedanke richtig ist, kann die Vorrichtung doch für die Reinigung öliger Abwässer nicht empfohlen werden. In den Filterperioden muss die Füllung so stark zusammengepresst werden, dass sie lediglich einen geringen Teil des Raumes zwischen oberer und unterer Filterplatte ausfüllt. Dadurch ist einesteils der Filtrierprozess nicht genügend wirksam, zum andern sind für die hydraulische oder pneumatische Bewegung der Filterplatte zusätzliche maschinelle Einrichtungen erforderlich.
Zu den mit Überdruck arbeitenden Filtervorrichtungen gehört die in Kieser's "Handbuch der chemi- schen Technologie" beschriebene Reisert-Filtervorrichtung. Die Vorrichtung hat einen geschlossenen
Filtrierbehälter, der unter Druck gesetzt werden kann, ferner einen Luftkessel, eine das Rohwasser einspeisende Pumpe und einen den Luftdruck im Luftkessel erzeugenden Kompressor. Die Filterfüllung besteht aus unelastischem, körnigem Feststoff, zweckmässig aus Quarzsand. Die Filterfüllung wird von unten durch eine mit Filterkerzen versehene Filterplatte gehalten. Unter der Filterplatte ist eine zweite, nichtperforierte Filterplatte angebracht.
Die Reisert-Filtervorrichtung arbeitet diskontinuierlich. Wenn die Füllung erschöpft ist, d. h. ihre
Poren verstopft sind, so wird in den unteren Raum des Filtrierbehälters Pressluft eingeleitet. Die Pressluft drückt das bereits gereinigte Wasser, das sich am Boden des Behälters angesammelt hat, mit einem plötzlichen Stoss in das Material der Filtereinlage und lockert dadurch mit dem bereits filtrierten Wasser die Füllung auf. Wenn das am Boden des Behälters vorhandene Wasser aufgebraucht ist, wird das Material der Filtereinlage durch Einleiten von weiterer Pressluft aufgelockert und dabei von den auf seiner Oberfläche abgelagerten Verunreinigungen befreit. Die Verunreinigungen können durch zusätzlich eingedrücktes filtriertes Wasser entfernt werden.
Die Reisert-Filtervorrichtung ist in allen jenen Fällen geeignet, in denen die Filterfüllung aus unelastischen, festen Teilchen besteht. Der Wirkungsgrad der Regenerierung ist gut. Ungünstig ist jedoch, dass zum Regenerieren eine grosse Menge filtrierten Wassers erforderlich ist, ferner, dass zusätzliche Vorrichtungen, wie Hydrophor, Luftkessel usw. gebraucht werden. Für Filterfüllungen aus elastischem Material kann die Vorrichtung nicht verwendet werden.
Ziel der Erfindung ist die Ausarbeitung eines Verfahrens zur wirksamen Reinigung verunreinigten Wassers, insbesondere ölhaltigen Abwassers, sowie die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, welche die Mängel der bekannten Vorrichtungen nicht aufweist, zur Herstellung von Wasser des jeweils gewünschten Reinheitsgrades geeignet ist und die Anwendung einer Filterfüllung gestattet, die elastisch und. leicht zusammendrückbar ist und ihre ursprüngliche Form wieder annimmt, wobei die Füllung eine lange Lebensdauer haben und in einfacher und wirksamer Weise regenerierbar sein soll.
Ein spezielles Ziel der Erfindung ist dabei die Entwicklung einer Vorrichtung, welche emulgierte Verunreinigungen enthaltendes Wasser unter Zusatz von Flockungsmitteln in der Weise reinigt, dass die Flocken Zellen bilden, welche die Verunreinigungen einschliessen, und die Flocken in der Filtereinlage bis zur Erreichung eines beliebigen Reinheitsgrades abgeschieden werden können, und die Filterschichten durch vollständige Entfernung der aufgefangenen Verunreinigungen über lange Zeit hinweg regeneriert werden können.
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Grundlage des Erfindungsgedankens war primär die Einsicht, dass die Schichtfilter, z. B. Filterpapier, Membranfilter usw., mit sehr gutem Wirkungsgrad filtrieren, nachdem sie aber einmal verstopft sind, nur sehr schwer oder überhaupt nicht regeneriert werden können, während die Bettfilter, z. B.
Sand, Kies, Aktivkohle, zwar mit schlechterem Wirkungsgrad filtrieren, nach erfolgtem Zusetzen (Verstopfen) jedoch verhältnismässig einfach und mit gutem Wirkungsgrad regeneriert werden können.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei Verwendung einer Filterfüllung aus hochelastischem, vollständig relaxierendem Material ein optimales Verfahren möglich ist, welches die Vorteile der Schichtfilter und der Bettfilter in sich vereinigt. Mit andern Worten bedeutet das, dass die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung filtriert wie ein Schichtfilter und regeneriert werden kann wie ein Bettfilter. Die gewünschte Wirkung kann mit einem auf 0, 1 bis 25 mm Teilchengrösse gemahlenen Kunststoffschaum als Filterfüllung sehr gut erreicht werden.
Zu der Erkenntnis gemäss der Erfindung gehört ferner, dass-im Unterschied zu den herkömmlichen
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wird von unten nach oben, regeneriert von oben nach unten. Dadurch kann einesteils die Wirksamkeit des
Filters eingestellt werden, zum andern ist es nicht erforderlich, bereits gefiltertes Wasser zum
Regenerieren zu verwenden.
Wird von unten nach oben filtriert, so wird die spezifisch leichte Filterfüllung an die obere
Filterplatte des Reinigungsraumes angedrückt, wobei ihre Schichtdicke und damit ihre Porosität von der
Geschwindigkeit der durch sie hindurchströmenden Flüssigkeit beeinflusst wird. Dies bedeutet, dass durch Änderung eines einzigen Parameters - der Geschwindigkeit des zu reinigenden Wassers - die Wirksamkeit der Reinigung beliebig geregelt werden kann.
Während des Filtrierprozesses arbeitet die Filtereinlage als Schichtfilter. Wenn ihre Poren verstopft sind, wird die Flüssigkeitszufuhr unterbrochen, wodurch sich die Füllung lockert, nicht länger an die obere Filterplatte angedrückt wird, sondern den Filterraum zwischen den Filterplatten gleichmässig ausfüllt. Nach dieser Auflockerung kann das Filtermaterial - ohne die Verwendung gereinigten Wassers - durch einfaches Ablassen der Flüssigkeit aus dem Filtrierbehälter regeneriert werden.
Die Wirksamkeit der Regenerierung kann noch erhöht werden, wenn die Flüssigkeit aus dem Reinigungsraum nicht einfach durch Gravitationswirkung entfernt wird, sondern mittels einer Pumpe mit grosser Geschwindigkeit abgesaugt wird. Die Wirksamkeit der Regenerierung wird ferner dadurch verbessert, dass vor oder während des Ablassens bzw. Absaugens in die Filterfüllung Luft eingeleitet wird, weil dadurch Teilchen der Füllung wirksam aufgewirbelt werden.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Reinigung von verschmutztem Wasser, z. B. zur Abtrennung von Schwebestoffen oder emulgierten Verunreinigungen, insbesondere zur Entfernung des Öls aus ölverschmutztem Wasser und dadurch zur Herstellung von Trink- oder Brauchwasser, bei welchem Verfahren das zu reinigende Rohwasser vorzugsweise unter Druck in einen mit einer Filtereinlage versehenen Reinigungsraum geleitet wird, in den Reinigungsraum Flockungsmittel eingebracht werden, mit deren Hilfe z.
B. die Teilchen der Schwebestoffe oder emulgierten Verunreinigungen in von den Flocken gebildeten Zellen eingeschlossen werden, dann die Flocken in den Poren der Filtereinlage festgehalten, die auf diese Weise gebundenen Verunreinigungen zusammen mit den sie umgebenden Flockenzellen aus der Fütereinlage zweckmässig durch gleichzeitige Anwendung von Luft und Wasser entfernt werden und dadurch die Filtereinlage erneut zum Binden von Flocken geeignet gemacht wird, wobei die Reinigung des Wassers und das Regenerieren der Filtereinlage abwechselnd vorgenommen werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren weist nun die Besonderheit auf, dass man in den im Reinigungsraum befindlichen Filterraum eine aus zur Formänderung fähigen, elastischen Teilchen bestehende Filtereinlage verwendet, durch diese das zu reinigende Rohwasser von unten nach oben hindurchleitet, den Verunreinigungsgrad des während des Reinigungsvorganges aus dem mit der Filtereinlage versehenen Reinigungsraum austretenden gereinigten Wassers, wenigstens jedoch den Verunreinigungsgrad des zu Beginn austretenden Vorfiltrates beobachtet und die Wirksamkeit der Reinigung bis zum Erreichen des gewünschten Reinheitsgrades dadurch regelt, dass man die Einströmgeschwindigkeit des in den Reinigungsraum eingeleiteten Rohwassers und dadurch das Porenvolumen der Filtereinlage auf das gewünschte Mass einstellt, und die erschöpfte Filtereinlage regeneriert,
indem man im Reinigungsraum selbst von oben nach unten Rohwasser durch die Filtereinlage strömen lässt.
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Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird der Verunreinigungsgrad des Vorfiltrates und/oder des gereinigten Wassers durch diskontinuierliche Probenahme oder in andern Fällen durch kontinuierliche Beobachtung, z. B. mittels eines in den Weg des gereinigten Wassers eingebauten
Messinstrumentes kontrolliert.
Zur Regenerierung der Filtereinlage wird das im Reinigungsraum befindliche Rohwasser einmal oder mehrmals abgelassen bzw. mit Hilfe einer Pumpe einmal oder mehrmals abgesaugt. Beim Ablassen oder
Absaugen des Wassers kann die Regenerierung durch spülende Pressluft wirksamer gemacht werden.
Bei der Regenerierung der Filtereinlage wird deren Material mit Hilfe von Luft aufgewirbelt, dadurch werden die Oberflächenverunreinigungen von den Teilchen der Filtereinlage entfernt, und anschliessend wird ebenfalls mittels Luft das aus der Filtereinlage gespülte Schlammwasser aus dem Behälter verdrängt.
In letzterem Fall wird das Schlammwasser mit Pressluft aus dem Behälter entfernt. Dabei wird das
Schlammwasser zusammen mit den elastischen Teilchen der Filtereinlage in wirbelnde Bewegung versetzt, was die Durchmischung der Filtereinlage fördert. In der Schlussphase der Regenerierung wird die Filter- einlage mit Pressluft an die untere Filterplatte angedrückt, und dadurch werden die aufgefangenen
Verunreinigungen aus den Poren der Filtereinlage ausgepresst.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Reinigung von Abwässern, z. B. zum Abtrennen von
Schwebestoffen oder emulgierten Verunreinigungen, insbesondere zur Entfernung des Öls aus ölhaltigen
Abwässern und dadurch zur Herstellung von Trink- oder Brauchwasser, bei der die Reinigung des
Rohwassers in einem Reinigungsraum mittels flockulierender Chemikalien bzw. durch Einschliessen der
Verunreinigungen in von den Flocken gebildeten Zellen, durch anschliessendes Festhalten der die
Verunreinigungen enthaltenden Flocken an einer zweckmässig regenerierbaren Filtereinlage, d. h.
Entfernung der Flocken aus dem Wasser erfolgt, wobei die Vorrichtung über einen den Reinigungsraum enthaltenden geschlossenen Behälter verfügt, der unter Druck gesetzt sowie mit einer Filtereinlage versehen werden kann, und sich an den Behälter zum vorzugsweise unter Druck geschehenden Einleiten des zu reinigenden Rohwassers, zur Zugabe des Flockungsmittels und dem Einleiten von Luft sowie zum Ableiten des gereinigten Wassers geeignete Organe anschliessen, ist erfindungsgemäss derart ausgebildet, dass sich der Reinigungsraum des Behälters in einen unteren Reaktionsraum, einen mittleren Filterraum und einen oberen Wasserraum gliedert, der Filterraum von einer unteren Filterplatte und einer oberen Filterplatte begrenzt ist, eine das zu reinigende Rohwasser in den Behälter einleitende Leitung,
eine das Flockungsmittel in den Behälter einbringende Leitung und eine das die aufgefangenen Verunreinigungen ausspülende Schlammwasser abführende Leitung in den unteren Reaktionsraum des Behälters eingebunden sind, wobei eine das gereinigte Wasser abführende Leitung in den oberen Wasserraum des Behälters eingebunden und im Filterraum eine zu grossen Gestaltsveränderungen befähigte und vorzugsweise ein grosses Porenvolumen aufweisende elastische Filtereinlage angeordnet sind.
Gemäss einem weiteren Kennzeichen der erfindungsgemässen Vorrichtung kann die Filtereinlage wie an sich bekannt aus einer Anhäufung poröser Teilchen bzw. aus gemahlenem Kunststoffschaum von Schwammcharakter bestehen. Die Filtereinlage enthält bevorzugt Teilchen unterschiedlicher Grösse, wobei die feinste Fraktion 0, 1 mm oder grösser, die gröbste Fraktion 25 mm oder kleiner ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung sind sowohl die untere wie auch die obere Filterplatte fest im Reinigungsraum des Behälters eingebaut.
Die das zu reinigende Rohwasser einspeisende Leitung, die das Flockungsmittel in den Behälter einbringende Leitung und die das die aufgefangenen Verunreinigungen enthaltende Schlammwasser abführende Leitung sind in der Nähe des Behälters zweckmässig zu einer einzigen gemeinsamen Full- un Entleerungsleitung vereinigt.
Bei einer andern Auführungsform der Vorrichtung ist die Filtereinlage wie an sich bekannt durch Trennflächen, zweckmässig durch perforierte Platten, in Schichten unterteilt. Die perforierten Platten sind am Behälter befestigt angebracht.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die zu seiner Durchführung dienende Vorrichtung haben im Vergleich zu den bisher zur Reinigung des Wassers benutzten bekannten Vorrichtungen zahlreiche technische und wirtschaftliche Vorteile. Der wichtigste technische Vorteil besteht darin, dass die bisher noch nicht in zufriedenstellender Weise gelöste Reinigung von ölhaltigem Wasser und sonstige emulgierte Verunreinigungen enthaltenden Flüssigkeiten ermöglicht wird. Dabei geht die Reinigung viel schneller und wirksamer vor sich, als dies bei den bekannten Lösungen der Fall ist. Gegenüber den Filtrier-
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geschwindigkeiten von 5 bis 16 m/h, wie sie bei herkömmlichen Filtern üblich sind, kann in der erfindungsgemässen Vorrichtung mit dem erfindungsgemässen Verfahren eine Filtriergeschwindigkeit von
35 bis 100 m/h erreicht werden.
Technisch ist ferner von Vorteil, dass der zur Entfernung von Schwebestoffen und emulgierten
Verunreinigungen notwendige Flockungsprozess in der Vorrichtung selbst ablaufen kann. Auch unter wirtschaftlichem Gesichtspunkt ist es ausserordentlich günstig, dass zum Regenerieren kein bereits gereinigtes Wasser erforderlich ist und schon allein dadurch, dass das Rohwasser aus dem Reinigungsraum durch Gravitationswirkung entfernt wird, eine sehr gute Regenerierwirkung erreicht werden kann.
Vorteilhaft ist ferner, dass die Funktion der Vorrichtung leicht und völlig automatisiert werden kann.
Infolge der hohen Filtriergeschwindigkeit ist die Leistung der Vorrichtung wesentlich grösser als die der bekannten Vorrichtungen, und daher sind die spezifischen Investitionskosten beträchtlich geringer.
Aus dem Grundgedanken des Verfahrens und der konstruktiven Ausführung der Vorrichtung ergeben sich zahlreiche weitere Vorteile. Zu diesen gehört z. B., dass die den Filterraum abgrenzenden Filterplatten beim Regenerieren und beim Filtrieren an ihrem Ort verbleiben und deshalb konstruktiv einfach sind. Es ist günstig, dass die eingeleitete Luft das Material des Filterfüllung nicht nur auflockert, sonder durchwirbelt, und sich deswegen die Verunreinigungen leicht von der Oberfläche der Teilchen ablösen.
Es besteht auch die Möglichkeit, in der zweiten Phase der Regenerierung mit der eingeleiteten Luft, gegebenenfalls Pressluft, das Filtermaterial an die untere Filterplatte anzupressen und dadurch die Verunreinigungen aus den Poren des Filtermaterials herauszupressen, weil die Filtereinlage infolge ihrer Elastizität in der Lage ist, die Verunreinigungen beim Filtrieren wie ein Schwamm aufzusaugen und beim Regenerieren, insbesondere durch die Wirkung des Zusammenpressens, restlos wieder von sich zu geben.
Gegenüber sämtlichen bekannten Lösungen ist es ein sehr grosser Vorteil, dass durch Änderung der Durchlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit die Porosität der Filtereinlage und damit der Reinheitsgrad des gereinigten Wassers regelbar sind. Da mit Rohwasser regeneriert wird, ist zum Regenerieren keinerlei besondere Vorrichtung erforderlich ; wegen der hohen Filtriergeschwindigkeit kann die Vorrichtung klein dimensioniert werden, was eine bedeutende Einsparung in den Investitionskosten ergibt.
Günstig ist ferner, dass durch das Einleiten von Luft die Filtereinlage nicht nur gelockert, sondern in eine strudelartige Bewegung versetzt und dadurch völlig durchmischt wird, so dass die Regenerierung viel intensiver und schneller abläuft. Auch darf nicht unerwähnt bleiben, dass die Filtereinlage theoretisch unbegrenzt häufig regeneriert werden kann und dass ihre Lebensdauer daher praktisch unbegrenzt ist.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung in
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Der Hauptteil der Vorrichtung ist der Behälter --33--, in dem die untere Filterplatte --5a-- und die obere Filterplatte --5b-- fest angeordnet sind. Die untere Filterplatte --5a-- und die obere Filterplatte - teilen den im Inneren des Behälters --33-- befindlichen Reinigungsraum in drei Teile : den Reaktionsraum --4--, den Filterraum --6-- und den oberen Wasserraum-8--. Im Filterraum --6-- ist die Filtereinlage --7-- angeordnet. In der Figur ist die Filtereinlage --7-- im Zustand während des Filtrierens gezeigt, wenn sie durch den Druck des von unten einströmenden Rohwassers lediglich den oberen Teil des Filterraumes --6-- ausfüllt und an die obere Filterplatte --5b-- angepresst wird.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt, bei der die Rohwasserspeiseleitung --22--, die Flockungsmittelleitung --25-- und die Schlammwasserabführleitung --28-- zu einer einzigen gemeinsamen Füll- und Entleerungsleitung --35-- vereinigt sind.
Aus Fig. 1 ist ferner ersichtlich, dass das Rohwasser durch das Fussventil --21-- in die Vorrichtung entritt und dann durch die Leitung --22-- und das Saugventil --2-- in die vereinigte Saugleitung --24-gelangt. Die vereinigte Saugleitung --24-- leitet nicht nur das aus der Leitung --22-- ankommende Wasser, sondern auch das aus dem Chemikalienbehälter --13-- durch das Chemikaliendosierventil --12-- und de Leitung --25-- strömende Flockungsmittel.
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enthaltende Rohwasser unter Druck setzt. Das Rohwasser gelangt danach durch die vereinigte Druckleitung --26--, das Druckventil --3-- und die Druckleitung --27-- in die Full- un Entleerungsleitung --35--.
In die Druckleitung --27-- ist zweckmässig das Leistungsregelventil --19-- eingebaut, mit
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welchem die Strömungsgeschwindigkeit des Rohwassers verändert und dadurch die Porosität der
Filtereinlage --7-- bzw. die Wirksamkeit des Filtervorganges eingestellt werden kann.
Aus Fig. 1 ist ferner ersichtlich, dass sich an den unteren Anschlusspunkt-38-der Füll-und
Entleerungsleitung --35-- die mit dem Saugventil --14-- versehene Schlammwassersaugleitung --23-- anschliesst. Beim Regenerieren der Filtereinlage --7-- kann durch die Schlammwassersaugleitung --23-- und das Saugventil --14-- hindurch das im Behälter --33-- befindliche verschmutzte Wasser, das sogenannte Schlammwasser, aus dem Reinigungsraum entfernt werden.
Das Schlammwasser gelangt bei der Regenerierung durch die vereinigte Saugleitung --24--, die
Pumpe-l-und die vereinigte Druckleitung --26-- hindurch zu dem Schlammwasserdruckventil --15-- und tritt durch die Schlammwasserabführleitung --28-- hindurch aus der Vorrichtung aus. Dabei müssen Saugventil --2-- und Chemikaliendosierventil --12-- selbstverständlich geschlossen sein, damit das
Schlammwasser seinen Weg in der gewünschten Richtung nimmt. Wären die genannten Ventile offen, dann würde das Schlammwasser in die Druckleitung --27-- bzw. den Behälter --33-- gelangen.
Während des Filtrierens durchströmt das in den Behälter --33-- von unten eintretende Rohwasser die in dem zwischen der unteren Filterplatte --5a-- und der oberen Filterplatte --5b-- liegenden Filterraum --6- angeordnete Filtereinlage --7-- und gelangt dann in den oberen Wasserraum --8--, aus dem das gereinigte Wasser durch die Ableitung --30-- aus der Vorrichtung austritt. In die Ableitung --30-- ist zweckmässig ein Ableitungsventil --10-- eingebaut, welches dann geöffnet wird, wenn das zu Beginn des
Filtrierprozesses anfallende sogenannte Vorfiltrat durch die von der Ableitung --30-- abzweigende Vorfiltratleitung --29-- und das in dieser befindliche Vorfiltratventil --9-- die Vorrichtung bereits verlassen hat.
Nachdem das Vorfiltrat ausgetreten ist, wird der Reinheitsgrad des aus der Ableitung --30-- austretenden gereinigten Wassers weiterhin kontrolliert und dadurch festgestellt, ob der Prozess bereits eine genügende Wirksamkeit erreicht hat. Handelt es sich z. B. um die Entfernung des Öls aus ölverschmutztem Wasser, so kann in der Ableitung --30-- ein kontinuierlich arbeitendes Messgerät --34--, z. B. ein Oiltester, angebracht werden.
Aus dem äusseren freien Luftraum kann durch die Luftsaugleitung --32-- Luft in den Behälter --33-- gelangen ; die Luft tritt durch den Luftfilterkorb --11-- in den Filterraum --6-- ein. An der Eintrittsstelle der Luftsaugleitung --32-- in den Behälter --33-- ist das Luftsaugventil --16-- angebracht. Dieses kann zweckmässig als Kugelventil ausgebildet sein und ist geschlossen, wenn der Reinigungsraum bei der Regenerierung unter Unterdruck gesetzt wird. Das Kugelventil ist ferner geeignet, zu verhindern, dass das beim Filtrieren unter Überdruck stehende gereinigte Wasser aus dem oberen Wasserraum --8-- des Behälters --33-- entweicht.
Zweckmässig über das Luftsaugventil --16-- kann auch die Druckluftleitung --31-- an die Luftsaugleitung --32-- angeschlossen werden. Die Druckluftleitung --31-- leitet die von dem Luftver- dichter --17-- erzeugte Pressluft - im Interesse einer wirksameren Regenerierung - durch die Luftsaugleitung --32-- und den Luftfilterkorb --11-- hindurch in den Reinigungsraum des Behälters --33--. In dem vor dem Luftsaugventil --16-- liegenden Abschnitt der Luftsaugleitung --32-- ist ein Schliessorgan - eingebaut, welches während der Funktion des Luftverdichters --17-- verhindert, dass die erzeugte Druckluft statt in den Behälter --33-- ins Freie gelangt.
In der Druckluftleitung --31-- ist zweckmässig ein Rückschlagventil --20-- eingebaut, welches verhindert, dass die Luft in Richtung des Luftverdichters - zurückströmt.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform angedeutet, bei der der Filterraum --6-- des Behälters --33-- durch perforierte Platten --36 und 37-- unterteilt ist. Dadurch bildet die in die Abschnitte --7a, 7b und 7c-- unterteilte Filterfüllung voneinander abgetrennte Schichten, die sich nicht miteinander vermischen können. Dabei besteht die Möglichkeit, die einzelnen Abschnitte mit Filterfüllung unterschiedlicher Kornfraktionen zu füllen.
Wie die bisher vorgenommenen Versuche beweisen, sind die erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungsgemässe Verfahren nicht nur für die Entfernung von Öl aus ölverschmutztem Wasser, sondern auch zur Reinigung von mit sonstigen emulgierten Verunreinigungen verschmutztem Wasser und zur Reinigung sonstiger Flüssigkeiten geeignet. Besonders vorteilhaft kann die Vorrichtung im Anschluss an Wasserenthärtungsreaktoren zum Filtrieren des behandelten Wassers auf den für die Ionenaustauscherfüllungen gewünschten Reinheitsgrad verwendet werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann zur
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Herstellung von Trink- und Brauchwasser günstig überall dort eingesetzt werden, wo aus natürlichen oder künstlichen stehenden Gewässern oder aus fliessenden Gewässern Oberflächenwasser zur Reinigung entnommen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Reinigung von verschmutztem Wasser, z. B. zur Abtrennung von Schwebestoffen oder emulgierten Verunreinigungen, insbesondere zur Entfernung des Öls aus ölverschmutztem Wasser, und dadurch zur Herstellung von Trink- oder Brauchwasser, bei welchem Verfahren das zu reinigende Rohwasser vorzugsweise unter Druck in einen mit einer Filtereinlage versehenen Reinigungsraum geleitet wird, in den Reinigungsraum Flockungsmittel eingebracht werden, mit deren Hilfe z.
B. die Teilchen der Schwebestoffe oder emulgierten Verunreinigungen in von den Flocken gebildeten Zellen eingeschlossen werden, dann die Flocken in den Poren der Filtereinlage festgehalten, die auf diese Weise gebundenen Verunreinigungen zusammen mit den sie umgebenden Flockenzellen aus der Filtereinlage zweckmässig durch gleichzeitige Anwendung von Luft und Wasser entfernt werden und dadurch die Filtereinlage erneut zum Binden von Flocken geeignet gemacht wird, wobei die Reinigung des Wassers und die Regenerierung der Filtereinlage abwechselnd vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass man in den im Reinigungsraum (4,6, 8) befindlichen Filterraum (6) eine aus zur Formänderung fähigen, elastischen Teilchen bestehende Filtereinlage (7) verwendet, durch diese das zu reinigende Wasser von unten nach oben hindurchleitet,
den Verunreinigungsgrad des während des Reinigungsvorganges austretenden gereinigten Wassers, wenigstens jedoch den Verunreinigungsgrad des zu Beginn austretenden Vorfiltrates, beobachtet und die Wirksamkeit der Reinigung bis zum Erreichen des gewünschten Reinheitsgrades dadurch regelt, dass man die Einströmgeschwindigkeit des in den Reinigungsraum (4, 6,8) eingeleiteten Rohwassers und dadurch das Porenvolumen der Filtereinlage (7) auf das gewünschte Mass einstellt und die erschöpft Filtereinlage (7) regeneriert, indem man im Reinigungsraum (4,6, 8) selbst von oben nach unten Rohwasser durch die Filtereinlage (7) strömen lässt.