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Durch Rückspülung zu reinigendes Schnellfilter.
Bei Schnellfiltern musste das Filtermaterial auf einem besonderen Siebboden, der aus gelochten Blechen oder Messinggeweben bestand, gelagert werden, um die Reinigung des
Filtermaterials durch Rückspülung zu ermöglichen. Im Interesse einer raschen und gründ- lichen Auswaschung des Filters liegt es nämlich, die Spülgeschwindigkeit möglichst gross zu machen, da eine rasche und wirkungsvolle Spülung des Filtermaterials eine Grundbedingung der Schnellfiltration bildet. Der aus diesem Grunde erforderliche durchlässige Filterboden, der seinerseits wieder eine eigene Tragkonstruktion brauchte, machte die Konstruktion des Filters umständlich und teuer. Je grösser die Abmessungen einer Filterkammer sind, desto schwieriger und teurer wird die Herstellung dieses durchlochten Zwischenbodens, auf welchem das Filtermaterial gelagert ist.
Diesen Übelstand hat man nun dadurch zu umgehen gesucht, dass man das Filtermaterial auf eine gröbere Tragschichte des gleichen Materials legte, war aber dabei gezwungen, die Zuführung des Spülwassers und die Entnahme des Reinwassers durch ein verzweigtes Rohrsystem zu bewirken, das unter der ganzen Filterfläche gleichmässig verteilte Ausmündungen hatte und in dem gröberen Tragmaterial eingebettet war. Da auch hier trotz der künstlich bewirkten Verteilung des Wassers eine Vermischung der Tragschichte mit dem Filtermaterial eintritt, war man genötigt, die einzelnen Ausflussdüsen mit Sieben gegen das Eindringen des feinen Filtermaterials zu schützen.
Infolgedessen bietet auch diese Kon struktion, die durch die notwendige Verteilung des Spülwassers mittels eines komplizierten Rohrsystems bei grossen Filterkammern die Ausführung wesentlich verteuert, keine befriedigende Lösung, da hier der ununterbrochene Siebboden der ersterwähnten Konstruktion einfach in eine grosse Zahl kleiner einzelner Siebdüsen zerlegt ist. Ausserdem kann bei dieser Anordnung nur eine verhältnismässig geringe Spülgeschwindigkeit zur Anwendung kommen, so dass die Spülwirkung des Wassers durch ein Rührwerk oder durch Einpressen von Luft unterstützt werden muss.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Schnellfilter, das die Verwendung eines Siebbodens zur Auflagerung des Filtermaterials bei Schnellfiltern überflüssig macht und gestattet, die zum Auswaschen derartiger Filter erforderlichen Spülgeschwindigkeiten anzuwenden, selbst in jenen Fällen, wo diese Geschwindigkeit so erhöht wird, dass durch Wasser allein eine genügende Auswaschung des Filtermaterials ohne Zuhilfenahme von Luft oder mechanischer Hilfsmittel bewirkt wird. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass man die beim Ersatz des Siebbodens durch eine Tragschicht bisherige Schwierigkeit des Vermischens der Tragschicht mit dem darauf gelagerten Filtermaterial bei der Spülung dadurch vermeiden kann, dass man als Tragschicht ein Material von höherem spezifischem Gewicht als das Filtermaterial verwendet.
Dies hat den Vorteil, dass die Korngrösse der Tragschicht unter Umständen so gering gewählt werden kann, dass ein Eindringen des Filtermaterials in die letztere verhindert und gleichzeitig dem eintretenden Spülwasser der zu seiner gleichmässigen Verteilung erforderliche Widerstand in der Tragschicht geboten wird. Der Unterschied in den spezifischen Gewichten des Filtermaterials und der Tragschicht kann nämlich derart bemessen werden, dass selbst bei höherer Spülgeschwindigkeit, bei welcher das Filtermaterial intensiv in Bewegung gesetzt und gewaschen wird, die Tragschicht nahezu in Ruhe bleibt und dennoch eben infolge des höheren spezifischen Gewichtes des für sie gewählten Materials
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ihre Korngrösse genügt, um das darauf gelagerte Filtermaterial nicht durchfallen zu lassen.
Bei der Verwendung von Kies mit einem spezifischen Gewicht von rg bis 1'7 kommt als spezifisch schwerere, als Tragschicht geeignetes Material beispielsweise in Betracht Basalt, Braunstein, Kalkstein, Granit, Hochofenschlacke, Eisenerze, Lava, Magnesit, Schmiergel usw., welche Materialien in entsprechender Grösse gekörnt oder stückig angewendet werden können.
Ferner können zu diesem Zwecke selbstverständlich auch verschiedene Metalle, Glas usw. in verschiedener Form verwendet werden, kurz alle Stoffe, die bei höherem spezifischen Gewicht eine entsprechende Härte und auch die nötige chemische Widerstandsfähigkeit gegen die zu filtrierende Flüssigkeit besitzen. Bei der bisherigen Verwendung einer Trag-
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oder einem solchen von ähnlichem spezifischem Gewicht bestand, war dies nicht möglich, da die Korngrösse der Tragschicht im Verhältnis zu der des Filtermaterials selbst bei kleinen Spülgeschwindigkeiten so gross gewählt werden musste, dass ein Durchfallen des feineren Filtermaterials zwischen der Poren der Tragschicht unvermeidlich und daher die Anwendung von Sieben in irgendwelcher Form erforderlich war.
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Quick filter to be cleaned by backwashing.
In the case of quick filters, the filter material had to be stored on a special sieve bottom made of perforated metal sheets or brass meshes in order to allow the
To enable filter material by backwashing. In the interest of a quick and thorough washing out of the filter it is namely to make the rinsing speed as high as possible, since a quick and effective rinsing of the filter material is a basic condition of the rapid filtration. The permeable filter floor required for this reason, which in turn required its own supporting structure, made the construction of the filter cumbersome and expensive. The larger the dimensions of a filter chamber, the more difficult and expensive it is to manufacture this perforated intermediate floor on which the filter material is stored.
They tried to get around this problem by placing the filter material on a coarser base layer of the same material, but were forced to supply the rinsing water and remove the clean water through a branched pipe system that was evenly distributed under the entire filter surface had distributed openings and was embedded in the coarser supporting material. Since here too, despite the artificially created distribution of the water, the base layer is mixed with the filter material, it was necessary to protect the individual outflow nozzles with sieves against the ingress of the fine filter material.
As a result, this construction, which makes the execution much more expensive due to the necessary distribution of the rinsing water by means of a complicated pipe system in large filter chambers, does not offer a satisfactory solution, since the uninterrupted sieve bottom of the first-mentioned construction is simply broken down into a large number of small individual sieve nozzles. In addition, only a relatively low flushing speed can be used with this arrangement, so that the flushing action of the water must be supported by a stirrer or by forcing in air.
The present invention is now a quick filter that makes the use of a sieve bottom to support the filter material in quick filters superfluous and allows to use the rinsing speeds required to wash such filters, even in those cases where this speed is increased so that water alone one sufficient washing of the filter material is effected without the aid of air or mechanical aids. It has been found that the previous difficulty of mixing the base layer with the filter material stored on it during flushing when replacing the sieve bottom with a base layer can be avoided by using a material with a higher specific weight than the filter material as the base layer.
This has the advantage that the grain size of the base layer can be chosen to be so small that the filter material is prevented from penetrating the latter and at the same time the incoming rinse water is offered the resistance necessary for its even distribution in the base layer. The difference in the specific weights of the filter material and the support layer can namely be measured in such a way that even at a higher flushing speed, at which the filter material is intensely set in motion and washed, the support layer remains almost at rest and yet precisely because of the higher specific weight of the material chosen for them
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their grain size is sufficient to prevent the filter material stored on them from falling through.
When using gravel with a specific weight of rg to 1'7, basalt, manganese dioxide, limestone, granite, blast furnace slag, iron ore, lava, magnesite, lubricant, etc. come into consideration as a specifically heavier material suitable as a base layer appropriate size can be used in granular or lumpy form.
Furthermore, different metals, glass, etc. can of course also be used in various forms for this purpose, in short all substances which, with a higher specific weight, have a corresponding hardness and also the necessary chemical resistance to the liquid to be filtered. With the previous use of a support
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or one of a similar specific weight, this was not possible because the grain size of the base layer in relation to that of the filter material had to be selected so large, even at low flushing speeds, that the finer filter material inevitably fell through between the pores of the base layer and therefore the Application of sieving in some form was required.
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