BE1030830B1

BE1030830B1 - Filter with granular media

Info

Publication number: BE1030830B1
Application number: BE20225693A
Authority: BE
Inventors: Jan Pieter Maria HENDRICKX; Daan Karel Frans Verheeke
Original assignee: Princessgreen Bv
Priority date: 2022-08-31
Filing date: 2022-08-31
Publication date: 2024-03-25
Also published as: BE1030830A1

Abstract

Een filter met granulaire media, welke filter is ingericht voor het filteren van zwevende deeltjes uit een vloeistofstroom en een filterfase en een vernieuwingsfase omvat, de filter omvattende: een behuizing die een afgesloten volume begrenst en een eerste vloeistofinlaat en een eerste vloeistofuitlaat omvat; een filterbasis omvattende een steun voorzien van meerdere perforaties en een granulair basismedia dat op de steun is aangebracht, waarbij de filterbasis aangebracht is tussen de eerste vloeistofinlaat en de eerste vloeistofuitlaat om de vloeistofstroom doorheen de filterbasis te dwingen; een filterlaag omvattende poedervormig filtermedia die op de filterbasis is voorzien en is ingericht om, tijdens de filterfase, zwevende deeltjes groter dan 0.1 µm uit de vloeistofstroom te filteren; een filtermediavernieuwingsinrichting ingericht voor het, tijdens de vernieuwingsfase, in situ vernieuwen van het filtermedia.A granular media filter, which filter is adapted to filter suspended particles from a liquid stream and comprises a filter phase and a renewal phase, the filter comprising: a housing defining a closed volume and comprising a first liquid inlet and a first liquid outlet; a filter base comprising a support having a plurality of perforations and a granular base media disposed on the support, the filter base being disposed between the first liquid inlet and the first liquid outlet to force liquid flow through the filter base; a filter layer comprising powdery filter media provided on the filter base and designed to filter suspended particles larger than 0.1 µm from the liquid stream during the filter phase; a filter media renewal device designed for in situ renewal of the filter media during the renewal phase.

Description

Filter met granulaire mediaFilter with granular media

VakgebiedDiscipline

De uitvinding heeft betrekking op een filter met granulaire media, op een filtersysteem met de filter eneen werkwijze voor het vernieuwen van de filterThe invention relates to a filter with granular media, to a filter system with the filter and a method for renewing the filter

AchtergrondBackground

Verschillende filtertechnieken zijn over de jaren heen ontwikkeld om zwevende deeltjes uit vloeistofstromen te filteren. Zo bestaan er filters met granulaire media, vaste media, en een combinatie van granulaire media en vaste media. Elk van deze filters worden in afhankelijkheid van het beoogde doel ingezet.Various filter techniques have been developed over the years to filter suspended particles from liquid flows. For example, there are filters with granular media, solid media, and a combination of granular media and solid media. Each of these filters is used depending on the intended purpose.

Voorbeelden van filters met granulaire media zijn zandfilters zoals een drukzandfilter, een multimediadrukfilter, een continue zandfilter of kruisstroommicrozand filter. De drukzandfilter bestaat bijvoorbeeld uit deeltjes die een grootte hebben die in een bereik van 400 tot 800 um ligt, de kruisstroommicrozandfilter bestaat bijvoorbeeld uit deeltjes die een grootte hebben die in het bereik van 80 tot 400 um ligt. Bij dergelijke filters wordt de vloeistofstroom doorheen het zand gepompt dat de zwevende deeltjes in de poriën tussen de korrels opvangt en zelfs de deeltjes op de korrels zelf adsorbeert.Examples of filters with granular media are sand filters such as a pressure sand filter, a multimedia pressure filter, a continuous sand filter or cross-flow micro sand filter. For example, the pressure sand filter consists of particles that have a size in the range of 400 to 800 um, the cross-flow micro sand filter, for example, consists of particles that have a size in the range of 80 to 400 um. With such filters, the liquid flow is pumped through the sand, which captures the suspended particles in the pores between the grains and even adsorbs the particles on the grains themselves.

Een probleem van deze zandfilters is dat noemenswaardige kleine en ongeladen deeltjes, zoals microplastics niet of nagenoeg niet worden gecapteerd door het zand omdat deze deeltjes klein genoeg zijn om doorheen de poriën te passeren en niet op de korrels adsorberen omdat deze niet geladen zijn.A problem with these sand filters is that significant small and uncharged particles, such as microplastics, are not or virtually not captured by the sand because these particles are small enough to pass through the pores and do not adsorb on the grains because they are not charged.

Een andere soort filters maakt gebruik van membraantechnologie. Dergelijke filters kunnen zeer kleine deeltjes van zo’n 0.1 um of kleiner filteren en maken gebruik van een membraan dat een nagenoeg absolute cut-off heeft waardoor deze filters een zeer hoge filter efficiëntie halen. Een probleem van deze filters is dat de membranen snel en regelmatig vervuilen door biologische of minerale deeltjes waardoor regelmatig onderhoud met chemicaliën of zelfs het vervangen van het membraan noodzakelijk zijn voor een goede werking van de membraanfilter. Dit onderhoud is niet alleen duur maar ook uiterst arbeidsintensief.Another type of filters uses membrane technology. Such filters can filter very small particles of about 0.1 um or smaller and use a membrane that has an almost absolute cut-off, which means that these filters achieve a very high filter efficiency. A problem with these filters is that the membranes become quickly and regularly contaminated by biological or mineral particles, making regular maintenance with chemicals or even replacing the membrane necessary for proper functioning of the membrane filter. This maintenance is not only expensive but also extremely labor intensive.

Nog een verdere filtertechniek bestaat uit het verschaffen van een voor-gecoate filter. De voor- gecoate filter bestaat uit een vast media waarop een coating is aangebracht. Echter deze techniek lijdt onder gelijkaardige problemen als de membraantechnologie, meer bepaald dat voor-gecoate filters arbeidsintensief in gebruik zijn en niet robuust zijn.Yet a further filter technique consists of providing a pre-coated filter. The pre-coated filter consists of a solid media on which a coating has been applied. However, this technique suffers from similar problems as membrane technology, in particular that pre-coated filters are labor-intensive to use and are not robust.

Samenvatting van de uitvindingSummary of the Invention

Uitvoeringsvormen van de uitvinding hebben als doel om een filter met granulaire media te verschaffen die op verbeterde wijze kleinere deeltjes efficiënt kan filteren, eenvoudig onderhoudbaar is en robuust is.Embodiments of the invention aim to provide a granular media filter that can efficiently filter smaller particles in an improved manner, is easy to maintain and is robust.

Volgens een eerste aspect voorziet de uitvinding in een filter met granulaire media die is ingericht voor het filteren van zwevende deeltjes uit een vloeistofstroom. De filter is operationeel regelbaar ineen filterfase en een vernieuwingsfase. De filter heeft een behuizing die een afgesloten volume begrenst en een eerste vloeistofinlaat en een eerste vloeistofuitlaat omvat. De afgesloten behuizing laat toe dat de filter als een drukvat fungeert en beperkt bovendien externe invloeden zoals wind of het verder binnenkomen van vuil. De filter heeft verder een filterbasis die een steun voorzien van meerdere perforaties en een granulair basismedia omvat. De granulaire basismedia is hierbij op de steun aangebracht. De filterbasis is aangebracht tussen de eerste vloeistofinlaat en de eerste vloeistofuitlaat om de vloeistofstroom doorheen de filterbasis te dwingen. Met andere woorden de vloeistofstroom stroomt van de eerste vloeistofinlaat, doorheen de filterbasis naar de vloeistofuitlaat. De filter is verder voorzien van een filterlaag omvattende poedervormig filtermedia die op de filterbasis is voorzien en is ingericht om, tijdens de filterfase, zwevende deeltjes groter dan 0.1 um uit de vloeistofstroom te filteren. Het poedervormig media vormt de filterlaag op de filterbasis. De filterlaag verkleint de filtergrootte van het granulaire basismedia.According to a first aspect, the invention provides a filter with granular media that is designed for filtering suspended particles from a liquid flow. The filter can be operationally adjusted in a filter phase and a renewal phase. The filter has a housing that defines a closed volume and includes a first fluid inlet and a first fluid outlet. The sealed housing allows the filter to function as a pressure vessel and also limits external influences such as wind or the further ingress of dirt. The filter further has a filter base that includes a support with multiple perforations and a granular base media. The granular base media is applied to the support. The filter base is disposed between the first liquid inlet and the first liquid outlet to force the liquid flow through the filter base. In other words, the liquid flow flows from the first liquid inlet, through the filter base to the liquid outlet. The filter is further provided with a filter layer comprising powdery filter media that is provided on the filter base and is designed to filter floating particles larger than 0.1 um from the liquid stream during the filter phase. The powdered media forms the filter layer on the filter base. The filter layer reduces the filter size of the granular base media.

Hiermee wordt bedoeld dat de filterlaag toe laat om kleinere deeltjes dan de granulaire basislaag te filteren. Op deze wijze worden kleinere deeltjes, in vergelijking met bekende granulaire filters, op efficiënte wijze gefilterd. Bovendien zorgt de filterbasis voor een robuuste structuur die de filterlaag ondersteund en voldoende permeabel is om de gefilterde vloeistofstroom door te laten.This means that the filter layer allows smaller particles to be filtered than the granular base layer. In this way, smaller particles are filtered efficiently compared to known granular filters. In addition, the filter base provides a robust structure that supports the filter layer and is sufficiently permeable to allow the filtered liquid flow to pass through.

Verder omvat de filter een filtermediavernieuwingsinrichting die is ingericht voor het, tijdens de vernieuwingsfase, in situ vernieuwen van het filtermedia. Het in situ vernieuwen van het filtermedia van de filterlaag wordt bij voorkeur uitgevoerd wanneer deze laag verstopt is, de filterlaag zal namelijk door de zwevende deeltjes opstoppen zodat de vloeistofstroom verhinderd wordt om te stromen en de filter dus in filterdebiet afneemt, een druk verhoogt of een combinatie van beide. Het in situ vernieuwen van de filterlaag laat toe om op onderhoudsvriendelijke wijze de filter in optimale werkingscondities te blijven gebruiken.The filter further comprises a filter media renewal device that is adapted to renew the filter media in situ during the renewal phase. The in situ renewal of the filter media of the filter layer is preferably carried out when this layer is clogged, as the filter layer will become clogged by the floating particles so that the liquid flow is prevented from flowing and the filter therefore decreases in filter flow rate, increases pressure or combination of both. Renewing the filter layer in situ allows you to continue using the filter in optimal operating conditions in a maintenance-friendly manner.

Bij voorkeur omvat het vernieuwen het in situ verwijderen van de op de filterbasis aanwezige filterlaag, het aanvoeren van nieuw poedervormig filtermedia en het vormen van een vernieuwde filterlaag met het aangevoerde nieuwe poedervormig filtermedia. Het vernieuwen van de filterlaag komt overeen met een oude, typisch vervuilde, filterlaag te vervangen met een nieuwe filterlaag.Preferably, the renewal comprises the in situ removal of the filter layer present on the filter base, the supply of new powdery filter media and the formation of a new filter layer with the supplied new powdery filter media. Renewing the filter layer corresponds to replacing an old, typically contaminated filter layer with a new filter layer.

Hierbij wordt de oude filterlaag verwijderd en wordt een nieuwe filterlaag aangebracht. Het vernieuwen wordt in situ uitgevoerd. Het verwijderen kan hierbij op meerdere wijzen worden uitgevoerd. Zo omvat het in situ verwijderen bij voorkeur het agiteren van de filterbasis om de op de filterbasis aanwezige filterlaag af te breken, en het afvoeren van het filtermedia van de afgebroken filterlaag. Het voordeel hiervan is gebaseerd op het inzicht dat de filtermedia bij vervuiling daarvan zal verstoppen en samenkoekt. Dit samenkoek gedrag wordt verder versterkt door de druk die heerst in de filter. Door de filterbasis te agiteren zal het samengekoekte filtermedia in stukken breken en in een boven de filterlaag aanwezig volume zweven. Bovendien kan het granulaire basismedia gebruikt worden om de zwevende filterlaag verder te vermalen. Het agiteren zal immers het granulaire basismedia gedeeltelijke doen expanderen, hierdoor komt ruimte vrij tussen deeltjes van het granulaire basismedia die vervolgens door het agiteren turbulent heen en weer bewegen. Dit turbulente gedrag vermaalt verder de doorbroken doch mogelijks nog gedeeltelijk samengekoekte filterlaag. De agitatie zorgt dus voor een fijne verbrijzeling van de samengekoekte filtermedia zodat de deeltjes van de filterlaag een slurry vormen. Hierdoor kan het gebruikte filtermedia samen met de vervuilende stoffen eenvoudig worden afgevoerd, bijvoorbeeld via een afvoer, en zijn er bovendien geen mechanische middelen zoals schrapers, drums die roteren langs sproeiers of manuele arbeid nodig om de filterlaag te verwijderen van het granulaire basismedia. Het agiteren van de filterbasis kan ook op verschillende manieren worden uitgevoerd.The old filter layer is removed and a new filter layer is applied. The renewal is carried out in situ. Removal can be carried out in several ways. For example, in situ removal preferably includes agitating the filter base to break down the filter layer present on the filter base, and removing the filter media from the broken down filter layer. The advantage of this is based on the insight that the filter media will clog and cake if contaminated. This caking behavior is further enhanced by the pressure in the filter. Agitating the filter base will break the caked filter media into pieces and float in a volume above the filter layer. In addition, the granular base media can be used to further grind the floating filter layer. After all, agitation will cause the granular base media to partially expand, which frees up space between particles of the granular base media, which then move turbulently back and forth due to the agitation. This turbulent behavior further grinds the broken but possibly still partially caked filter layer. The agitation therefore causes a fine crushing of the caked filter media so that the particles of the filter layer form a slurry. This allows the used filter media together with the contaminants to be easily disposed of, for example via a drain, and furthermore, no mechanical means such as scrapers, drums rotating past nozzles or manual labor are required to remove the filter layer from the granular base media. Agitating the filter base can also be performed in different ways.

Zo wordt het agiteren bijvoorkeur uitgevoerd door het terugspoelen van de filter. Dit wil zeggen dat een vloeistofstroom, bij voorkeur met een gefilterde vloeistof in tegengestelde richting doorheen de filterbasis wordt gepompt. De tegengestelde vloeistofstroom veroorzaakt een beweging, e.g. een agitatie, van het granulair basismedium in de filterbasis. De beweging van het basismedium verbreekt op diens beurt dan de filterlaag waardoor het in suspensie zal gaan zweven in de boven de filterbasis aanwezige vloeistof. Alternatief of in combinatie omvat de filter verder een luchtspoelinrichting ingericht voor het verschaffen van lucht voor het agiteren van de filterbasis. De lucht zal doorheen de filterbasis stromen om uiteindelijk de filterlaag te doorbreken en deze in suspensie te brengen. De lucht breekt de filterlaag op verbeterde wijze en kan als alternatief of in combinatie met het terugspoelen worden gebruikt.For example, agitation is preferably carried out by backwashing the filter. This means that a liquid flow, preferably with a filtered liquid, is pumped in opposite directions through the filter base. The opposing liquid flow causes a movement, e.g. an agitation, of the granular base medium in the filter base. The movement of the base medium in turn breaks the filter layer, causing it to float in suspension in the liquid above the filter base. Alternatively or in combination, the filter further comprises an air flushing device adapted to provide air for agitating the filter base. The air will flow through the filter base to eventually break through the filter layer and bring it into suspension. The air breaks the filter layer in an improved manner and can be used alternatively or in combination with backwashing.

Bij voorkeur omvat de filtermediavernieuwingsinrichting ten minste één kanaal met minstens één mondstuk dat een open uiteinde van het kanaal vormt, waarbij het ten minste ene kanaal zich zodanig uitstrekt zodat het mondstuk zich boven het granulair basismedia bevindt en ten minste is ingericht voor het aanvoeren van filtermedia. Op deze manier kan nieuw filtermedia aangevoerd worden zonder dat daarbij de filterbasis noemenswaardig wordt verstoord. Wanneer het filtermedia wordt aangevoerd en boven de filterbasis wordt vrijgegeven, zal het filtermedia ten minste gravitair op de filterbasis neervallen en de filterlaag vormen. Om dit proces te versnellen en/of om de filterlaag te consolideren kan een vloeistofstroom via de eerste filterinlaat doorheen de nieuwe filterlaag en de filterbasis worden gepompt. Bij voorkeur is deze vloeistofstroom een reine vloeistofstroom. Bij verdere voorkeur is het ten minste ene mondstuk voorzien van een verdeelmiddel dat is ingericht om het granulaire filtermedia over het granulair basismedia te verdelen voor het vormen van de filterlaag. Op deze manier wordt het filtermedia op verbeterde wijze over de filterbasis verdeeld. Het ten minste ene kanaal is bij voorkeur ingericht voor het afvoeren van filtermedia. Dit laat toe om zowel het aan- en afvoeren van filtermedia met eenzelfde kanaal uit te voeren. Alternatief of in combinatie kan de filter verder voorzien zijn van een afvoerkanaal ingericht voor het afvoeren van filtermedia.Preferably, the filter media renewal device comprises at least one channel with at least one nozzle that forms an open end of the channel, wherein the at least one channel extends in such a way that the nozzle is located above the granular base media and is at least designed for supplying filter media. . In this way, new filter media can be supplied without significantly disturbing the filter base. When the filter media is fed and released above the filter base, the filter media will fall at least gravitationally onto the filter base and form the filter layer. To accelerate this process and/or to consolidate the filter layer, a liquid stream can be pumped via the first filter inlet through the new filter layer and the filter base. Preferably, this liquid flow is a pure liquid flow. Further preferably, the at least one nozzle is provided with a distribution means that is designed to distribute the granular filter media over the granular base media for forming the filter layer. In this way, the filter media is distributed over the filter base in an improved manner. The at least one channel is preferably designed for discharging filter media. This allows you to supply and remove filter media with the same channel. Alternatively or in combination, the filter can be further provided with a discharge channel designed for discharging filter media.

Bij voorkeur bevindt een open uiteinde van het afvoerkanaal zich op een afstand van de filterbasis die groter is dan een afstand tussen de filterbasis en het mondstuk. Op deze manier is het filtermedia op verbeterde wijze afvoerbaar. Meer bepaald zal bij het opbreken van de filterlaag, het oude filtermedia in suspensie treden. Door de hogere positie van het afvoerkanaal is de kans kleiner dat bij agitatie van de filterbasis, basismedia mee wordt afgevoerd. De integriteit en robuustheid van de filter neemt hierdoor toe.Preferably, an open end of the discharge channel is located at a distance from the filter base that is greater than a distance between the filter base and the nozzle. In this way the filter media can be drained in an improved manner. More specifically, when the filter layer is broken up, the old filter media will enter suspension. Due to the higher position of the discharge channel, there is less chance that base media will be discharged when the filter base is agitated. This increases the integrity and robustness of the filter.

Bij voorkeur is de filterbasis zodanig voorzien dat een eerste volume en een tweede volume in de behuizing wordt afgebakend, waarbij het eerste volume boven het tweede volume is gelegen zodat de vloeistofstroom doorheen de filterbasis primair neerwaarts gericht is. Bij verdere voorkeur staat de vloeistofinlaat rechtstreeks in verbinding met het eerste volume en staat de eerste vloeistofuitlaat rechtstreeks in verbinding met het tweede volume.Preferably, the filter base is provided in such a way that a first volume and a second volume are demarcated in the housing, wherein the first volume is located above the second volume so that the liquid flow through the filter base is directed primarily downwards. Further preferably, the liquid inlet is directly connected to the first volume and the first liquid outlet is directly connected to the second volume.

Bij voorkeur omvat het filtermedia minstens één van poedervormig cellulose, perliet, diatomeeënaarde, kwartsmeel, en RVS-poeder; meer bij voorkeur RVS-poeder. Tests hebben aangetoond dat de filtratie efficiëntie bij gebruik van poedervormig cellulose, perliet, diatomeeënaarde, kwartsmeel, RVS-poeder nagenoeg dezelfde is. Anders gezegd is het verschil tussen de filtratie efficiëntie met poedervormig cellulose, perliet, diatomeeënaarde, kwartsmeel ofPreferably, the filter media includes at least one of powdered cellulose, perlite, diatomaceous earth, quartz flour, and stainless steel powder; more preferably stainless steel powder. Tests have shown that the filtration efficiency when using powdered cellulose, perlite, diatomaceous earth, quartz flour, stainless steel powder is virtually the same. In other words, the difference between the filtration efficiency with powdered cellulose, perlite, diatomaceous earth, quartz flour or

RVS-poeder verwaarloosbaar klein. Het voordeel van het gebruik van RVS-poeder is dat na het afvoeren van de slurry RVS-poeder met vuile deeltjes, het RVS-poeder relatief eenvoudig te scheiden is van de vuile deeltjes, bijvoorbeeld door de slurry te centrifugeren. Nog een verder voordeel van RVS-poeder is dat het soortelijk gewicht relatief hoog is ten opzichte van bij voorbeeld poedervormig cellulose, perliet, diatomeeënaarde, of kwartsmeel. Bij gebruik van RVS- poeder, slaat het RVS-poeder sneller neer op de filterbasis en is het RVS-poeder ook eenvoudiger te consolideren. De stap van het vernieuwen van de filterlaag kan op deze wijze sneller worden uitgevoerd.Stainless steel powder negligibly small. The advantage of using stainless steel powder is that after disposing of the stainless steel powder slurry with dirty particles, the stainless steel powder can be separated relatively easily from the dirty particles, for example by centrifuging the slurry. Yet another advantage of stainless steel powder is that its specific weight is relatively high compared to, for example, powdered cellulose, perlite, diatomaceous earth or quartz flour. When using stainless steel powder, the stainless steel powder precipitates more quickly on the filter base and the stainless steel powder is also easier to consolidate. The step of renewing the filter layer can be carried out more quickly in this way.

Bij voorkeur is de korrelgrootte van het filtermedia maximaal 100um, bij verdere voorkeur 5 maximaal 55um.Preferably the grain size of the filter media is a maximum of 100 um, further preferably a maximum of 55 um.

Bij voorkeur is het granulaire basismedia een korrelvormig materiaal met een minimale korrelgrootte. Bij verdere voorkeur is het granulaire basismedia gevormd uit RVS-korrelsPreferably, the granular base media is a granular material with a minimum grain size. Further preferably, the granular base media is formed from stainless steel granules

Bij voorkeur is de korrelgrootte van het granulair basismedia van de filterbasis ten minste groter dan een perforatie van de steun. Bij voorkeur is de korrelgrootte van het granulair basismedia van de filterbasis minimaal 50um, bij voorkeur minimaal 95um. Bij verdere voorkeur is de korrelgrootte van het filtermedia maximaal 55um en de korrelgrootte van het granulair basismedia van de filterbasis minimaal 95m.Preferably, the grain size of the granular base media of the filter base is at least larger than a perforation of the support. Preferably, the grain size of the granular base media of the filter base is at least 50um, preferably at least 95um. It is further preferred that the grain size of the filter media is a maximum of 55 m and the grain size of the granular base media of the filter base is a minimum of 95 m.

Volgens een verder aspect voorziet de uitvinding in een filtersamenstel omvattende meerdere filters zoals hierboven beschreven.According to a further aspect, the invention provides a filter assembly comprising several filters as described above.

Bij voorkeur zijn de meerdere filters in het filtersamenstel op elkaar gestapeld.Preferably, the multiple filters in the filter assembly are stacked on top of each other.

Volgens een verder aspect voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het vernieuwen van een filterlaag in een filter zoals hierboven beschreven, waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: — het in situ verwijderen van de op de filterbasis aanwezige filterlaag; — het aanvoeren van nieuw poedervormig filtermedia; — het vormen van een vernieuwde filterlaag met het aangevoerde nieuwe poedervormig filtermedia.According to a further aspect, the invention provides a method for renewing a filter layer in a filter as described above, wherein the method comprises the following steps: - removing the filter layer present on the filter base in situ; — supplying new powdered filter media; — forming a new filter layer with the supplied new powdery filter media.

Bij voorkeur omvat het in situ verwijderen het agiteren van de filterbasis om de op de filterbasis aanwezige filterlaag af te breken; en het afvoeren van het filtermedia van de afgebroken filterlaag.Preferably, the in situ removal includes agitating the filter base to break down the filter layer present on the filter base; and removing the filter media from the broken filter layer.

Bij verdere voorkeur wordt het agiteren uitgevoerd door het terugspoelen van de filter.Further preferably, the agitation is carried out by backwashing the filter.

Bij voorkeur omvat de werkwijze verder het verschaffen van een luchtstroom doorheen de filterbasis om de filterbasis te agiteren. Bij verdere voorkeur wordt het verschaffen van de luchtstroom voor de stap van het terugspoelen uitgevoerd.Preferably, the method further includes providing an air flow through the filter base to agitate the filter base. Further preferably, the air flow is provided for the backwashing step.

Bij voorkeur omvat de werkwijze verder het consolideren van de vernieuwde filterlaag.Preferably, the method further comprises consolidating the renewed filter layer.

Korte figuurbeschrijvingBrief figure description

Bovenstaande en andere voordelige eigenschappen en doelen van de uitvinding zullen duidelijker worden en de uitvinding zal beter begrepen worden aan de hand van de volgende gedetailleerde beschrijving wanneer deze wordt gelezen in combinatie met de tekeningen in bijlage, waarin:The above and other advantageous features and objects of the invention will become clearer and the invention will be better understood from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings, in which:

Figuur 1 een doorsnede toont van een schematisch zijaanzicht van een filter in een filterfase volgens een voorbeelduitvoeringsvorm;Figure 1 shows a cross-section of a schematic side view of a filter in a filter phase according to an exemplary embodiment;

Figuur 2 een doorsnede toont van een schematisch zijaanzicht van een filter volgens een verdere voorbeelduitvoeringsvorm, waarbij de filter zich in een vernieuwingsfase bevindt;Figure 2 shows a cross-section of a schematic side view of a filter according to a further exemplary embodiment, wherein the filter is in a renewal phase;

Figuur 3 een doorsnede toont van een schematisch zijaanzicht van een filtersamenstel met meerdere filters.Figure 3 shows a cross-section of a schematic side view of a filter assembly with multiple filters.

Gedetailleerde uitvoeringsvormenDetailed embodiments

De volgende gedetailleerde beschrijving is gericht op bepaalde specifieke uitvoeringsvormen, de leer hierin kan echter op verschillende manieren worden toegepast. In de tekeningen is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.The following detailed description is directed to certain specific embodiments, however the teachings herein may be applied in various ways. In the drawings the same reference numeral has been assigned to the same or analogous element.

De onderhavige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot specifieke uitvoeringsvormen. De uitvinding is echter niet daartoe beperkt, maar alleen door de conclusies.The present invention will be described with respect to specific embodiments. However, the invention is not limited thereto, but only by the claims.

Zoals hierin gebruikt, omvatten de enkelvoudsvorm "een", “het” en "de" zowel de enkelvouds- als meervoudsreferenties tenzij de context duidelijk anders dicteert.As used herein, the singular forms “an,” “the,” and “the” include both singular and plural references unless the context clearly dictates otherwise.

De termen "omvattende", "omvat" en "samengesteld uit" zoals hierin gebruikt, zijn synoniem met "inclusief", "omvat" of "bevattend", "bevat". De termen "omvattende", "omvat" en "samengesteld uit" bij het verwijzen naar genoemde componenten, elementen of werkwijzestappen omvatten ook uitvoeringsvormen die “bestaan uit" de componenten, elementen of werkwijzestappen.The terms "comprising", "includes" and "made up of" as used herein are synonymous with "including", "includes" or "containing", "contains". The terms "comprising", "includes" and "made up of" when referring to said components, elements or method steps also include embodiments that "consist of" the components, elements or method steps.

Verder worden de termen eerste, tweede, derde en verdere in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen vergelijkbare elementen en niet noodzakelijkerwijs voor het beschrijven van een opeenvolgende of chronologische volgorde, tenzij dit gespecificeerd is. Het is duidelijk dat de aldus gebruikte termen onderling uitwisselbaar zijn onder geschikte omstandigheden en dat de hierin beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen werken in andere volgorde dan hierin beschreven of geïllustreerd.Furthermore, the terms first, second, third and further are used in the description and in the claims to distinguish between similar elements and not necessarily to describe a sequential or chronological order unless so specified. It is to be understood that the terms so used are interchangeable under appropriate circumstances and that the embodiments of the invention described herein may operate in order other than that described or illustrated herein.

Verwijzing in deze specificatie naar "één uitvoering", "een uitvoering", "sommige aspecten", "een aspect" of "één aspect" betekent dat een bepaald kenmerk, structuur of kenmerk dat beschreven is in verband met de uitvoering of aspect is opgenomen in ten minste een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De verschijningsvormen van de zinnen "in één uitvoering”, "in een uitvoering", "sommige aspecten", "een aspect" of "één aspect" op verschillende plaatsen in deze specificatie verwijzen dus niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoering of aspecten. Verder kunnen de specifieke kenmerken, structuren of kenmerken op elke geschikte wijze worden gecombineerd, zoals voor een vakman op dit gebied duidelijk zal zijn, in een of meer uitvoeringsvormen of aspecten. Verder zijn, hoewel sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen of aspecten enkele maar geen andere kenmerken omvatten die in andere uitvoeringsvormen of aspecten zijn opgenomen, combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen of aspecten bedoeld om binnen de context van de uitvinding te vallen en om verschillende uitvoeringsvormen of aspecten te vormen, zoals zou worden begrepen door de vakman. In de bijgevoegde conclusies kunnen bijvoorbeeld alle kenmerken van de geclaimde uitvoeringsvormen of aspecten in elke combinatie worden gebruikt.Reference in this specification to "one embodiment", "an embodiment", "some aspects", "an aspect" or "one aspect" means that a particular feature, structure or characteristic described in connection with the embodiment or aspect is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the appearances of the phrases "in one embodiment", "in an embodiment", "some aspects", "an aspect" or "one aspect" at different places in this specification do not necessarily all refer to the same embodiment or aspects. Furthermore, the specific features, structures or features are combined in any suitable manner, as would be apparent to one skilled in the art, in one or more embodiments or aspects. Furthermore, although some embodiments or aspects described herein include some but not other features that included in other embodiments or aspects, combinations of features of different embodiments or aspects are intended to fall within the context of the invention and to constitute different embodiments or aspects as would be understood by one skilled in the art. For example, in the appended claims all features of the claimed embodiments or aspects are used in any combination.

Figuur 1 toont een zijaanzicht van een doorsnede van een filter 100 met granulaire media volgens een voorkeursuitvoeringsvorm. In de context van deze aanvrage wordt een granulair media, ook wel granulaat genoemd, beschouwd als een media in korrelvorm. Het granulair media is anders gezegd een vast materiaal in korrelvorm.Figure 1 shows a side view of a cross-section of a filter 100 with granular media according to a preferred embodiment. In the context of this application, a granular media, also called granule, is considered a media in granular form. In other words, the granular media is a solid material in granular form.

De filter 100 is ingericht voor het filteren van zwevende deeltjes uit een vloeistofstroom.The filter 100 is designed for filtering floating particles from a liquid flow.

Dergelijke vloeistofstroom kan afkomstig zijn van allerlei verschillende soorten bronnen, zoals een afvalstroom uit een fabriek. Bij voorkeur is de filter 100 ingericht voor het filteren van een vloeistofstroom van een industriële waterbehandelingsinstallatie of een rioolwaterzuiveringsinstallatie. De vloeistofstroom is bij verdere voorkeur een effluent afkomstig van een secundaire en/of tertiaire zuiveringsinstallatie van de industriële waterbehandelingsinstallatie. Het effluent is bijvoorbeeld afkomstig van een beluchtingstank of een — nabezinkingstank van de waterbehandelingsinstallatie. De vloeistofstroom kan ook een vloeistofstroom zijn voor een zogenaamde reverse osmose, RO, installatie. Hierbij wordt de vloeistofstroom in eerste instantie opgewaardeerd voordat deze naar de RO-filterinstallatie stroomt zodat de RO-filterinstallatie minder snel aan onderhoud toe is. De vloeistofstroom wordt in de figuren aangeduid met blanco pijlen Vs en geven ook een stromingsrichting van de vloeistofstroom weerSuch a liquid stream can come from many different types of sources, such as a waste stream from a factory. The filter 100 is preferably adapted to filter a liquid flow from an industrial water treatment installation or a sewage treatment plant. The liquid stream is preferably an effluent from a secondary and/or tertiary purification installation of the industrial water treatment installation. The effluent comes, for example, from an aeration tank or a secondary settling tank of the water treatment plant. The liquid flow can also be a liquid flow for a so-called reverse osmosis, RO, installation. The liquid flow is initially upgraded before it flows to the RO filter installation so that the RO filter installation requires maintenance less quickly. The liquid flow is indicated in the figures by blank arrows Vs and also indicate a flow direction of the liquid flow

De filter 100 heeft een filterfase en een vernieuwingsfase. In de filterfase handelt de filter 100 als granulaire filter voor het uit de vloeistofstroom verwijderen van zwevende deeltjes. In de vernieuwingsfase vernieuwt de filter de filterlaag 140 zoals hieronder verder zal worden toegelicht.The filter 100 has a filter phase and a renewal phase. In the filtering phase, the filter 100 acts as a granular filter for removing suspended particles from the liquid stream. In the renewal phase, the filter renews the filter layer 140 as will be further explained below.

Figuur 1 toont de filter 100 tijdens de filterfase.Figure 1 shows the filter 100 during the filtering phase.

De filter 100 omvat een behuizing 110. De behuizing 110 omvat een eerste vloeistofinlaat 111 en een eerste vloeistofuitlaat 112 waarlangs de vloeistofstroom de behuizing 110 respectievelijk kan instromen en uitstromen. Hierbij zal duidelijk zijn dat de inkomende vloeistofstroom, ook wel influent genoemd, zwevende deeltjes omvat, en dat de uitgaande vloeistofstroom, ook wel effluent genoemd nagenoeg vrij is van zwevende deeltjes. De vloeistofstroom wordt gedefinieerd als zijnde vrij van zwevende deeltjes wanneer het aandeel zwevende deeltjes in het effluent kleiner is dan 30 mg/liter. Opgemerkt wordt dat dit in afhankelijkheid van het type zwevende deeltjes bepaalbaar is.The filter 100 comprises a housing 110. The housing 110 comprises a first liquid inlet 111 and a first liquid outlet 112 along which the liquid flow can flow into and out of the housing 110, respectively. It will be clear that the incoming liquid flow, also called influent, contains floating particles, and that the outgoing liquid flow, also called effluent, is virtually free of floating particles. The liquid flow is defined as being free of suspended particles when the proportion of suspended particles in the effluent is less than 30 mg/liter. It is noted that this can be determined depending on the type of suspended particles.

De behuizing 110 begrenst verder een afgesloten volume, dit laat toe om problemen die ontstaan door externe invloeden zoals wind en vuil te minimaliseren. Bovendien laat dit toe om de vloeistofstroom onder druk doorheen de filter 100 te dwingen. De behuizing 110 is hierbij ingericht om een minimale druk te weerstaan, bijvoorbeeld 6 bar.The housing 110 further defines a closed volume, which allows to minimize problems caused by external influences such as wind and dirt. Moreover, this allows the liquid flow to be forced through the filter 100 under pressure. The housing 110 is designed to withstand a minimum pressure, for example 6 bar.

De filter 100 omvat verder een filterbasis 130. De filterbasis 130 is aangebracht tussen de eerste vloeistofinlaat 111 en de eerste vloeistofuitlaat 112 om de vloeistofstroom doorheen de filterbasis 130 te dwingen. Bij voorkeur is de filterbasis 130 zodanig voorzien dat een eerste volume V1 en een tweede volume V2 in de behuizing 100 wordt afgebakend. In de figuur wordt getoond dat het eerste volume V1 zich boven het tweede volume V2 bevindt zodat de vloeistofstroom doorheen de filterbasis primair neerwaarts gericht is. De vloeistofstroom Vs stroomt hierbij via de eerste vloeistofinlaat 111 naar de eerste vloeistofuitlaat 112. Op deze wijze is de neerwaartse gerichte stroom gelijk aan een door de zwaartekracht bepaalde sedimentatierichting. Wanneer deeltjes zich in suspensie in het eerste volume bevinden zullen deze, in toevoeging op de door de stroming gegenereerde neerwaartse neiging, ook door de zwaartekracht neerslaan op basislaag 130. Zoals getoond in figuur 1 bevindt de eerste vloeistofinlaat zich ter hoogte van een bovenste segment van de filter 100 en bevindt de eerste vloeistofuitlaat zich ter hoogte van een onderste segment van de filter 100. Hierbij wordt opgemerkt dat het niet essentieel is dat deze in een zijwand van de filter 100 zijn voorzien maar dat de eerste vloeistofinlaat 111 en eerste vloeistofuitlaat 112 respectievelijk in ene boven- en onderwand van de behuizing 110 kunnen voorzien zijn, bijvoorbeeld boven de filterbasis 130.The filter 100 further includes a filter base 130. The filter base 130 is disposed between the first liquid inlet 111 and the first liquid outlet 112 to force the liquid flow through the filter base 130. Preferably, the filter base 130 is provided in such a way that a first volume V1 and a second volume V2 are demarcated in the housing 100. The figure shows that the first volume V1 is located above the second volume V2 so that the liquid flow through the filter base is primarily directed downwards. The liquid flow Vs flows via the first liquid inlet 111 to the first liquid outlet 112. In this way, the downward flow is equal to a sedimentation direction determined by gravity. When particles are in suspension in the first volume, in addition to the downward tendency generated by the flow, they will also settle by gravity on base layer 130. As shown in Figure 1, the first fluid inlet is located at an upper segment of the filter 100 and the first liquid outlet is located at the level of a lower segment of the filter 100. It is noted that it is not essential that these are provided in a side wall of the filter 100, but that the first liquid inlet 111 and first liquid outlet 112 are respectively an upper and lower wall of the housing 110 may be provided, for example above the filter base 130.

De filterbasis 130 heeft een steun 131 die is voorzien van meerdere perforaties. De steun is bij voorbeeld een filterdoek, een raster van draden, poreuze stenen, etc. Verder omvat de filterbasis 130 een granulair basismedia 132 dat op de steun 131 is aangebracht. Granulair media kunnen bijvoorbeeld zand, zand met antraciet of steenkool of RVS-korrels zijn. Het antraciet heeft adsorberende eigenschappen en kan daarom nuttig zijn bij het verwijderen van sommige biologische en chemische verontreinigingen in de vloeistofstroom. Antraciet kan ook worden vervangen door actieve kool. Het geniet de voorkeur dat korrelgrootte van het granulair basismedia van de filterbasis minimaal 50um, bij voorkeur minimaal 95um is. Bij verdere voorkeur is de filterbasis 130 gevormd uit een basismedia 132 met een relatief uniforme korrelgrootte. Dit ten voordele van een eenvoudige opbouw.The filter base 130 has a support 131 that is provided with multiple perforations. The support is, for example, a filter cloth, a grid of wires, porous stones, etc. Furthermore, the filter base 130 comprises a granular base media 132 arranged on the support 131. Granular media can, for example, be sand, sand with anthracite or coal or stainless steel grains. The anthracite has adsorbent properties and can therefore be useful in removing some biological and chemical contaminants in the liquid stream. Anthracite can also be replaced by activated carbon. It is preferred that the grain size of the granular base media of the filter base is at least 50um, preferably at least 95um. Further preferably, the filter base 130 is formed from a base media 132 with a relatively uniform grain size. This is in favor of a simple structure.

Verder omvat de filter 100 een filterlaag 140 met poedervormig filtermedia die op de filterbasis is voorzien en is ingericht om, tijdens de filterfase, zwevende deeltjes groter dan 0.1 um uit de vloeistofstroom te filteren. Het poedervormig filtermedia wordt zo genoemd omdat in een originele toestand het filtermedia droog is en zich dus in poedervorm bevindt. Het zal echter duidelijk zijn dat in het eerste volume V1 het filtermedia 140 vochtig wordt en een slurry vormt. De slurry is een mengeling van het poedervormig filtermedia en de vloeistof. De slurry kan ook gebruikt worden om het filtermedia aan te voeren, bijvoorbeeld door het poedervormige filtermedia op voorhand met water tot een slurry te mengen. Het poedervormig filtermedia vormt de filterlaag 140 op de filterbasis 130, meer bepaald op het granulair basismedia 132. De filterlaag 140 verkleint de filtergrootte van het granulaire basismedia. Hiermee wordt bedoeld dat de filterlaag 140 toe laat om kleinere deeltjes dan de granulaire basislaag 132 te filteren. Op deze wijze worden kleinere deeltjes, in vergelijking met bekende granulaire filters, op meer nauwkeurige wijze gefilterd. Waar het poedervormig filtermedia anders door de steun 131 heen zou penetreren ondersteunt de granulaire filterbasis 130 het filtermedia op eenvoudige en robuuste wijze bovendien is de filterbasis 130 bovendien voldoende permeabel om de door het filtermedia 140 gefilterde vloeistofstroom door te laten. Het filtermedia 140 wordt bij voorkeur in een laag aangebracht met een tweede voorafbepaalde dikte. De dikte wordt gemeten vanaf een bovenste oppervlak van de filterbasis 130. De voorafbepaalde dikte is bij voorkeur minimaal 0.5 mm. Bij voorkeur maximaal 5 mm. Op deze wijze blijft het totaal volume van de filter 100 beperkt. Meer bepaald is op deze wijze een som van het eerste volume V1, i.e. het volume boven de filterlaag en filterbasis, het volume van het granulaire medium, i.e. het volume van de filterlaag, en filterbasis, en het tweede volume V2 onder de filterlaag en filterbasis klein, waardoor het terugspoelvolume per cyclus beperkt is. Met name in vergelijking met bekende zandfilters, bijvoorbeeld. Op deze manier kan een tijdsperiode, ook wel terugspoeltijd genoemd, die nodig is voor het terugspoelen van de filter 100 worden verkleind Bovendien kan op deze manier ook een tijdsperiode die nodig is om de filterlaag op de basislaag te consolideren beperkt worden gehouden. Hierdoor is de totale tijdsperiode voor het vernieuwen van de filterlaag beperkt waardoor de filter vaker in de filterfase kan opereren.The filter 100 further comprises a filter layer 140 with powdery filter media that is provided on the filter base and is designed to filter suspended particles larger than 0.1 µm from the liquid stream during the filter phase. The powdered filter media is so called because in its original state the filter media is dry and is therefore in powder form. However, it will be appreciated that in the first volume V1 the filter media 140 becomes moist and forms a slurry. The slurry is a mixture of the powdered filter media and the liquid. The slurry can also be used to supply the filter media, for example by mixing the powdered filter media with water in advance to form a slurry. The powdered filter media forms the filter layer 140 on the filter base 130, more specifically on the granular base media 132. The filter layer 140 reduces the filter size of the granular base media. This means that the filter layer 140 allows smaller particles to be filtered than the granular base layer 132. In this way, smaller particles are filtered more accurately compared to known granular filters. Where the powdery filter media would otherwise penetrate through the support 131, the granular filter base 130 supports the filter media in a simple and robust manner, and the filter base 130 is also sufficiently permeable to allow the liquid flow filtered by the filter media 140 to pass through. The filter media 140 is preferably applied in a layer with a second predetermined thickness. The thickness is measured from an upper surface of the filter base 130. The predetermined thickness is preferably a minimum of 0.5 mm. Preferably maximum 5 mm. In this way the total volume of the filter 100 remains limited. More specifically, in this way a sum of the first volume V1, i.e. the volume above the filter layer and filter base, the volume of the granular medium, i.e. the volume of the filter layer, and filter base, and the second volume V2 below the filter layer and filter base small, which limits the backwash volume per cycle. Particularly compared to well-known sand filters, for example. In this way, a period of time, also called backwashing time, required for backwashing the filter 100 can be reduced. Moreover, in this manner a period of time required to consolidate the filter layer on the base layer can also be kept limited. This limits the total time period for renewing the filter layer, allowing the filter to operate more often in the filter phase.

Het verschil tussen het filtermedia 140 en het basismedia 132 is dat het filtermedia 140 een noemenswaardig kleinere korrelgrootte heeft dan het basismedia 132. De filterlaag 140 is bij voorkeur rechtstreeks op de filterbasis 130 aangebracht. De granulaire basislaag wordt dus als steunlaag voor de filterlaag gebruikt in plaats dat de granulaire basislaag rechtstreeks op de steun wordt aangebracht. Hierbij heeft het de voorkeur dat de basislaag een grotere korrelgrootte heeft dan de filterlaag. Dit laat toe om de perforaties in de steun groter te maken dan wanneer de filterlaag rechtstreeks op de vaste steun wordt aangebracht. Dit verkleint de kans op verstopping van de steun. Verder is het voordelig dat de filterlaag 140 uit een materiaal wordt samengesteld met een uniforme korrelgrootte. Bij voorkeur omvat het filtermedia 140 minstens één van poedervormig cellulose, perliet, diatomeeënaarde, kwartsmeel, en rvs-poeder met een maximale korrelgrootte, meer bij voorkeur RVS-poeder. De uitvinders hebben verrassend ondervonden dat met name rvs-poeder uitermate voordelig is voor het filteren alsook het vernieuwen met de filterlaag 140. RVS-poeder bezinkt relatief snel, is eenvoudig op te breken tijdens het vernieuwen en kan bovendien relatief eenvoudig herbruikt worden na een herwinningsproces zoals verder zal worden verduidelijkt. Het RVS-poeder kan na het herwinningsproces opnieuw worden gebruikt in de filterThe difference between the filter media 140 and the base media 132 is that the filter media 140 has a noticeably smaller grain size than the base media 132. The filter layer 140 is preferably applied directly to the filter base 130. The granular base layer is therefore used as a support layer for the filter layer instead of the granular base layer being applied directly to the support. It is preferable that the base layer has a larger grain size than the filter layer. This allows the perforations in the support to be larger than when the filter layer is applied directly to the fixed support. This reduces the chance of the support becoming blocked. Furthermore, it is advantageous that the filter layer 140 is composed of a material with a uniform grain size. Preferably, the filter media 140 comprises at least one of powdered cellulose, perlite, diatomaceous earth, quartz flour, and stainless steel powder with a maximum grain size, more preferably stainless steel powder. The inventors have surprisingly discovered that stainless steel powder in particular is extremely advantageous for filtering as well as for renewing with the filter layer 140. Stainless steel powder settles relatively quickly, is easy to break up during renewing and can also be reused relatively easily after a recovery process. as will be clarified further. The stainless steel powder can be reused in the filter after the recovery process

Verder wordt opgemerkt dat het voordelig is wanneer het basismedia en het filtermedia slechts uit maximaal twee of drie materiaalsoorten met respectievelijk twee of drie korrelgroottes bestaan, bijvoorbeeld zand en rvs-poeder respectievelijk, of zelfs RVS-poeder als filtermedia en RVS- korrels als basismedia. Hierbij zal duidelijk zijn dat met korrelgrootte wordt bedoeld dat de korrelgroottes in een groottebereik liggen, bij voorbeeld 400 tot 800 um voor het basismedia en 50um tot 10 um voor het filtermedia. Bij voorkeur wordt de filterbasis 130 gevormd uit een basismedia dat vervaardigd is uit eenzelfde materiaalsoort als de filterlaag. Bijvoorbeeld wordenIt is further noted that it is advantageous if the base media and the filter media consist of only a maximum of two or three material types with two or three grain sizes respectively, for example sand and stainless steel powder respectively, or even stainless steel powder as filter media and stainless steel granules as base media. It will be clear that grain size means that the grain sizes lie in a size range, for example 400 to 800 um for the base media and 50 um to 10 um for the filter media. Preferably, the filter base 130 is formed from a base media that is made from the same material as the filter layer. For example, be

RVS-korrels met een geschikte afmeting gebruikt als basismedia en wordt een RVS-poeder met geschikte afmetingen gebruikt als filterlaag. Het zal echter duidelijk zijn dat bijvoorbeeld RVS- korrels als basismedia gebruikt kunnen worden en dat kwartsmeel als filtermedia wordt gebruikt.Stainless steel granules of suitable size are used as base media and stainless steel powder of suitable size is used as filter layer. However, it will be clear that, for example, stainless steel granules can be used as base media and that quartz flour is used as filter media.

Om het filtermedia te vernieuwen is een filtermediavernieuwingsinrichting 150 in de filter 100 voorzien. Filtermediavernieuwingsinrichting 150 is ingericht voor het, tijdens de vernieuwingsfase, 1n situ vernieuwen van de filterlaag140. Het in situ vernieuwen van het filtermedia van de filterlaag wordt bij voorkeur uitgevoerd wanneer deze laag verstopt is, de filterlaag 140 zal namelijk door de zwevende deeltjes opstoppen zodat de vloeistofstroom verhinderd wordt om te stromen en de filter dus in filterdebiet afneemt, de drukval over de filter verhoogt of beide. Het in situ vernieuwen van de filterlaag laat toe om op onderhoudsvriendelijke wijze de filter in optimale werkingscondities te blijven gebruiken. Hierbij wordt opgemerkt dat het in situ vernieuwen zonder externe interferentie wordt uitgevoerd, zo hoeft de filter 100 niet opengemaakt te worden om het filtermedia 140 te verwijderen zoals verder, met betrekking tot figuur 2, zal worden toegelicht. De filtermediavernieuwingsinrichting 150 omvat bij voorkeur ten minste één kanaal 151 met minstens één mondstuk 152 dat een open uiteinde van het kanaal vormt. Het mondstuk 152 is een open uiteinde van het kanaal waarlangs, wanneer filtermedia doorheen het kanaal 151 wordt aangevoerd, het filtermedia 140 in het eerste volume V1 terecht komt. Om het filtermedia tot boven de filterbasis 130 te voeren, kan het kanaal op verschillende manieren worden vormgegeven. Een eerste voorbeelduitvoeringsvorm is getoond in figuur 1 waar het ten minste ene kanaal 151 zich doorheen de filterbasis 130 uitstrekt totdat het mondstuk 152 zich boven het granulair basismedia uitsteekt. Op deze manier kan nieuw filtermedia aangevoerd worden zonder dat daarbij de filterbasis noemenswaardig wordt verstoord. Wanneer het filtermedia wordt aangevoerd en boven het filtermedia wordt vrijgegeven, zal het filtermedia gravitair op de filterbasis neervallen en de filterlaag 140 vormen. Om dit proces te versnellen en/of om de filterlaag te consolideren kan een vloeistofstroom via de eerste filterinlaat doorheen de nieuwe filterlaag en de filterbasis worden gepompt. Het kanaal strekt zich bij voorkeur van buiten de filter doorheen de filterwand uit. Het kanaal 151 kan zich hierbij doorheen de filterbasis uit strekken, zoals in de figuur wordt getoond of boven de filterlaag worden voorzien (niet getoond). Het kanaal kan ook extern worden aangebracht en het kanaal kan ook vorm worden gegeven als een zij-injectie, bijvoorbeeld door een mondstuk te voorzien aan een zijwand van de behuizing die het filtermedia in een primair horizontale richting in het eerste volume V1 spuit. Ter plaatste van de buitenzijde kan een klep voorzien zijn die een debiet doorheen het kanaal 151 regelt. Er kunnen ook meerdere kanalen voorzien zijn, bijvoorbeeld om het filtermedia over een groter oppervlak te verspreiden of egaler te verdelen. Alternatief of in combinatie kunnen ook meerdere mondstukken voorzien zijn. Zo kunnen er bijvoorbeeld drie mondstukken op het ten minste ene kanaal 151 worden voorzien. Hierbij geniet verder de voorkeur dat elk mondstuk het filtermedia over een minimaal oppervlaktegebied verspreidt, bijvoorbeeld minstens 40 cm?. Wanneer meerdere mondstukken zijn voorzien, worden de mondstukken bij voorkeur zo voorzien dat deze gelijk verdeeld zijn ten opzichte van het filteroppervlak. Opgemerkt wordt dat een ongelijke verdeling ook mogelijk is maar dat de kans dat de filterlaag 140 dan niet- uniform wordt aangebracht groter is, waardoor de filter onevenredig zal filteren. Het filteroppervlak wordt bepaald door het totaal oppervlak waarover het filtermedia zich uitstrekt. Het filteroppervlak is afhankelijk van het gewenste debiet en drukval over de filter 100.To renew the filter media, a filter media renewing device 150 is provided in the filter 100. Filter media renewal device 150 is designed for renewing the filter layer 140 in situ during the renewal phase. The in situ renewal of the filter media of the filter layer is preferably carried out when this layer is clogged, as the filter layer 140 will become clogged by the floating particles so that the liquid flow is prevented from flowing and the filter therefore decreases in filter flow rate, the pressure drop across the filter increases or both. Renewing the filter layer in situ allows you to continue using the filter in optimal operating conditions in a maintenance-friendly manner. It is noted that the in situ renewal is carried out without external interference, so the filter 100 does not have to be opened to remove the filter media 140 as will be explained further with reference to Figure 2. The filter media renewal device 150 preferably includes at least one channel 151 with at least one nozzle 152 defining an open end of the channel. The nozzle 152 is an open end of the channel along which, when filter media is supplied through the channel 151, the filter media 140 ends up in the first volume V1. To feed the filter media above the filter base 130, the channel can be designed in various ways. A first exemplary embodiment is shown in Figure 1 where the at least one channel 151 extends through the filter base 130 until the nozzle 152 extends above the granular base media. In this way, new filter media can be supplied without significantly disturbing the filter base. As the filter media is fed and released above the filter media, the filter media will fall gravitationally onto the filter base and form the filter layer 140. To accelerate this process and/or to consolidate the filter layer, a liquid stream can be pumped via the first filter inlet through the new filter layer and the filter base. The channel preferably extends from outside the filter through the filter wall. The channel 151 can extend through the filter base, as shown in the figure, or be provided above the filter layer (not shown). The channel can also be arranged externally and the channel can also be designed as a side injection, for example by providing a nozzle on a side wall of the housing that injects the filter media in a primarily horizontal direction into the first volume V1. A valve can be provided on the outside that regulates a flow rate through the channel 151. Multiple channels can also be provided, for example to spread the filter media over a larger surface or to distribute it more evenly. Alternatively or in combination, several nozzles can also be provided. For example, three nozzles can be provided on the at least one channel 151. It is further preferred that each nozzle spreads the filter media over a minimum surface area, for example at least 40 cm?. When multiple nozzles are provided, the nozzles are preferably provided in such a way that they are evenly distributed relative to the filter surface. It is noted that an uneven distribution is also possible, but the chance that the filter layer 140 will then be applied non-uniformly is greater, as a result of which the filter will filter disproportionately. The filter surface is determined by the total surface over which the filter media extends. The filter surface depends on the desired flow rate and pressure drop across filter 100.

Bij verdere voorkeur is het ten minste ene mondstuk 152 voorzien van een verdeelmiddel 153 dat is ingericht om het granulaire filtermedia over het granulair basismedia te verdelen voor het vormen van de filterlaag. Het granulaire filtermedia kan ook in slurry toestand doorheen het ten minste ene eerste kanaal worden gevoerd. Het verdeelmiddel 153 is in figuur 1 getoond als een omgekeerde symmetrische schaal die het uit het mondstuk 152 spuitende filtermedia ombuigt en op het basismedia 132 verdeelt. Het verdeelmiddel 153 kan ook andere vormgevingen hebben, bij voorbeeld een vlakke of U-vormige plaat. Op deze manier wordt het filtermedia op verbeterde wijze over de filterbasis 130 verdeeld waardoor de filterlaag uniformer op de basislaag wordt aangebracht.Further preferably, the at least one nozzle 152 is provided with a distribution means 153 that is designed to distribute the granular filter media over the granular base media for forming the filter layer. The granular filter media can also be passed through the at least one first channel in a slurry state. The distribution means 153 is shown in Figure 1 as an inverted symmetrical shell that deflects the filter media ejecting from the nozzle 152 and distributes it onto the base media 132. The dividing means 153 can also have other shapes, for example a flat or U-shaped plate. In this way, the filter media is distributed over the filter base 130 in an improved manner, so that the filter layer is applied more uniformly to the base layer.

Het vernieuwen van de filterlaag 140 wordt verder toegelicht met betrekking tot figuur 2, welke een zijaanzicht toont van een doorsnede van een filter 100 volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm.Renewing the filter layer 140 is further explained with reference to figure 2, which shows a side view of a cross-section of a filter 100 according to a further preferred embodiment.

Het in situ vernieuwen van de filterlaag 140 kan in de filter 100 op verscheidene manieren worden uitgevoerd. Vooraleerst moet de oude filterlaag 140 in situ verwijderd worden. Vervolgens wordt nieuw poedervormig filtermedia, al dan niet als slurry, aangevoerd en wordt een vernieuwde filterlaag met het aangevoerde nieuwe poedervormig filtermedia gevormd.The in situ renewal of the filter layer 140 can be carried out in the filter 100 in various ways. First, the old filter layer 140 must be removed in situ. New powdery filter media, whether or not as slurry, is then supplied and a new filter layer is formed with the supplied new powdery filter media.

Het in situ verwijderen wordt uitgevoerd door de filterbasis 132 te agiteren. Het agiteren wordt in context van de aanvrage gedefinieerd als het continue in beweging brengen van het basismedia 132. Het agiteren van de filterbasis 132 breekt de op de filterbasis aanwezige filterlaag af. Door de filterbasis te agiteren zal het samengekoekte filtermedia 140 in stukken breken en in een boven de filterbasis 130 aanwezig volume V1 zweven. Het samengekoekte filtermedia wordt, zoals hierboven beschreven, in stukken gebroken en vermalen door de geagiteerde filterbasis. Op deze manier wordt het filtermedia samen met de opgevangen zwevende stoffen opnieuw tot een slurry gevormd die zich boven de filterbasis bevindt. Anders gezegd wordt het oude filtermedia opnieuw 1n suspensie gebracht boven de filterbasis 130. Het oude, in suspensie gebrachte, filtermedia 140 wordt in figuur 2 getoond met behulp van vlokken. Hier kan het oude filtermedia eenvoudig worden afgevoerd. Het agiteren van de filterbasis kan op verschillende manieren worden uitgevoerd. Zo wordt het agiteren bij voorkeur uitgevoerd door het terugspoelen van de filter 100.The in situ removal is accomplished by agitating the filter base 132. In the context of the application, agitation is defined as continuously moving the base media 132. Agitating the filter base 132 breaks down the filter layer present on the filter base. By agitating the filter base, the caked filter media 140 will break into pieces and float in a volume V1 above the filter base 130. The caked filter media is broken into pieces and ground by the agitated filter base as described above. In this way, the filter media together with the collected suspended solids are reformed into a slurry that is above the filter base. In other words, the old filter media is resuspended above the filter base 130. The old suspended filter media 140 is shown in Figure 2 using flakes. Here the old filter media can be easily disposed of. Agitating the filter base can be carried out in different ways. For example, agitation is preferably carried out by backwashing the filter 100.

Dit wil zeggen dat een vloeistofstroom Vs, bij voorkeur met een gefilterde vloeistof in tegengestelde richting doorheen de filterbasis 130 wordt gepompt. In figuur 2 wordt getoond hoe de vloeistofstroom Vs via de eerste filteruitlaat 112 in het tweede volume V2 wordt gepompt, doorheen de filterbasis en filterlaag wordt gepompt, en op deze manier het basismedia 132 agiteert, om vervolgens bijvoorbeeld via het afvoerkanaal 160 afgevoerd te worden. Bij het afvoeren van de in het eerste volume V1 aanwezige vloeistof wordt de ouder, in suspensie gebrachte filterlaag 140 ook afgevoerd. Het afvoeren kan ook via het ten minste ene kanaal 151 worden uitgevoerd. Dit laat toe om zowel het aan- en afvoeren van filtermedia 140 met eenzelfde kanaal 151 uit te voeren.This means that a liquid flow Vs, preferably with a filtered liquid, is pumped through the filter base 130 in opposite directions. Figure 2 shows how the liquid flow Vs is pumped via the first filter outlet 112 into the second volume V2, is pumped through the filter base and filter layer, and in this way agitates the base media 132, before being discharged, for example, via the discharge channel 160. When draining the liquid present in the first volume V1, the parent filter layer 140, which has been placed in suspension, is also drained. The discharge can also be carried out via the at least one channel 151. This allows the supply and discharge of filter media 140 to be carried out with the same channel 151.

Alternatief of in combinatie kan het afvoeren ook via de inlaat 111 worden uitgevoerd. Alternatief of in combinatie kan de filter verder voorzien zijn van een afvoerkanaal 160 ingericht voor het afvoeren van filtermedia.Alternatively or in combination, discharge can also be carried out via inlet 111. Alternatively or in combination, the filter can be further provided with a discharge channel 160 designed for discharging filter media.

De ten opzichte van in figuur 1 getoonde tegengestelde vloeistofstroom Vs veroorzaakt dus een beweging, e.g. een agitatie, van het granulair basismedium 132 in de filterbasis 130. Alternatief of in combinatie omvat de filter verder een luchtspoelinrichting 170 ingericht voor het verschaffen van lucht voor het agiteren van de filterbasis 130. De lucht zal doorheen de steun 131 en het basismedia stromen om uiteindelijk de filterlaag 140 te breken en deze in suspensie te brengen. De lucht breekt de filterlaag op verbeterde wijze en kan als alternatief op het terugspoelen worden gebruikt. De luchtspoelinrichting 170 kan ook in combinatie met een terugspoeling, zoals hierboven besproken, worden gebruikt.The opposite liquid flow Vs shown in Figure 1 therefore causes a movement, e.g. an agitation, of the granular base medium 132 in the filter base 130. Alternatively or in combination, the filter further comprises an air flushing device 170 adapted to provide air for agitation. of the filter base 130. The air will flow through the support 131 and the base media to ultimately break the filter layer 140 and bring it into suspension. The air breaks the filter layer in an improved manner and can be used as an alternative to backwashing. The air purge device 170 can also be used in combination with a backwash, as discussed above.

Figuur 2 toont verder dat wanneer een afvoerkanaal 160 is voorzien, een open uiteinde van het afvoerkanaal 160 zich op een afstand van de filterbasis 130 bevindt die groter is dan een afstand tussen de filterbasis en het mondstuk. Op deze manier is het filtermedia 140 op verbeterde wijze afvoerbaar. Meer bepaald zal bij het opbreken van de filterlaag 140, het oude filtermedia in suspensie treden. Door de hogere positie van het afvoerkanaal is de kans kleiner dat bij agitatie van de filterbasis, basismedia 132 mee wordt afgevoerd. De integriteit en robuustheid van de filter neemt hierdoor toe.Figure 2 further shows that when a discharge channel 160 is provided, an open end of the discharge channel 160 is located at a distance from the filter base 130 that is greater than a distance between the filter base and the nozzle. In this way the filter media 140 can be drained in an improved manner. More specifically, when the filter layer 140 is broken up, the old filter media will enter suspension. Due to the higher position of the discharge channel, there is less chance that base media 132 will be discharged when the filter base is agitated. This increases the integrity and robustness of the filter.

Hoewel dit niet expliciet wordt getoond, wordt na het afvoeren van de oude filterlaag, een nieuwe filterlaag gevormd. Het vormen van een nieuwe filterlaag 140 omvat het aanvoeren van nieuw poedervormig filtermedia, al dan niet als slurry, via de vernieuwingsinrichting 150. Ter plaatse van het open uiteinde van het kanaal 151 zal het nieuwe filtermedia 140 in suspensie treden in het eerste volume V1 en op het basismedia 132 sedimenteren. Om dit proces te versnellen en/of om de filterlaag 140 te consolideren kan een vloeistofstroom via de eerste filterinlaat 111 doorheen de nieuwe filterlaag 140 en de filterbasis 130 worden gepompt. Omdat tijdens het vormen van de nieuwe filterlaag 140, de filterlaag nog niet volledig gevormd is, geniet het de voorkeur dat tijdens het consolideren de vloeistofstroom via een tweede filteruitlaat 113 terug wordt gevoerd naar eerste filterinlaat 111. Het consolideren kan continue worden uitgevoerd totdat in het tweede volume V2 een voorafbepaalde drempelwaarde wordt bereikt, bijvoorbeeld 30 mg/l zwevende deeltjes.Although this is not explicitly shown, after removing the old filter layer, a new filter layer is formed. Forming a new filter layer 140 involves supplying new powdery filter media, with or without slurry, via the renewal device 150. At the location of the open end of the channel 151, the new filter media 140 will enter into suspension in the first volume V1 and sediment on the base media 132. To accelerate this process and/or to consolidate the filter layer 140, a liquid stream can be pumped via the first filter inlet 111 through the new filter layer 140 and the filter base 130. Because the filter layer is not yet fully formed during the formation of the new filter layer 140, it is preferable that during consolidation the liquid flow is returned to first filter inlet 111 via a second filter outlet 113. Consolidation can be carried out continuously until second volume V2 a predetermined threshold value is reached, for example 30 mg/l suspended particles.

Figuur 3 toont verder dat de filter 100 volgens één der figuren 1 of 2 in een filtersamenstel kan gebruikt worden. Zoals hierboven beschreven omvat de filter een filterfase en een vernieuwingsfase. Tijdens de vernieuwingsfase kan de filter geen vloeistofstroom filteren.Figure 3 further shows that the filter 100 according to one of Figures 1 or 2 can be used in a filter assembly. As described above, the filter includes a filter phase and a refresh phase. During the renewal phase, the filter cannot filter a liquid stream.

Operationeel wordt tijdens de filterfase de filterlaag vernieuwd maar kan voor het filteren van zwevende deeltjes beschouwd worden als dode tijd. Om filtercapaciteit te verhogen kunnen meerdere filters 100a, 100b in een filtersamenstel zijn voorzien. De filters 1004 en 100b bevinden zich in verschillende filterfases, zo bevindt filter 1004 zich in de vernieuwingsfase en bevindt filter 100b zich in de filterfase.Operationally, the filter layer is renewed during the filter phase, but it can be regarded as dead time for filtering suspended particles. To increase filter capacity, multiple filters 100a, 100b can be provided in a filter assembly. Filters 1004 and 100b are in different filter phases, for example filter 1004 is in the renewal phase and filter 100b is in the filter phase.

Op basis van de beschrijving hierboven zal de vakman begrijpen dat de uitvinding op verschillende manieren en op basis van verschillende principes kan uitgevoerd worden. Daarbij is de uitvinding niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. De hierboven beschreven uitvoeringsvormen, alsook de figuren zijn louter illustratief en dienen enkel om het begrip van de uitvinding te vergroten. De uitvinding zal daarom niet beperkt zijn tot de uitvoeringsvormen die hierin beschreven zijn, maar wordt gedefinieerd in de conclusies. 10 .Based on the description above, those skilled in the art will understand that the invention can be implemented in different ways and based on different principles. The invention is not limited to the embodiments described above. The embodiments described above, as well as the figures, are purely illustrative and serve only to increase the understanding of the invention. The invention will therefore not be limited to the embodiments described herein, but is defined in the claims. 10 .

Claims

Conclusions

1. A filter (100) with granular media, which filter is adapted to filter suspended particles from a liquid stream and comprises a filter phase and a renewal phase, the filter comprising: - a housing (110) defining a closed volume and a first fluid inlet (111) and a first fluid outlet (112); - a filter base (130) comprising a support (131) provided with multiple perforations and a granular base media (132) mounted on the support, the filter base being arranged between the first liquid inlet and the first liquid outlet to control the liquid flow through the filter base force; - a filter layer (140) comprising powdery filter media provided on the filter base and designed to filter suspended particles larger than 0.1 um from the liquid stream during the filter phase; — a filter media renewal device (150) designed to renew the filter media in situ during the renewal phase, the renewal comprising the following steps:

i. removing the filter layer (140) present on the filter base in situ;

il. removing the filter layer;

ii. supplying new powdered filter media (140):

iv. forming a renewed filter layer with the supplied new powdery filter media - wherein the filter media renewal device (150) comprises at least one channel (151) with at least one nozzle (152) that forms an open end of the channel, wherein the at least one channel is located extends in such a way that the nozzle is located above the granular base media and is at least designed for supplying filter media, wherein the at least one channel (151) is further designed for discharging filter media or the filter is further provided with a discharge channel (160) designed for disposing of filter media.

The filter (100) according to the preceding claim, wherein the in situ removal comprises agitating the filter base to break down the filter layer present on the filter base, and discharging the filter media, preferably as a suspension, from the broken down filter layer.

The filter (100) according to the preceding claim, wherein the agitation is performed by backwashing the filter.

The filter (100) according to any one of the preceding claims 1-3, further comprising an air flushing device adapted to provide air for agitating the filter base.

The filter (100) according to claim 1, wherein the at least one nozzle (152) is provided with a distribution means (153) adapted to distribute the granular filter media over the granular base media (132) to form the filter layer .

The filter (100) of claim 1, wherein an open end of the discharge channel is located at a distance from the filter base that is greater than a distance between the filter base and the nozzle.

The filter (100) according to any one of the preceding claims, wherein the filter base is provided such that a first volume (V1) and a second volume (V2) are defined within the housing, the first volume being located above the second volume so that the liquid flow through the filter base is primarily directed downwards.

The filter (100) of the preceding claim, wherein the fluid inlet (111) communicates directly with the first volume and the first fluid outlet (112) communicates directly with the second volume.

The filter (100) according to any one of the preceding claims, wherein the filter media comprises at least one of powdered cellulose, perlite, diatomaceous earth, quartz flour, and stainless steel powder with a maximum grain size, more preferably stainless steel powder.

The filter (100) according to any one of the preceding claims, wherein the grain size of the powdery filter media is a maximum of 100 um, more preferably a maximum of 50 um.

The filter (100) according to any one of the preceding claims, wherein the granular base media comprises a granular material with a minimum grain size.

The filter (100) according to the preceding claim, wherein the grain size of the granular material is at least 50 um, preferably at least 95 um.

13. A filter assembly comprising multiple filters according to any one of the preceding claims.

The filter assembly according to the preceding claim, wherein the multiple filters are stacked on top of each other.

A method for renewing a filter layer in a filter according to any one of claims 1-12, wherein the method comprises the following steps: - removing the filter layer (140) present on the filter base in situ; - removing the filter layer; - supplying new powdered filter media (140); — forming a new filter layer with the supplied new powdery filter media.

The method according to the preceding claim, wherein the in situ removal - agitating the filter base to break down the filter layer present on the filter base; and - involves removing the filter media from the broken filter layer.

The method according to the preceding claim, wherein the agitation is performed by backwashing the filter.

The method according to any of the preceding claims - 15-17, further comprising providing an air flow through the filter base to agitate the filter base.

The method of the preceding claim, wherein providing the airflow for the backwashing step is performed.

20. The method according to any of the preceding claims 15-19, wherein the method further comprises consolidating the renewed filter layer.