Filter mit Rückspulung.
Die Erfindung betrifft ein Filter mit Rückspülung.
Es ist bereits vorgesehlagen worden, den Trüberaum soleher Filter mit einer Kammer zu verbinden, welehe während der Filtrationsperiode langsam mit Druekluft geladen und aus der die Druckluft dann zur Einleitung des Rüekspülprozesses stossartig abgelassen wird. Diese Rüekspülung ist so wirksam, dass sieli der von den Filterflächen abgeworfene Filterkuehen sofort als Dünnsehlamm im gan zen Trüberaum verteilt. Um sein erneutes Absetzen auf den Filterflächen zu vermeiden, muss man daher den Trüberaum entweder nach der Rilekspiilung entleeren oder das Filter erst dann wieder in Betrieb nehmen, wenn sieh der Spülsehlamm auf dem Boden des Trüberaumes abgesetzt hat.
Dieser Naehteil lässt sich nach der Erfindung dadureh beseitigen, dass die Filterelemente im Trüberaum in einer Gloeke angeord- net werden, deren unterer Rand unterhalb der beim Rüekspülprozess entlasteten Kammer liegt und welche mit einer Zuleitung versehen ist, um die frische Trübe unmittelbar einführen zu können ; am besten verbindet man dabei den Innenraum der Glocke mit dem umgebenden Trüberaum über mehrere Öffnungen, welche über die Peripherie des untern Randes der Glocke verteilt sind.
Wird die Rüchspülung durch Entlasten der Druckluftkammer eingeleitet, so saugt das ausserhalb der Glocke ansteigende Trübeniveau den innerhalb der Gloeke entstehenden Dünnschlamm durch die erwähnten Öffnungen nach aussen. Infolgedessen ist die Glocke nach beendeter Rückspülung praktisch nur noeh mit rückgesaugtem Filtrat gefüllt, während der Schlamm im umgebenden Trübera. um zu sedimentieren beginnt. Da die frische Trübe unmittelbar in die erwähnte Glocke eingeleitet wird, kann man deshalb sofort nach beendeter Rüekspülung mit der nächsten Filtrationsperiode beginnen und den in den Trüberaum überführten Schlamm während laufender Filtration n einer ungestörten und zeitlieh ausgedehnten Sedimentation überlassen ; der Schlamm kann dann im eingediekten Zustand am Boden des Filtergehäuses abgezogen werden.
Die Abbildung zeigt als Ausführungsbei- spiel ein vollavt. omatisch arbeitendes Filter.
Das Filtergehäuse 1 umschliesst den Trüberaum 2, an den sich unten ein konischer Sedimentationsraum 3 ansehliesst. Der Trüberaum 2 ist durch einen horizontalen Boden 4 vom Filtratspeicher 5 getrennt, der als Windkessel ausgeführt ist und sich im Betrieb etwa bis zum Niveau x-y mit Filtrat füllt.
Die Trübe wird bei 9 zugeleitet, passiert das einstellbare Ventil 10 sowie das Rüekschlagvent. il 11 und tritt dann über das durch den Trüberaum 2 hindurchgeführte Rohr 26 durch den Teller 6 hindurch unmittelbar in die Glocke 25 ein, welche das Filterfläehen System umsehliesst ; dieses säulenförmige System besteht aus einer Vielzahl von horizontal und übereinander angeordneten, ge- flochtenen Stützplatten 23, die einen Überzug aus Filtertuch oder dergleichen tragen und ihrerseits von dem zentralen Filtratsammelrohr 24 getragen werden ; letzteres mündet in den Speicherraum 5.
Die Ableitung des Filtrates erfolgt über das Rückschlagventil 13, den Strömungsmesser 14, das einstellbare Ventil 15 und die Leitung 12.
Der Innenraum der Glocke 25 steht mit dem umgebenden Trüberaum 2 über einen Kranz von Randausschnitrten 35 in Verbindung ; ausserdem ist oben links an der Glocke 25 ein kleines Entlüftungsrohrehen 36 mit eingebanutem Bückschlagventil vorgesehen, das in den Luftraum 38 mündet. Dieser ist als Ringraum um die Glocke ausgebildet und liegt über dem höehsten Trübeniveau c-d des Trüberaumes 2. Die Höhe der Glocke ist so bemessen, dass ihr unterer Rand unterhalb des beim Rüekspülprozess entlasteten Luftraumes 38 liegt.
Zur automatischen Steuerung des Filters dient Druckluft, welehe über die Leitung 29 und das Reduzierventil 30 mit nachgeschalteter Dtise kontinuierlich in den erwähnten Luftraum 38 eintritt. Weiterhin dient zu dieser Steuerung ein Doppelschwimmer 33, 34, weleher über einen Hebel 37 das Servoventil 32 eines grossen Entlüftungsventils 31 steuert. Die Wirkungsweise des Filters ist folgende :
Zu Beiginn der Filtrationsperiode steht das Niveau im Trüberaum 2 in Höhe der Linie c-d, während der Filtrat-Speicherraum 5 durch den vorangehenden Rückspülprozess nahezu entleert ist.
Die über das Rohr 26 von unten in die Glocke 25 eintretende Trübe hinterlässt die suspendierten Feststoffe auf den Filterelementen 23, steigt als Filtrat im Sam melrohr 24 hoch und füllt den Speieherraum 5 etwa bis zum Niveau x-y, wobei es die Luft im Raum 21 zusammendrängt ; das weiter nachstromende Filtrat läuft dann über die Leitung 12 ab.
Während der Filtrationsperiode strömen über das Reduzierventil 30 fort. gesetzt kleine : Nelengen Druekluft in den Raum 38 ein, so dass sich das Flüssigkeitsniveau im Trüberaum 2 langsam senkt. Sobald dieses Niveau hierbei die Linie (i,-b unterschreitet, öffnet der Schwimmer 33, 34 durch sein Gewieht das Servoventill 32, so dass sieh sofort anschliessend das grosse Luftventil 31 öffnet.
Der aus dem Raum 38 entweichenden Druckluft folgend, steigt dabei das Flüssigkeitsniveau im Trübera. um 2 stossartig an, weil sich das Rück schlagventil 13 schliesst und das naehstro- mende Flüssigkeitsvolumen vom Filtratspei- cher 5 unter dem Druek des Luftpolsters 21 für die Rückspülung geliefert wird.
Bereits das erste, dureh die Filterelemente 23 zurück- strömende Filtrat hebt den Filterkuchen von diesen Elementen ab und verwirbelt ihn innerhalb der Gloeke 25 zu einem Dünn- schlamm, der dann durch die Offnungen 35 in den umgebenden Trüberaum hinüberge- driiekt und durch das anschliessende, rück- wärtsströmende, reine Filtrat ersetzt wird.
Während dieses Vorganges wird der Schwimmer 34 wieder angehoben ; sein Auftrieb genügt zwar, um das Servoventil 32 zu schliessen, ist aber so abgestimmt, dass er nieht genügt, um gleichzeitig das von der Strömung dynamisch offen gehaltene Hauptventil 31 zuzudrücken. Erst wenn die ansteigende Flüssigkeit das Niveau c-d erreicht und hierdurch aueh der zweite Schwimmkörper 33 Auftrieb erhält, wächst der Druek des Hebels 37 genügend an, um aueh das Hauptventil 31 zu sehliessen ; einmal geschlossen, bleibt dieses Ventil 31 dann unter der Wirkung des im Raum 38 erneut. ansteigenden Luftdruekes weiter gesehlossen, bis das Niveau u c-d im Laufe der Filtrationsperiode wieder auf die Linie a-b abgesunken ist.
Im Moment der Sehliessung des grossen Luftventils 31 ist der Rüekspülprozess be- endet. Die Gloeke 25 ist dann vollständig mit zurückgedrücktem Filtrat gefüllt, während der durch die Rückspülung entstandene Dünnsehlamm praktisch vollständig in den umgebenden Trüberaum 2 überführt ist. Es kann deshalb ohne Wartezeit die näehste Filtrat. ionsperiode eingeleitet werden, da die frische Trübe ja übe das Rohr 26 unmittel bar in die Glocke 25 eintritt und daher keinen alten Schlamm mitschleppt.
Während dieser Filtrationsperiode hat der in den Trüberaum 2 überführte Dünnschlamm reiehlieh Zeit, im konischen Bodenraum 3 zu sedimentieren und sich schliesslich unten in dem zweiten Konus 27 so einzudicken, dass er über das Ventil 28 als Dickschlamm abgezogen werden kann. Der hierbei praktisch geklärt anfallende Flüssigkeitsanteil wird durch die langsam in clen Raum 38 einströmende Druekluft über die öffnungen 35 in die Glocke 25 zurüekgedrüekt, mischt sieh dort mit der frisehen Trübe und wird mit dieser gemeinsam filtriert..
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Dauer der einzelnen Filtrationsperioden (lureh die Zeit bestimmt, welche die über das Reduziervent. il 30 einströmende Druckluft benotigt, um das Flüssigkeitsniveau im Trübe- raum 2 von der Ebene c-d bis in die Ebene a-b zurückzudrücken ; diese Zeitdauer kann durch passende Wahl einer dem Reduzierventil 30 naehgesehalteten Düse in weiten Grenzen va. riiert werden, so dass dieses System einen von der Arbeitsweise des Filters weitgehend unabhängigen Taktgebern darstellt. Statt dieses Zeitsystemes kann man zur Steuerung der Filterperiode z.
B. auch ein Kontaktmanometer verwenden, welches die Druckdifferenz zwischen dem Trüberaum 2 und dem Filtratspeicher 5 misst und die Rück- spülung durch Öffnen eines an die Stelle des Ventils 31 gesetzten Magnetventils einleitet, sobald diese Druckdiffernez einen festgelegten Wert überschreitet.
Filter with rewind.
The invention relates to a filter with backwashing.
It has already been proposed to connect the Trüberaum such filter with a chamber which is slowly loaded with pressure air during the filtration period and from which the compressed air is then suddenly released to initiate the backflushing process. This backwashing is so effective that the filter cows thrown from the filter surfaces are immediately distributed as thin lamb in the whole room. In order to avoid it being deposited again on the filter surfaces, one must either empty the septic tank after flushing or only put the filter back into operation when the dishwashing lamb has settled on the floor of the sludge room.
According to the invention, this sewing part can be eliminated by arranging the filter elements in the sludge chamber in a glove, the lower edge of which is below the chamber relieved during the backflushing process and which is provided with a feed line so that the fresh sludge can be introduced directly; the best way to do this is to connect the interior of the bell with the surrounding space via several openings which are distributed over the periphery of the lower edge of the bell.
If the back flushing is initiated by releasing the pressure in the compressed air chamber, the level of turbidity rising outside the bell sucks the thin sludge that is created inside the bell outside through the openings mentioned. As a result, the bell is practically only filled with back-sucked filtrate after backwashing is complete, while the sludge is in the surrounding turbidity. begins to sediment. Since the fresh sludge is introduced directly into the above-mentioned bell, the next filtration period can therefore be started immediately after the end of the backflushing process and the sludge transferred to the sludge room can be left to sediment undisturbed and temporarily extended while the filtration is running; the sludge can then be withdrawn from the bottom of the filter housing when it is thrown in.
The illustration shows an example of a fully avt. omatically working filter.
The filter housing 1 encloses the sludge space 2, to which a conical sedimentation space 3 adjoins at the bottom. The sump space 2 is separated from the filtrate reservoir 5 by a horizontal floor 4, which is designed as an air chamber and during operation fills with filtrate approximately up to level x-y.
The slurry is fed in at 9, passes the adjustable valve 10 and the non-return valve. il 11 and then enters the bell 25, which surrounds the filter surface system, via the pipe 26, which is passed through the sludge chamber 2, through the plate 6; This columnar system consists of a multiplicity of horizontally and one above the other, braided support plates 23 which carry a cover of filter cloth or the like and are in turn carried by the central filtrate collecting pipe 24; the latter opens into storage space 5.
The discharge of the filtrate takes place via the check valve 13, the flow meter 14, the adjustable valve 15 and the line 12.
The interior of the bell 25 is connected to the surrounding dream space 2 via a ring of edge cutouts 35; In addition, a small ventilation pipe 36 with a built-in non-return valve is provided on the top left of the bell 25, which opens into the air space 38. This is designed as an annular space around the bell and lies above the highest cloud level c-d of the cloud space 2. The height of the bell is dimensioned such that its lower edge lies below the air space 38 relieved during the backflushing process.
For the automatic control of the filter, compressed air is used, which continuously enters the aforementioned air space 38 via the line 29 and the reducing valve 30 with a downstream nozzle. A double float 33, 34, which controls the servo valve 32 of a large vent valve 31 via a lever 37, is also used for this control. The filter works as follows:
At the beginning of the filtration period, the level in the turbidity chamber 2 is at the level of the line c-d, while the filtrate storage chamber 5 is almost empty due to the previous backwashing process.
The slurry entering the bell 25 from below via the pipe 26 leaves the suspended solids on the filter elements 23, rises as a filtrate in the collecting pipe 24 and fills the storage space 5 approximately up to level x-y, whereby it compresses the air in space 21; the filtrate that continues to flow in then drains off via line 12.
During the filtration period, flow away via the reducing valve 30. set small: Nelengen Druekluft in room 38, so that the liquid level in dream room 2 slowly lowers. As soon as this level falls below the line (i, -b, the float 33, 34 opens the servo valve 32 by its weight, so that the large air valve 31 opens immediately afterwards.
Following the compressed air escaping from the space 38, the liquid level in the Trübera rises. by 2, because the non-return valve 13 closes and the volume of liquid flowing in from the filtrate reservoir 5 is delivered under the pressure of the air cushion 21 for backwashing.
Already the first filtrate flowing back through the filter elements 23 lifts the filter cake from these elements and swirls it inside the globe 25 to form a thin sludge, which then pushes through the openings 35 into the surrounding sludge and through the adjoining, backward flowing, pure filtrate is replaced.
During this process, the float 34 is raised again; Although its buoyancy is sufficient to close the servo valve 32, it is adjusted so that it is not sufficient to simultaneously close the main valve 31, which is kept open dynamically by the flow. Only when the rising liquid reaches level c-d and thereby also the second float 33 receives buoyancy does the pressure of the lever 37 increase sufficiently to also close the main valve 31; once closed, this valve 31 then remains under the effect of the in space 38 again. increasing air pressure until the level u c-d has dropped back to line a-b during the filtration period.
When the large air valve 31 is closed, the backflushing process is ended. The gloeke 25 is then completely filled with the filtrate that has been pressed back, while the thin lamb produced by the backwashing is practically completely transferred into the surrounding sludge space 2. The closest filtrate can therefore be produced without waiting. ion period can be initiated, since the fresh slurry so over the pipe 26 directly enters the bell 25 and therefore does not entrain any old sludge.
During this filtration period, the thin sludge transferred into the sludge chamber 2 has plenty of time to sediment in the conical floor space 3 and finally to thicken at the bottom of the second cone 27 so that it can be drawn off as thick sludge via the valve 28. The liquid portion that is practically clarified in this case is pushed back by the pressure air flowing slowly into the chamber 38 via the openings 35 into the bell 25, where it mixes with the fresh cloudiness and is filtered together with it.
In the exemplary embodiment described, the duration of the individual filtration periods is determined (lureh the time required for the compressed air flowing in via the reducing valve il 30 to push the liquid level in the sludge chamber 2 back from level cd to level ab; this period of time can go through A suitable choice of a nozzle attached to the reducing valve 30 can be varied within wide limits, so that this system represents a clock generator that is largely independent of the mode of operation of the filter.
B. also use a contact manometer, which measures the pressure difference between the turbidity chamber 2 and the filtrate reservoir 5 and initiates backwashing by opening a solenoid valve placed in the place of valve 31 as soon as this pressure difference exceeds a specified value.