Verfahren zur Aufbereitung von Rohwasser und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbereitung von Rohwasser sowie auf eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der Wasseraufbereitung durch den Zusatz bestimmter Reagenzien (Metallsalze) eintretende Elokkenbildung bzw. die ausgeschiedenen Schwebeteilchen auch bei hoher Durchlaufgeschwindigkeit in einer wesentlich wirksameren Form und in höherem Ausmass für die Vorfiltrierung des Wassers auszunutzen, als dies mit den bisher bekannten Aufbereitungsanlagen möglich war.
Bei bekannten Anlagen dieser Art wird das Rohwasser tangential in eine verhältnismässig kleine Vorkammer geleitet und in dieser in möglichst starke Rotation versetzt. Um diese Rotation noch zu erhöhen, dienen mehrere Düsen, die wiederum tangential in die Klärzone einmünden, wobei der Reaktionsbzw. Flockungsraum resp. die Klärzone durch Über- laufrohre mit einem Kiesfilter verbunden ist, gegen das der Flockungsraum nicht abgeschlossen werden kann, so dass beim Rückspülen des Filters der Druck im Flockungsraum ausfällt, was beim neuen Anfahren der Anlage zum Zerschlagen der vorhandenen kleinen Flocken führt. Aus diesem Grund wird dem Rohwasser vor seinem Eintritt in die Anlage durch eine Bipassleitung alter Schlamm aus der Anlage beigemischt, in der Hoffnung, dass sich dadurch die Neubildung von Flocken beschleunigen lasse.
In derartigen Anlagen können sich jedoch nur kleine, feine Flocken bilden, und es kann die Anlage nur mit geringen Aufstiegsgeschwindigkeiten gefahren werden.
Weiter sind Wasseraufbereitungsanlagen bekannt, bei denen lediglich mit tangentialer oder reiner Aufwärtsströmung des Rohwassers gearbeitet wird, was jedoch nicht zu einer möglichst ungestörten Vollausbildung der Flocken nach Art von Aktivschlammflocken führen kann, sondern wiederum nur die Bildung kleiner, leichter und gegen Strömungen sehr empfindlicher Flöckchen ermöglicht, welche infolge ihres geringen Eigengewichtes schon bei geringer Aufstiegsgeschwindigkeit des Wassers von diesem mitgenommen werden und auf das Kiesfilter übergehen.
Aus diesem Grund ist bei den erwähnten bekannten Wasseraufbereitungsanlagen denn auch im obern Teil des Flockungsraumes, vor dem Übergang auf das Kiesfilter, ein sogenannter Schlammsammler eingebaut. Auch bei diesen Anlagen ist die Turbulenz im Flockungsraumeinlauf, also dort, wo sich in dieser Anlage die Flocken bilden sollen, sehr gross, so dass sich die Flocken nicht zur Aktivscblammflocke mit grossem Eigengewicht und grosser Eigensinkgeschwindigkeit ausbilden können, sondern immer klein und sehr empfindlich bleiben, was sich wiederum in einer kleinen Aufstiegsgeschwindigkeit auswirkt. Da sich auch die kleinen Flocken in der Aufstiegsströmung nur sehr langsam und mühsam bilden, muss auch bei diesen Anlagen nach Stillstand mit altem Schlamm angefahren werden.
Auch bei diesen Anlagen besteht keine Möglichkeit, das Kiesfilter beim Rückspülen gegen den Flockungsraum abzuschliessen, so dass auch bei diesen Anlagen der Druck in der ganzen Anlage bei der Rückspülung zusammenfällt, was sich beim Anfahren dann wieder im Zerschlagen der Flocken äussert und eine lange Laufzeit des Filters benötigt, bis er wieder einwandfreies Filtrat zu liefern vermag.
Durch das Zerschlagen der Flocken beim Anfahren gehen alle zerschlagenen Flocken bis zur Bildung von neuen Flocken auf das Kiesfilter über und belasten dieses schon, bevor es überhaupt brauchbares Filtrat abgibt. Durch die beim Einlauf herrschende grosse Turbulenz ist es ausgeschlossen, eine Schlammeindickung zu erhalten, da ein Teil der Flocken, die immer klein und empfindlich sind und bleiben, schon beim Einlauf zerschlagen werden. Eine gute Schlammeindickung kann nur in einer ruhigen Zone erreicht werden.
Zur Vermeidung der den erwähnten bekannten Wasseraufbereitungsanlagen anhaftenden Nachteile lässt man nach dem erfindungsgemässen Verfahren das Rohwasser aus einer Kammer zunächst aufsteigen und hernach über einen Überlauf mit verminderter Geschwindigkeit in einen Ringraum absinken, um es anschliessend in einem weiteren, ruhendes Flockenmaterial enthaltenden, zum genannten Ringraum koaxialen Ringraum mit weiter verminderter Geschwindigkeit nochmals aufsteigen zu lassen, wobei sich das Wasser von den Flocken trennt, bevor es als Klarwasser zur Endfiltration gelangt.
Zur Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens dient eine Wasseraufbereitungsanlage, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen die Rohwasserkammer bildenden, oben offenen Behälter aufweist, dessen oberer Rand als Überlauf für das aufsteigende Rohwasser bestimmt ist, wobei über dem genannten Behälter eine diesen bis an seinen untern Teil ummantelnde Glocke angeordnet ist, die mit der Aussenwand des Behälters einen Ringraum bildet, in welchem das über den Überlauf getretene Rohwasser abwärtsströmt, wobei der Rand der Glocke sich nach unten trichterförmig erweitert und der genannte Ringraum mit einem weiteren, als Flockungskammer bestimmten Ringraum von noch grösserem Querschnitt kommuniziert, der oben über eine Öffnung, die mit einem Absperrorgan versehen ist, mit dem Endfilter verbunden ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die zu seiner Ausübung dienende erfindungsgemässe Anlage gewährleisten eine weitgehend ungestörte Ausbildung der Flocken unter Vermeidung jeglicher Turbulenz und unter zunehmender Minderung der Strömungsgeschwindigkeit. Zu diesem Zweck ist die Rohwasserkammer vorteilhaft sehr gross dimensioniert. Hieran schliesst sich dann eine lange Rohwasserführung bis in den obern Teil der Anlage (Flockungsraum) und eine erweiterte Führung in entsprechend verlangsamter Abwärts strömung unter trichterförmiger Erweiterung gegen das Ende der Abwärtsbewegung an, worauf das Wasser mit den darin enthaltenden Flocken in eine stark erweiterte Zone gelangt, in der sich die Flocken absetzen und in ihrem beruhigten Zustand eine höchst wirksame Vorfiltration des Rohwassers bewirken.
Die sich in der Rohwasserführung im Aufstieg bis zur Überfallkante bildenden Flöckchen ballen sich durch die Umkehrung der Strömung nach unten zu grossen, starken Flocken (Aktivschlammflocken) zusammen, die sehr widerstandsfähig sind und eine verhältnismässig hohe Sinkgeschwindigkeit aufweisen, so dass diese schweren Flocken beim Wiederaufsteigen der Strömung im Flockungsraum dieser nicht mehr folgen. Durch die Zähigkeit, die feste Struktur, Grösse und das Eigengewicht der Aktivschlammflocken bildet sich im Aktivschlammfilterraum das eigentliche Aktivschlammfilter. Die Aktivschlammflocken treten also schon fertig ausgebildet in den Aktivschlammfilterraum, und es werden nicht erst in diesem Flokken gebildet. Im Aktivschlammfilter werden bis zu 99,8 0/0 aller im Rohwasser befindlichen Schwebestoffe zurückgehalten.
Dank dem grossen Eigengewicht der Flocken ist es möglich, in der Anlage Geschwindigkeiten von 12,5 bis 23,5 m/h und mehr zu fahren, ohne dass, wie bei den bekannten Anlagen, die Schwebestoffteilchen auf das Kiesfilter mitgerissen werden.
Für die Rückspülung des Kiesfilters wird dieses zweckmässig durch ein Ventil gegen das Aktivschlammfilter abgeschlossen, so dass der Druck im Aktivschlammfilterraum auch während der Rückspülung des Kiesfilters erhaltenbleibt. Damit erübrigt es sich auch, alten Schlamm in die Rohwasserzuführung beizumischen, um die Flockung wieder zu beschleunigen. Das Filter ist damit nach der Rückspülung sofort wieder leistungsfähig.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
In dem dargestellten Beispiel ist mit 1 ein auf einer Konsole 2 ruhender kugelförmiger Behälter bezeichnet, der den als Schwebefilter dienenden Flokkungsraum 3 sowie über diesem einen Klarwasserraum 4 enthält. Koaxial zur Vertikalachse des Behälters 1 ist im Innern desselben ein als Rohwasser kammer dienender, oben offener, zylindrischer Behälter 5 angeordnet, dessen oberer Rand 5a als Über- fallkante für das Rohwasser dient und in den unten die Rohwasserzuleitung 6 einmündet. Über dem Roli- wasserbehälter 5 ist, koaxial zu diesem und in radialem Abstand von diesem, eine Glocke 19 angeordnet, die den Rohwasserbehälter 5 bis in seinen untern Teil ummantelt.
Der ringförmige Hohlraum 6a der Glocke steht oben über die Überfallkante 5a mit dem Rohwasserbehälter 5 und über den Rand 6b der sich nach unten trichterförmig erweiternden Glocke mit dem als Schwebefilter dienenden Flockungsraum 3 in Verbindung. Im Innern des Rohwasserbehälters 5 ist, wieder in radialem Abstand von diesem, ein weiterer zylindrischer Behälter 7 angeordnet, der ein Quarzkiesfilter 7a enthält. Unterhalb des Kiesfilters 7a befindet sich, durch einen perforierten Zwischenboden 8 von diesem getrennt, eine Reinwasserkammer 9, in der ein Druckluftverteiler 10 mit Anschluss an eine Druckluftleitung 11 angeordnet ist. Mit 12 ist eine Leitung für die Entnahme des Reinwassers bezeichnet.
Die Glocke 19, an die der obere Rand des Behälters 7 anschliesst, ist oben mit einem Absperrorgan 13 versehen über das der Klarwasserraum 4 des Behälters 1 mit dem Innern des Behälters 7 verbunden werden kann. Das Absperrorgan 13, das sowohl als Ventil wie auch als Schieber oder Klappe ausgebildet sein kann, kann sowohl für manuellen Betrieb eingerichtet oder aber an eine Fernsteuerung angeschlossen sein. Mit 14 ist eine Rückspülwasserleitung bezeichnet, die das Kiesfilter 7a durchsetzt und nahe dem Absperrorgan 13, einen Trichter bildend, unter diesem ausmündet. Mit 15 ist weiter ein für Probeentnahmen und zur Entlüftung dienendes Dosierrohr bezeichnet, das die Rohwasserkammer 5b und die Reinwasserkammer 9 durchsetzt und über dem Kiesfilter 7a im Klarwasserraum ausmündet.
Mit 16 ist ein im untern Teil der Anlage zwischen dem Rohwasserbehälter 5 und dem kugeligen Behälter 1 angeordneter Schlammsammler bezeichnet, der mit mehreren gleichzeitig betätigbaren (nicht gezeichneten) Schlammablassventilen ausgerüstet ist, über die der angesammelte Schlamm durch Stutzen 17 abgelassen werden kann. Diese Schlammablassventile können sowohl für manuelle Betätigung eingerichtet, wie aber auch über einen Servomechanismus mit einer Fernsteuerung verbunden sein.
Die Wirkungsweise und Handhabung der vorstehend beschriebenen Wasseraufbereitungsanlage ist folgende: Das zu klärende Rohwasser gelangt über die Leitung 6 in die Rohwasserkammer 5b, in der infolge der grossen Querschnittserweiterung die Turbulenz des einströmenden Wassers gebrochen wird, so dass es ruhig und in gleichmässiger Strömung im Raume 5c zwischen den beiden Behältern 5 und 7 aufsteigt, um, über die Überfallkante 5a tretend, im Raume 6a zwischen der Glocke 19 und dem Rohwasserbehälter 5 abzusinken und dann um den untern Glockenrand 6b herum in den als Schwebefilter dienenden Flokkungsraum 3 zu gelangen.
Auf dem weiten Weg durch den verhältnismässig grossquerschnittigen Ringkanal 5c und den daran anschliessenden und im Querschnitt noch zusätzlich erweiterten Ringkanal 6a erfährt der Rohwasserstrom eine weitere Beruhigung, wodurch die Ausbildung und das Absinken der Flokken begünstigt wird. Das Rohwasser tritt in gleichmässiger Strömung in den Flockungsraum 3, so dass die Flocken beim Übertritt in den Flockungsraum praktisch fertig ausgebildet bzw. vollaktiv sind und eine grosse Sinkgeschwindigkeit aufweisen.
Die inaktiven Flocken sinken infolge ihres Eigengewichtes entgegen der Strömung in den Schlammsammler 16, wo sie eingedickt werden, und aus dem der konzentrierte Schlamm in bestimmten zeitlichen Intervallen durch die manuell oder ferngesteuerten Absperrventile und die Stutzen 17 abgelassen werden kann. Durch die Verdrängungswirkung des ständig nachströmenden Rohwassers tritt das im Schwebefilter 3 von den Flocken befreite Wasser in die Klarwasserzone 4 des Kugelbehälters 1, von wo das Klarwasser über das geöffnete Absperrorgan 13 zum Quarzkiesfilter 7a gelangt. Nach Passieren desselben gelangt das nun in Trinkwasserqualität vorliegende Filtrat durch den perforierten Zwischenboden 8 in die Reinwasserkammer 9, aus der das Filtrat durch die Leitung 12 entnommen werden kann.
Infolge der starken Vorreinigung des Wassers im Schwebefilter 3 ist die Beaufschlagung im Kiesfilter 7a nur gering und damit der Spülschritt entsprechend gross, die Filteranlage leistungsfähiger und der Verbrauch an Rückspülwasser gering.
Beim Reinigen bzw. Rückspülen wird das Kiesfilter 7a mittels des Absperrorgans 13 gegen den Klarwasserraum 4 bzw. den Schwebefilter 3 hin abgeschlossen. Hierauf wird über die Leitung 11 und das Düsenaggregat 10 Druckluft eingeblasen, wobei das im Kiesfilter 7a bzw. im Behälter 7 enthaltene Wasser hochsteigt und über das Rückspülrohr 14 abfliesst. Ein allfällig zurückbleibendes Luftpolster kann über die Entlüftungsleitung 18 abgelassen werden.
Nach erfolgter Rückspülung, welche nötigenfalls mehrmals bzw. in bestimmten Intervallen vorgenommen werden kann, wird das Absperrorgan 13 wieder geöffnet, die Rückspülleitung 14 geschlossen und auch die Druckluftleitung 11 abgesperrt, womit die Filteranlage wieder betriebsbereit ist.
Zwecks visueller Kontrolle können am Behälter 1 auch Schaugläser angebracht werden.
Infolge der Verdrängungswirkung des nachströmenden Rohwassers und der äusserst kompakten Dichte des Schwebefilters erfolgt eine rasche Ausscheidung der Schwebestoffe des Rohwassers, so dass dieses schon als klares Wasser in die Klarwasserzone eintritt. Zur Beschleunigung des Reinigungsvorganges im Schwebefilter können auch Fällmittel, wie zum Beispiel Kalk, Soda, Eisen- oder Aluminiumsalze, zugesetzt werden, desgleichen natürlich auch bakterizide Chemikalien zur Entkeimung des Filtrates, und zwar sowohl vor wie auch in der Anlage selbst. Infolge der geschilderten Wasserführung, der starken Flockenbildung sowie der grossen Sinkgeschwindigkeit der Flocken lassen sich in der Trennzone ohne Schwierigkeiten Aufstiegsgeschwindigkeiten von 15-23 m/h fahren.
Durch automatische Steuerung der Höhe des Schwebefilters, was ohne weiteres möglich ist, und die gleichbleibende Konzentration der aktiven Flokken ist Gewähr geboten, dass der Kontakt des Rohwassers mit den aktiven Flocken auch bei wechselnder Belastung der Anlage gleich bleibt.
Schon in der Klarwasserzone erhält man eine Wasserqualität, die den an industrielle Brauchwässer heute gestellten Anforderungen absolut entspricht.
Durch das nachgeschaltete Quarzfilter wird jedoch ein Filtrat von Trinkwasserqualität erhalten; unter Umständen ist eine leichte Nachchlorung noch notwendig.
Process for the treatment of raw water and system for carrying out the process
The present invention relates to a method for treating raw water and to an installation for carrying out the method.
The invention is based on the object of utilizing the eloxification caused by the addition of certain reagents (metal salts) or the precipitated suspended particles in a much more effective form and to a greater extent for the pre-filtration of the water than with the previously known processing plants was possible.
In known systems of this type, the raw water is fed tangentially into a relatively small antechamber and rotated as strongly as possible therein. In order to increase this rotation even more, several nozzles are used, which in turn open tangentially into the clarification zone. Flocculation area resp. the clarification zone is connected to a gravel filter by overflow pipes, against which the flocculation area cannot be closed, so that when the filter is backwashed the pressure in the flocculation area is lost, which leads to the breaking up of the existing small flakes when the plant is restarted. For this reason, old sludge from the system is added to the raw water before it enters the system through a bypass line, in the hope that this will accelerate the formation of new flakes.
In such systems, however, only small, fine flakes can form, and the system can only be operated at low ascent speeds.
Furthermore, water treatment systems are known in which only tangential or pure upward flow of the raw water is used, which, however, cannot lead to the most undisturbed full formation of the flakes in the manner of activated sludge flakes, but only enables the formation of small, lighter flakes that are very sensitive to currents which, due to their low weight, are carried along by the water even at a low rate of rise and pass over to the gravel filter.
For this reason, a so-called sludge collector is also installed in the above-mentioned known water treatment systems in the upper part of the flocculation space, before the transition to the gravel filter. In these systems, too, the turbulence in the flocculation chamber inlet, i.e. where the flakes are supposed to form in this system, is very large, so that the flakes cannot develop into active blinding flakes with a large intrinsic weight and their own sinking speed, but always remain small and very sensitive which in turn results in a small rate of ascent. Since even the small flakes in the ascent current only form very slowly and with great effort, old sludge must also be started up with these systems after standstill.
In these systems, too, there is no possibility of closing the gravel filter against the flocculation area during backwashing, so that with these systems, too, the pressure in the entire system collapses during backwashing, which is then expressed again in the breaking up of the flakes when starting up and a long running time of the Filters needed until it is able to deliver perfect filtrate again.
By breaking up the flakes when starting up, all the broken flakes are transferred to the gravel filter until new flakes have formed and are already contaminating it before it even releases any usable filtrate. Due to the great turbulence prevailing at the inlet, it is impossible to obtain a thickening of the sludge, since some of the flakes, which are and always remain small and sensitive, are already broken up at the inlet. Good sludge thickening can only be achieved in a quiet zone.
In order to avoid the disadvantages inherent in the known water treatment systems mentioned, the raw water is initially allowed to rise from a chamber according to the method according to the invention and then sink over an overflow at reduced speed into an annular space, in order then to move it into a further, dormant flake material, which is coaxial with the aforementioned annular space Allow the annular space to rise again at a further reduced speed, the water separating from the flakes before it reaches the final filtration as clear water.
A water treatment system is used to implement the method according to the invention, which is characterized in that it has a container that is open at the top and forms the raw water chamber, the upper edge of which is intended as an overflow for the rising raw water, with a container above said container up to its lower part encasing bell is arranged, which forms an annular space with the outer wall of the container, in which the raw water that has passed over the overflow flows downwards, the edge of the bell expanding downwards in a funnel-shaped manner and the said annular space with another annular space of even greater size, intended as a flocculation chamber Communicates cross-section, which is connected to the end filter at the top via an opening which is provided with a shut-off device.
The method according to the invention and the system according to the invention which is used to carry it out ensure a largely undisturbed formation of the flakes while avoiding any turbulence and with increasing reduction in flow velocity. For this purpose, the raw water chamber is advantageously very large. This is followed by a long flow of raw water up to the upper part of the system (flocculation area) and an extended flow in a correspondingly slowed downward flow with a funnel-shaped extension towards the end of the downward movement, whereupon the water with the flakes it contains enters a strongly widened zone , in which the flakes settle and, in their calm state, cause a highly effective pre-filtration of the raw water.
The flakes that form in the raw water flow on the ascent up to the overflow edge aggregate into large, strong flakes (activated sludge flakes) due to the reversal of the flow downwards, which are very resistant and have a relatively high sinking speed, so that these heavy flakes when the ascent again occurs Do not follow the flow in the flocculation area. Due to the toughness, firm structure, size and weight of the activated sludge flakes, the actual activated sludge filter forms in the activated sludge filter space. The activated sludge flakes thus enter the activated sludge filter chamber in a finished form, and flakes are not first formed in this area. Up to 99.8% of all suspended solids in the raw water are retained in the active sludge filter.
Thanks to the large weight of the flakes, it is possible to run speeds of 12.5 to 23.5 m / h and more in the system without, as in the known systems, the suspended matter particles being carried away onto the gravel filter.
For backwashing the gravel filter, it is expediently closed off by a valve against the active sludge filter, so that the pressure in the active sludge filter chamber is maintained even during the backwashing of the gravel filter. This also makes it unnecessary to mix old sludge into the raw water supply in order to accelerate flocculation again. The filter is immediately efficient again after backwashing.
An example embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing.
In the example shown, 1 denotes a spherical container resting on a console 2 which contains the flocculation space 3 serving as a floating filter and a clear water space 4 above it. Coaxially to the vertical axis of the container 1 is inside the same serving as a raw water chamber, open at the top, cylindrical container 5 is arranged, the upper edge 5a serves as an overflow edge for the raw water and into which the raw water supply line 6 opens below. A bell 19 is arranged above the Roli water tank 5, coaxially to it and at a radial distance therefrom, which surrounds the raw water tank 5 down to its lower part.
The ring-shaped cavity 6a of the bell is connected at the top via the overflow edge 5a to the raw water tank 5 and via the edge 6b of the bell, which widens in a funnel shape downwards, to the flocculation chamber 3 serving as a floating filter. In the interior of the raw water container 5, another cylindrical container 7 is arranged, again at a radial distance therefrom, which contains a quartz gravel filter 7a. Below the gravel filter 7a, separated from it by a perforated intermediate floor 8, there is a pure water chamber 9 in which a compressed air distributor 10 with a connection to a compressed air line 11 is arranged. With a line 12 is designated for the removal of the pure water.
The bell 19, to which the upper edge of the container 7 adjoins, is provided at the top with a shut-off device 13 via which the clear water space 4 of the container 1 can be connected to the interior of the container 7. The shut-off element 13, which can be designed as a valve as well as a slide or flap, can be set up for manual operation or can be connected to a remote control. 14 with a backwash water line is referred to, which passes through the gravel filter 7a and near the shut-off device 13, forming a funnel, opens under this. With 15 a serving for sampling and venting is also referred to, which passes through the raw water chamber 5b and the pure water chamber 9 and opens out over the gravel filter 7a in the clear water space.
With 16 a sludge collector arranged in the lower part of the system between the raw water tank 5 and the spherical tank 1 is referred to, which is equipped with several simultaneously operated sludge drain valves (not shown) through which the accumulated sludge can be drained through nozzles 17. These sludge discharge valves can be set up for manual operation, but also connected to a remote control via a servomechanism.
The operation and handling of the water treatment system described above is as follows: The raw water to be clarified reaches the raw water chamber 5b via line 6, in which the turbulence of the inflowing water is broken due to the large cross-sectional expansion, so that it flows smoothly and evenly in room 5c rises between the two containers 5 and 7 to, stepping over the overflow edge 5a, sink in space 6a between the bell 19 and the raw water tank 5 and then around the lower bell edge 6b into the flocculation chamber 3, which serves as a floating filter.
On the long way through the relatively large cross-sectional ring channel 5c and the adjoining ring channel 6a, which is additionally enlarged in cross-section, the raw water flow experiences a further calming, whereby the formation and sinking of the flocs is promoted. The raw water enters the flocculation space 3 in a steady flow, so that the flocs are practically fully formed or fully active when they pass into the flocculation space and have a high sinking speed.
As a result of their own weight, the inactive flakes sink against the flow into the sludge collector 16, where they are thickened and from which the concentrated sludge can be drained at certain time intervals through the manually or remotely controlled shut-off valves and the nozzles 17. Due to the displacement effect of the constantly flowing raw water, the water freed from the flakes in the floating filter 3 enters the clear water zone 4 of the spherical container 1, from where the clear water reaches the quartz gravel filter 7a via the open shut-off device 13. After passing through the same, the filtrate, which is now in drinking water quality, passes through the perforated intermediate floor 8 into the pure water chamber 9, from which the filtrate can be removed through the line 12.
As a result of the strong pre-cleaning of the water in the floating filter 3, the impact in the gravel filter 7a is only small and thus the flushing step is correspondingly large, the filter system is more efficient and the consumption of backwashing water is low.
During cleaning or backwashing, the gravel filter 7a is closed off from the clear water space 4 or the floating filter 3 by means of the shut-off element 13. Compressed air is then blown in via the line 11 and the nozzle assembly 10, the water contained in the gravel filter 7 a or in the container 7 rising and flowing off via the backwash pipe 14. Any remaining air cushion can be released via the ventilation line 18.
After backwashing, which can be carried out several times or at certain intervals if necessary, the shut-off element 13 is opened again, the backwash line 14 is closed and the compressed air line 11 is also shut off, whereby the filter system is ready for operation again.
Sight glasses can also be attached to the container 1 for visual inspection.
As a result of the displacement effect of the incoming raw water and the extremely compact density of the suspended filter, the suspended matter in the raw water is rapidly separated out, so that it enters the clear water zone as clear water. To accelerate the cleaning process in the floating filter, precipitants such as lime, soda, iron or aluminum salts can also be added, as well of course bactericidal chemicals to disinfect the filtrate, both before and in the system itself. As a result of the water flow described , the strong flake formation as well as the high sinking speed of the flakes, ascending speeds of 15-23 m / h can be achieved in the separation zone without difficulty.
The automatic control of the height of the floating filter, which is easily possible, and the constant concentration of the active flocs guarantee that the contact of the raw water with the active flocs remains the same even with changing loads on the system.
Even in the clear water zone, you get a water quality that absolutely meets the demands made on industrial water today.
However, the downstream quartz filter gives a filtrate of drinking water quality; a slight post-chlorination may still be necessary.