Rohwasserfilter und Verfahren zu seiner Rückspülung
Die Erfindung betrifft ein Rohwasserfilter mit mindestens zwei Filterkammern, insbesondere ein Filter zur Wasserreinigung in Badeanstalten, dessen Filterkammern gleichzeitig oder nacheinander aus dem bzw. den Becken ablaufendes Rohwasser zugeführt wird und wobei unter der Filterschicht jeder Kammer ein Reinwasserrohrsystem vorgesehen und an eine Reinwasserleitung zum Becken bzw. zu den Becken angeschlossen ist, und ein Verfahren zur Rückspülung eines solchen Rohwasserfilters.
Bei den bisher üblichen offenen Filtern, insbesondere zur Wasserreinigung in Badeanstalten geschieht die zur Filterreinigung notwendige Rückspülung mittels Reinwasser, das einem Reservoire oder einer Ortsnetzleitung einer Wasserversorgungsanlage entnommen wird und Druckluft, die von unten her durch die Filterschicht gedrückt werden und die Schmutzteile in eine Abwasserleitung spülen.
Dieses bekannte Verfahren besitzt jedoch verschiedene Mängel und Nachteile, die den Gebrauchswert der Filter stark beeinträchtigen.
Einmal ist der Reinwasserbedarf verhältnismässig gross, was insbesondere bei Freibadeanstalten, die gerade in der trockenen und heissen Jahreszeit geöffnet und stark besucht sind, zu Betriebsstörungen infolge Wassermangel führen kann. Zum andern erfordern die Anlagen infolge der grossen Filterfläche, die von der Luft zu durchsetzen ist, grosse Gebläse, die aber, da bei der Rückspülung nicht ständig Luft zugeführt wird, äusserst schlecht ausgenutzt werden.
Um den Nachteil des grossen Luftbedarfs zu vermeiden, ist man daher schon teilweise dazu übergegangen, anstelle der offenen Rohwasserfilter auch zur Rohwasseraufbereitung geschlossene und teuere Filter zu benutzen, die an sich nur in Trinkwasserversorgungsanlagen Verwendung finden.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die sowohl bei dem bisherigen Rückspülverfahren als auch bei den bisherigen Rohwasserfiltern vorhandenen Mängel und Nachteile auf einfache und daher billige und auf sichere Weise zu vermeiden.
Das neue Verfahren zur Rückspülung eines Rohwasserfilters mit mindestens zwei Filterkammern, insbesondere eines Filters zur Wasserreinigung in Badeanstalten, dessen Filterkammern gleichzeitig oder nacheinander aus dem bzw. den Becken ablaufendes Rohwasser zugeführt wird und wobei unter der Filterschicht jeder Kammer ein Reinwasserrohrsystem vorgesehen und an eine Reinwasserleitung zum Becken bzw. zu den Becken angeschlossen ist, besteht darin, dass der Rohwasserzulauf zur zu remi- genden Filterkammer gesperrt und der Rohwasseranteil dieser Filterkammer der bzw. den anderen Filterkammern zugeführt wird, dass das zusätzliche Rohwasser in der bzw. den Filterkammern gestaut wird, dass unter Ausnutzung der Druckhöhe des gestauten Rohwassers Reinwasser aus der bzw.
den mit Rohwasser belieferten Filterkammern der zu reinigenden Filterkammer zugeführt und von unten her durch deren Filterschicht gedrückt wird und dass das durch die Filterschicht zurückgespülte Wasser unter Mitnahme der in der Filterschicht enthaltenen, aus dem Rohwasser herausgefilterten Stoffe einer Abwasserleitung zugeführt wird.
Zweckmässig wird der zu reinigenden Filterkammer zeitweise gleichzeitig mit dem Reinwasser Druckluft zugeführt.
Den jeweiligen Erfordernissen entsprechend kann während des Rückspülvorganges der Reinwasserzulauf vom Filter zum Becken bzw. zu den Becken wenigstens teilweise gesperrt werden.
Das erfindungsgemässe Rohwasserfilter mit mindestens zwei unter ihrer Filterschicht je ein Reinwasserrohrsystem aufweisenden Filterkammern, bei dem das neue Verfahren zur Rückspülung durchführbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Filterschicht in jeder Filterkammer diese nur teilweise ausfüllt, dass jede Filterkammer oberhalb ihrer Filterschicht wenigstens einen verschliessbaren, in eine Abwasserleitung mündenden Überlauf besitzt, durch den in seiner Offenstellung beim Rückspülen oben aus der Filterschicht heraustretendes Schmutzwasser ablaufen kann und dass von wenigstens zwei Filterkammern die Reinwasserrohrsysteme an eine gemeinsame Reinwasserleitung zum Becken bzw. zu den Becken angeschlossen sind.
Für die Zuführung von Druckluft ist zweckmässig unter der Filterschicht jeder Filterkammer ein weite res Rohrsystem vorgesehen.
Bei der erfindungsgemässen Ausbildung des Rohwasserfilters ist mit Vorteil in der Reinwasserleitung nur ein Absperrorgans und zwar hinter dem Anschluss des letzten Reinwasserrohrsystems zum Regeln der Durchflussmenge vorhanden.
Zweckmässig besitzt das Rohwasserfilter einen Sammelbehälter für das Rohwasser, von dem aus das Rohwasser über der Anzahl der Filterkammern entsprechende verschliessbare Zulauföffnungen in die einzelnen Filterkammern eintreten kann.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass in jeder Filterkammer des Rohwasserfilters zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden ein H-förmiges Bauelement vorgesehen ist, das auf dem Boden der Filterkammer liegend einen allseitig wasserdichten Reinwasserkanal und einen oben offenen Rohwasserkanal bildet, dass die Filterschicht der Höhe des Bauelementes entspricht und die Oberkante des Bauelementes als überlauf für das Schmutzwasser bei der Rückspülung dient, dass der Rohwasserkanal unter Zwischenschaltung eines Absperrorgans an die Abwasserleitung angeschlossen ist und dass das Reinwasserrohrsystem in den an die Reinwasserleitung angeschlossenen Reinwasserkanal mündet.
Zweckmässig sind die H-förmigen Bauelemente zweier benachbarter Filterkammern zu einem HH-förmigen Bauelement zusammengefasst, dessen mittlerer Schenkel verlängert ist und als Trenn- und Stauwand beider Filterkammern dient. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch erreicht, dass die beiden Reinwasserkanäle der Filterkammern durch Herausnehmen des sie trennenden Schenkelteils des HH-förmigen Bauelementes zu einem einzigen Reinwasserkanal vereinigt sind.
In Weiterbildung der Erfindung dient als Absperrorgan zwischen Rohwasserkanal und Abwasserleitung ein Dreiwegehahn oder ein Wechselventil, an dem noch der Rohwasserzulauf angeschlossen ist.
Im folgenden ist anhand der beiliegenden Zeichnungen die Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen, jedoch ohne Beschränkung auf diese, beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Rohwasser filter mit zwei Filterkammern,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt, jedoch in einem anderen Betriebszustand des Filters,
Fig. 4 die Seitenansicht des Rohwasserfilters nach den Fig. 1 bis 3,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4,
Fig. 6 und 7 zwei weitere Ausführungsformen eines Rohwasserfilters in den Fig. 1 und 3 entsprechenden Darstellungen und
Fig. 8 ein Rohwasserfilter mit fünf Filterkammern.
Bei allen Ausführungsbeispielen ist der prinzipielle Aufbau der Rohwasserfilter der gleiche. Bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 5 besitzt das Rohwasserfilter zwei Filterkammern 1, 2, die unter ihrer Filterschicht 3 je ein Reinwasserrohrsystem 4, 5 aufweisen. Die Filterkammern 1, 2 werden durch die Filterschichten 3 nur teilweise ausgefüllt. Zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden ist in jeder Filterkammer ein H-förmiges Bauelement 6 vorgesehen, das auf dem Boden der Filterkammer liegend einen allseitig wasserdichten Reinwasserkanal 7 und einen oben offenen Rohwasserkanal 8 bildet.
Die Filterschicht 3 entspricht der Höhe des Bauelementes 6, und die Oberkante des Bauelementes dient als Überlauf für das Schmutzwasser bei der Rückspülung. Der Rohwasserkanal ist unter Zwischenschaltung eines Absperrorgans 9 an die Abwasserleitung 10 angeschlossen. Das Reinwasserrohrsystem 4 bzw. 5 jeder Filterkammer mündet in einen Reinwasserkanal 7. Die Reinwasserkanäle 7 sind an eine gemeinsame Reinwasserleitung 11 zum Becken bzw. zu den Becken angeschlossen. Zum Regeln der Durchflussmenge ist in der Reinwasserleitung ein Absperrorgan 12 vorgesehen. Von einer Rohwasserleitung 13 aus gelangt das Rohwasser durch verschliessbare Zuleitungen 14 in die Filterkammern l, 2.
Im Betriebszustand des Rohwasserfilters sind die Zuleitungen 14 geöffnet, so dass Rohwasser aus der Leitung 13 in die Filterkammern 1, 2 eintreten kann.
Beim Durchlaufen der Filterschicht 3 wird das Wasser gereinigt und tritt durch die Reinwasserrohrsysteme 4, 5 als Reinwasser in die Reinwasserkanäle 7, von wo aus es durch die Leitung 11 wieder dem Bekken bzw. den Becken zugeführt wird.
Zum Reinigen der Filterkammer 2 wird der Rohwasserzulauf zu dieser Kammer gesperrt und das ganze Rohwasser der Filterkammer 1 zugeführt. In der Filterkammer 1 staut sich nun das Rohwasser, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Gegebenenfalls wird zur Erreichung der Druckhöhe durch Betätigung des Absperrorgans 12 der Reinwasserdurchfluss zum Becken gedrosselt. Unter Ausnutzung der Druckhöhe des gestauten Rohwassers wird Reinwasser aus der Filterkammer 1 der zu reinigenden Filterkammer 2 zugeführt und von unten her durch deren Filterschicht 3 gedrückt. Das durch die Filterschicht zurückgespülte Wasser wird unter Mitnahme der in der Filterschicht enthaltenen, aus dem Rohwasser herausgefilterten Stoffe dem Rohwasserkanal 8 zugeführt und gelangt durch das geöffnete Absperrorgan 9 in die Abwasserleitung 10. Zum Reinigen der Filterkammer 1 wird in umgekehrter Weise verfahren.
Bei der Ausführung des Rohwasserfilters nach Fig. 6 sind die H-förmigen Bauelemente der beiden Filterkammern 1, 2 zu einem HH-förmigen Bauelement 15 zusammengefasst, dessen mittlerer Schenkel 16 verlängert ist und als Trenn- und Stauwand beider Filterkammern 1, 2 dient. Bei dieser Ausführung sind, wie bei dem zuvor beschriebenen Beispiel, durch das HH-förmige Bauelement 15 zwei Reinwasserkanäle 7 und zwei Rohwasserkanäle 8 gebildet.
Sowohl das Filtern als auch das Rückspülen ge schieht in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 5.
Die Ausführung des Rohwasserfilters nach Fig. 7 entspricht im wesentlichen der Ausführung des Filters nach Fig. 6. Lediglich ist hier durch Herausnehmen des die beiden Reinwasserkanäle 7 in Fig. 6 trennenden Schenkelteiles des HH-förmigen Bauelementes 17 für beide Filterkammern 1, 2 ein gemeinsamer Reinwasserkanal 18 vorhanden. Unter der Filterschicht 3 jeder Filterkammer 1, 2 ist bei dieser Ausführung noch ein weiteres Rohrsystem 19 für Druckluft vorgesehen. Unter Zwischenschaltung von Absperrorganen 20 sind die Rohrsysteme 19 an eine Gebläseleitung 21 angeschlossen. Fig. 17 stellt den Betriebszustand des Rohwasserfilters bei der Rückspülung der Filterkammern 1 dar.
Sieht man bei dem Rohwasserfilter nach den Fig. 1 bis 5 Rohrsysteme für Druckluft vor, so ergibt sich hierbei der Vorteil, dass durch die Halbierung der Filterschicht 3 die Gebläse für die Druckluft nur für die halbe Luftmenge ausgelegt sein müssen, weil die Filterschichthälften jeweils nacheinander Druckluft zugeführt bekommen können.
In Fig. 8 ist schliesslich ein Rohwasserfilter mit fünf den Filterkammern 1, 2 entsprechenden Filterkammern 22 dargestellt. Das Verfahren zur Rückspülung der Filterkammern ist das gleiche wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen. Der Rohwasserzulauf zur zu reinigenden Filterkammer wird gesperrt und der Rohwasseranteil dieser Filterkammer den anderen Filterkammern zugeführt. Unter Ausnutzung der Druckhöhe des in den anderen Kammern gestauten Rohwassers wird Reinwasser von unten her durch die Filterschicht der zu reinigenden Filterkammer gedrückt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist ein Sammelbehälter 23 für das Rohwasser vorgesehen, aus dem das Rohwasser über verschliessbare Zuleitungen 24 in die einzelnen Filterkammern 22 eintreten kann. Durch eine gemeinsame Reinwasserleitung 11 wird auch hier das gereinigte Wasser wieder dem Becken bzw. den Becken zugeführt.
Raw water filter and method for its backwashing
The invention relates to a raw water filter with at least two filter chambers, in particular a filter for water purification in bathing establishments, the filter chambers of which are supplied with raw water running off from the pool or pools at the same time or one after the other, and where a pure water pipe system is provided under the filter layer of each chamber and connected to a pure water line to the pool or . is connected to the basin, and a method for backwashing such a raw water filter.
In the previously common open filters, especially for water purification in bathing establishments, the backwashing required for filter cleaning is done using pure water, which is taken from a reservoir or a local network line of a water supply system, and compressed air, which is pressed from below through the filter layer and flushes the dirt particles into a sewer line .
However, this known method has various shortcomings and disadvantages which severely impair the utility of the filters.
On the one hand, the demand for pure water is relatively large, which can lead to operational disruptions due to a lack of water, especially in the case of outdoor swimming pools that are open and heavily frequented in the dry and hot season. On the other hand, as a result of the large filter surface through which the air has to penetrate, the systems require large fans, which, however, are extremely poorly utilized since air is not constantly supplied during backwashing.
In order to avoid the disadvantage of the large air requirement, one has therefore already switched to using closed and expensive filters for raw water treatment instead of the open raw water filters, which are only used in drinking water supply systems.
The present invention is based on the object of avoiding the deficiencies and disadvantages present both in the previous backwashing process and in the previous raw water filters in a simple and therefore cheap and safe manner.
The new method for backwashing a raw water filter with at least two filter chambers, in particular a filter for water purification in bathing establishments, the filter chambers of which are supplied with raw water running off from the pool (s) at the same time or one after the other and where a pure water pipe system is provided under the filter layer of each chamber and connected to a pure water line to Basin or is connected to the basin, consists in that the raw water inlet to the filter chamber to be remed is blocked and the raw water portion of this filter chamber is supplied to the other filter chamber or chambers, that the additional raw water is dammed in the filter chamber or chambers using the pressure head of the dammed raw water, pure water from or
is fed to the filter chambers supplied with raw water to the filter chamber to be cleaned and pressed from below through the filter layer and that the water flushed back through the filter layer is fed to a sewage pipe with the substances contained in the filter layer and filtered out of the raw water.
The filter chamber to be cleaned is expediently supplied with compressed air at the same time as the pure water.
According to the respective requirements, the pure water supply from the filter to the pool or to the pool can be at least partially blocked during the backwashing process.
The raw water filter according to the invention with at least two filter chambers each having a pure water pipe system under its filter layer, in which the new method for backwashing can be carried out, is characterized in that the filter layer in each filter chamber only partially fills it, and that each filter chamber above its filter layer can be closed at least one , has overflow opening into a sewer line, through which dirty water emerging from the filter layer can run off in its open position during backwashing and that the pure water pipe systems of at least two filter chambers are connected to a common pure water line to the pool or to the pool.
For the supply of compressed air, a wide res pipe system is expediently provided under the filter layer of each filter chamber.
In the design of the raw water filter according to the invention, there is advantageously only one shut-off element in the clean water line, namely behind the connection of the last clean water pipe system for regulating the flow rate.
The raw water filter expediently has a collecting tank for the raw water, from which the raw water can enter the individual filter chambers via closable inlet openings corresponding to the number of filter chambers.
It has proven to be particularly advantageous that an H-shaped component is provided in each filter chamber of the raw water filter between two opposing side walls, which, lying on the bottom of the filter chamber, forms a clean water channel that is watertight on all sides and a raw water channel that is open at the top so that the filter layer height of the component and the upper edge of the component serves as an overflow for the dirty water during backwashing, that the raw water channel is connected to the sewage pipe with a shut-off device in between and that the pure water pipe system opens into the pure water channel connected to the pure water pipe.
The H-shaped components of two adjacent filter chambers are expediently combined to form an HH-shaped component, the middle leg of which is elongated and serves as a partition and stowage wall for the two filter chambers. A particularly advantageous embodiment is achieved in that the two pure water channels of the filter chambers are combined to form a single pure water channel by removing the leg part of the HH-shaped component that separates them.
In a further development of the invention, a three-way valve or a shuttle valve to which the raw water inlet is still connected serves as a shut-off device between the raw water channel and the sewage line.
In the following, the invention is described in some exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, but without being limited thereto.
Show it:
Fig. 1 is a vertical section through a raw water filter with two filter chambers,
Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1,
3 shows a section corresponding to FIG. 1, but in a different operating state of the filter,
4 shows the side view of the raw water filter according to FIGS. 1 to 3,
Fig. 5 is a section along the line V-V of Fig. 4,
6 and 7 show two further embodiments of a raw water filter in representations corresponding to FIGS. 1 and 3 and
8 shows a raw water filter with five filter chambers.
The basic structure of the raw water filter is the same in all exemplary embodiments. In the embodiment according to FIGS. 1 to 5, the raw water filter has two filter chambers 1, 2 which each have a pure water pipe system 4, 5 under their filter layer 3. The filter chambers 1, 2 are only partially filled by the filter layers 3. Between two opposing side walls, an H-shaped component 6 is provided in each filter chamber, which, lying on the bottom of the filter chamber, forms a pure water channel 7 that is watertight on all sides and a raw water channel 8 open at the top.
The filter layer 3 corresponds to the height of the component 6, and the upper edge of the component serves as an overflow for the dirty water during backwashing. The raw water channel is connected to the sewer line 10 with a shut-off device 9 interposed. The pure water pipe system 4 or 5 of each filter chamber opens into a pure water channel 7. The pure water channels 7 are connected to a common pure water line 11 to the pool or to the pool. To regulate the flow rate, a shut-off device 12 is provided in the clean water line. From a raw water line 13, the raw water passes through closable feed lines 14 into the filter chambers 1, 2.
In the operating state of the raw water filter, the feed lines 14 are open, so that raw water can enter the filter chambers 1, 2 from the line 13.
When passing through the filter layer 3, the water is purified and passes through the pure water pipe systems 4, 5 as pure water into the pure water channels 7, from where it is fed back to the basin or the basin through the line 11.
To clean the filter chamber 2, the raw water supply to this chamber is blocked and all of the raw water is fed to the filter chamber 1. The raw water now accumulates in the filter chamber 1, as shown in FIG. 3. If necessary, the flow of pure water to the basin is throttled to achieve the pressure level by actuating the shut-off device 12. Using the pressure level of the accumulated raw water, pure water is fed from the filter chamber 1 to the filter chamber 2 to be cleaned and pressed from below through the filter layer 3 thereof. The water flushed back through the filter layer is fed to the raw water channel 8, taking with it the substances contained in the filter layer and filtered out of the raw water, and passes through the open shut-off device 9 into the sewer line 10. To clean the filter chamber 1, the procedure is reversed.
In the design of the raw water filter according to FIG. 6, the H-shaped components of the two filter chambers 1, 2 are combined to form an HH-shaped component 15, the middle leg 16 of which is elongated and serves as a dividing and retaining wall of the two filter chambers 1, 2. In this embodiment, as in the example described above, two pure water channels 7 and two raw water channels 8 are formed by the HH-shaped component 15.
Both the filtering and the backwashing takes place in the same way as in the embodiment according to FIGS. 1 to 5.
The design of the raw water filter according to FIG. 7 corresponds essentially to the design of the filter according to FIG. 6. Only by removing the leg part of the HH-shaped component 17 separating the two pure water channels 7 in FIG. 6 is a common element for both filter chambers 1, 2 Pure water channel 18 available. In this embodiment, a further pipe system 19 for compressed air is provided under the filter layer 3 of each filter chamber 1, 2. With the interposition of shut-off devices 20, the pipe systems 19 are connected to a blower line 21. 17 shows the operating state of the raw water filter during the backwashing of the filter chambers 1.
If one sees pipe systems for compressed air in the raw water filter according to FIGS. 1 to 5, this results in the advantage that by halving the filter layer 3, the blowers for the compressed air only have to be designed for half the amount of air, because the filter layer halves are each one after the other Can get compressed air supplied.
Finally, FIG. 8 shows a raw water filter with five filter chambers 22 corresponding to the filter chambers 1, 2. The method for backwashing the filter chambers is the same as in the previous exemplary embodiments. The raw water inlet to the filter chamber to be cleaned is blocked and the raw water portion of this filter chamber is fed to the other filter chambers. Using the pressure level of the raw water accumulated in the other chambers, pure water is pressed from below through the filter layer of the filter chamber to be cleaned.
In the embodiment according to FIG. 8, a collecting tank 23 is provided for the raw water, from which the raw water can enter the individual filter chambers 22 via closable feed lines 24. Here, too, the purified water is fed back to the basin or the basin through a common pure water line 11.