Aus zwei Filtern bestehende Filteranlage
Aus zwei Filtern bestehende Filteranlage, dadurch gekennzeichnet, dass beide Filter einen gemeinsamen, verschliessbaren Entlüftungs- und Schlammwasser-Austritt besitzen, der mit beiden Kammerräumen oberhalb des Filtersandes in Verbindung steht, jedoch für Spülluft und Spülwasser getrennte, verschliessbare Eingange unter den Düsenboden aufweisen.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Filteranlage, bestehend aus zwei geschlossenen, unter Druck arbeitenden Filtern in Betonkonstruktion in kubischer Form, dargestellt.
Es bedeuten:
1 Düsenboden
2 Filtersand
3 Rohwassereintrittsventil
4 Reinwasserausgangsventil
5 Spülwasserventile
6 Spülluftventil
7 Schlammwasser- und Entlüftungsventil
Im Betriebe sind die Ventile 3 und 4 geöffnet.
Die Spülung beider Filter mit Luft und Wasser erfolgt dadurch Schliessen der Ventile 3 und 4 und Öffnen der Ventile 5, 6 und 7. Während der Luftspülung ist eine gedrosselte Spülwasser-Zufuhr erwünscht, um das Austreten von Filtersand aus der Filterkammer zu verhindern.
Im vorliegenden Fall erfolgt diese Drosselung dadurch, dass der Spülwasser-Anschlusswert durch Aufteilung auf beide Kammern eine Reduktion um 50% erfährt. Nach der Luft/Wasserrückspülung müssen die Filterkammern entlüftet werden, wofür ein grosser Spülwasseranschlusswert erwünscht ist. Durch Schliessen von Ventil 6 und eines der Ventile 5 erfolgt das Entlüften kammerweise, wodurch der volle Anschlusswert des Spülwassers pro Kammer wirksam wird. Nach vollständigem Entlüften der einen Kammer wird die zweite durch Öffnen des ihr zugehörigen Ventils 5 und durch Schliessen des der andern Kammer zugeordneten Ventils 5 durchgeführt.
Im angeführten Beispiel werden zwei Kammern in 3 Schritten und Betätigen von nur 7 Ventilen rückgespült, wobei der Spülwasseranschlusswert in jedem Schritt voll genützt werden kann und keiner Drosseleinrichtung bedarf, was gegenüber den heute üblichen Aufwendungen von
5 - 6 Ventilen pro Kammer, 2-3 Spülschritten und zusätzlich der Spülwasserdrosseleinrichtung eine bedeutende Vereinfachung darstellt.
Die erfindungsgemässe Anlage ist deshalb nicht nur neu, sondern zeitigt technisch einen wesentlichen Fort schritt gegenüber den üblichen Konstruktionen.
Die aus zwei Filtern bestehende Filteranlage ist durchaus nicht auf Betonfilter-Konstruktion und parallel geschalteten Filterflächen begrenzt. Die zunehmende Gewässerverschmutzung bedingt oft den Einsatz von Doppelfiltern, wobei das Wasser meistens mit Fällmitteln versetzt einem grobkörnigen Vorfilter zugeleitet wird, in welchem sich die Koagulation vollzieht und welcher den nachgeschalteten Feinfilter wesentlich entlastet.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, wie die erfindungsgemässe, aus zwei Filtern bestehende Filteranlage besonders vorteilhaft für diesen Zweck eingesetzt werden kann.
Es bedeuten:
1 Düsenboden
2 Filtersand des Vorfilters
3 Filtersand des Feinfilters
4 Rohwasser-Eintrittsventil
5 Reinwasser-Austrittsventil
6 Spüllufteintritt für den Vorfilter
7 Spüllufteintritt für den Feinfilter
8 gemeinsamer Schlammwasser- und Entlüftungs
Austritt
9 Absetzkammer unter dem Düsenboden des Vor filters.
Im Betrieb durchströmt das Wasser das Ventil 4 und tritt in die Absetzkammer unter dem Düsenboden 1 ein mit Strömungsrichtung von unten nach oben. Grobe Bestandteile setzen sich in der Absetzkammer 9. Das Wasser durchströmt in der Richtung von unten nach oben den Düsenboden 1 des Vorfilters, wonach es in die Vorfilterschicht gelangt. Alsdann verlässt es den Vorfilter durch Eintreten in den beiden Filtern gemeinsamen Schlammwasser- u. Entlüftungs-Austritt 8 und tritt in der obern Kammer des Feinfilters ein. Die Filtersandschicht 3 des Feinfilters wird in üblicher Weise von oben nach unten durchströmt. Das feingereinigte Wasser verlässt den Filter über das Reinwasser-Austrittventil 5.
Für die Rückspülung dieser aus zwei Filtern bestehenden Filteranlage ist angenommen, dass eine Gesamtanlage aus mehreren solchen Doppelfilteranlagen in Parallelschaltung aufgebaut ist. Während der Spülung einer dieser Doppelfilter-Einheit liefern die andern im Betrieb befindlichen Einheiten das Spülwasser für den Feinfilter, welches in der dem Betrieb entgegengesetzter Richtung durch das Reinwasser-Austrittventil 5 in den Filter eintritt. In diesem speziellen Fall sind deshalb keine separate Spülwasser-Zufuhrleitungen notwendig. Der Vorfilter wird mit Hilfe von Rohwasser gespült. Die Spülung vollzieht sich durch Drosseln der Ventile 4 und 5, sowie Öffnen der Ventile 6, 7 und 8. Beide Filterschichten werden dadurch mit geringem Rohwasseranschlusswert und Luft von unten nach oben durchströmt, wodurch die Sandschichten aufgelockert werden.
Das mit Verunreinigungen beladene Schlammwasser verlässt die Filter durch den Schlammwasser-Austritt 8.
Anschliessend erfolgt zunächst das Entlüften des Vorfilters mit vollem Rohwasser-Anschlusswert unter Beachtung folgender Ventil-Stellungen:
Ventile 6 und 7 geschlossen
Ventil 4 voll geöffnet
Ventil 5 wird zunächst in Drosselstellung belassen.
Nach vollständigem Entlüften des Vorfilters wird der Rohwasser-Eintritt 4 geschlossen und durch vollständiges öffnen des Filtratventils 5 der Feinfilter mit voller Leistung entlüftet. Anschliessend wird der gemeinsame Schlammwasser- und Entlüftmgs-Austritt 8 geschlossen und durch Öffnen der Ventile 4 & 5 der Betriebszustand wieder hergestellt.
Im angeführten Beispiel wird eine aus zwei Filtern, Vorfilter und Feinfilter, bestehende Filteranlage mit nur drei Schritten und durch Betätigen von nur 5 Ventilen rückgespült, was gegenüber heute üblichen Aufwendungen von 12 Ventilen für den selben Zweck und vier Spülschritten eine ganz wesentliche Vereinfachung darstellt.
Filter system consisting of two filters
A filter system consisting of two filters, characterized in that both filters have a common, closable vent and sludge water outlet, which is in connection with both chamber spaces above the filter sand, but have separate closable inlets under the nozzle base for rinsing air and rinsing water.
In Fig. 1, an embodiment of the inventive filter system, consisting of two closed, working under pressure filters in concrete construction in cubic form, is shown.
It means:
1 nozzle base
2 filter sand
3 raw water inlet valve
4 pure water outlet valve
5 flush water valves
6 purge air valve
7 Sludge water and vent valve
Valves 3 and 4 are open during operation.
Both filters are rinsed with air and water by closing valves 3 and 4 and opening valves 5, 6 and 7. During the air rinsing process, a throttled rinsing water supply is desired to prevent filter sand from escaping from the filter chamber.
In the present case, this throttling takes place in that the flushing water connection value is reduced by 50% by dividing it between the two chambers. After the air / water backwashing, the filter chambers must be vented, for which a large flushing water connection is desired. By closing valve 6 and one of the valves 5, the venting takes place chamber by chamber, whereby the full connection value of the rinsing water per chamber is effective. After one chamber has been completely vented, the second is carried out by opening the valve 5 associated with it and by closing the valve 5 associated with the other chamber.
In the example given, two chambers are backwashed in 3 steps and only 7 valves are operated, whereby the flushing water connection value can be fully used in each step and no throttle device is required, which is compared to the costs of
5 - 6 valves per chamber, 2-3 flushing steps and, in addition, the flushing water throttle device represents a significant simplification.
The system according to the invention is therefore not only new, but also technically brings about a significant advance over the usual designs.
The filter system, which consists of two filters, is by no means limited to a concrete filter construction and filter surfaces connected in parallel. Increasing water pollution often requires the use of double filters, with the water usually mixed with precipitants being fed to a coarse-grained prefilter, in which coagulation takes place and which significantly relieves the downstream fine filter.
The embodiment shown in FIG. 2 shows how the filter system according to the invention, consisting of two filters, can be used particularly advantageously for this purpose.
It means:
1 nozzle base
2 Filter sand of the pre-filter
3 Filter sand of the fine filter
4 raw water inlet valve
5 Pure water outlet valve
6 Purge air inlet for the pre-filter
7 Purge air inlet for the fine filter
8 common mud water and ventilation
exit
9 Settling chamber under the nozzle bottom of the pre-filter.
During operation, the water flows through the valve 4 and enters the settling chamber under the nozzle bottom 1 with the flow direction from bottom to top. Coarse components settle in the settling chamber 9. The water flows through the nozzle base 1 of the prefilter in the direction from bottom to top, after which it reaches the prefilter layer. Then it leaves the pre-filter by entering the two filters common sludge water u. Vent outlet 8 and enters the upper chamber of the fine filter. The filter sand layer 3 of the fine filter is flowed through in the usual manner from top to bottom. The finely cleaned water leaves the filter via the pure water outlet valve 5.
For the backwashing of this filter system, which consists of two filters, it is assumed that an overall system is constructed from several such double filter systems in parallel. While one of these double filter units is being rinsed, the other units in operation supply the rinsing water for the fine filter, which enters the filter through the pure water outlet valve 5 in the opposite direction to operation. In this special case, no separate flushing water supply lines are necessary. The pre-filter is rinsed with raw water. Flushing takes place by throttling valves 4 and 5 and opening valves 6, 7 and 8. Both filter layers are thus flowed through with a low raw water connection value and air from bottom to top, which loosens the sand layers.
The sludge water loaded with impurities leaves the filter through the sludge water outlet 8.
The pre-filter is then initially vented with the full raw water connection value taking into account the following valve positions:
Valves 6 and 7 closed
Valve 4 fully open
Valve 5 is initially left in the throttle position.
After the prefilter has been completely vented, the raw water inlet 4 is closed and the fine filter is vented at full power by fully opening the filtrate valve 5. The common sludge water and Entlüftmgs outlet 8 is then closed and the operating state is restored by opening valves 4 & 5.
In the example given, a filter system consisting of two filters, a prefilter and a fine filter, is backwashed in only three steps and by actuating only 5 valves, which represents a very significant simplification compared to the current use of 12 valves for the same purpose and four flushing steps.