Filtrationsverfahren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Filtrationsverfahren, bei welchem das Filterhilfsmittel vor dem Beginn der Filtration im Kreislauf bzw. durch einmalige Zugabe in den Filterbehälter in Form einer Suspension eingebracht und auf einem Filterträger angeschwemmt wird.
Ziel der Erfindung ist, bei einem derartigen Filtrationsverfahren die Standzeit des Filters zu verlängern und damit die in einem Zuge filtrierbare Menge zu erhöhen.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Filterhilfsmittelsuspension und/oder nach dem Beginn der Filtrationsperiode zugesetzte Anteile einer Filterhilfsmittelsuspension entweder vor oder während oder nach der Zuführung mit Luft oder einem inerten Gas beladen werden. Durch dieses Verfahren wird gleichzeitig der Filtrationseffekt im allgemeinen wesentlich verbessert.
Die Beladung des Anschwemmfilters kann in der Weise durchgeführt werden, dass man in das Filtergefäss entweder eine bereits vohrher belüftete Suspension des Filterhilfsmittels einbringt, oder dass man die Luft während der im Kreislauf vorgenommenen Primäranschwemmung bzw. im Verlauf der Nachschwemmung zuführt.
Im ersten Fall kann die Suspension des Filterhilfsmittels in einem gesonderten Behälter in bekannter Weise, beispielsweise durch Einrühren von Luft oder durch Einblasen der Luft mittels einer Fritte belüftet und dann in das Filtergefäss überführt werden. Die dabei aufzuwendende Luftmenge sollte das Zehn- bis Hundertfache Volumen der Suspension betragen.
Im zweiten Fall kann während der im geschlossenen Kreislauf erfolgenden Primäranschwemmung die Filtriermittelsuspension durch Druckluft belüftet werden.
Die Zufuhr der Druckluft erfolgt zweckmässig durch einen Kompressor. Mittels einer Fritte kann die notwendige feine Verteilung der Luft bewirkt werden. Die zuzuführende Luftmenge sollte etwa das Zehnfache des Volumens der Suspension betragen. Schliesslich kann die Zugabe der Luft auf die gezeigte Weise auch im Verlauf der Nachschwemmung erfolgen. Hierbei muss allerdings vorsichtig verfahren werden, da andernfalls die Gefahr besteht, dass die zugeführte Luft die bereits teilweise angeschwemmte Filterschicht auf dem Anschwemmträger zerreisst.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten zweckmässigen Ausführungsform einer zur Durchführung der Erfindung dienenden Filtrationsanlage beispielsweise näher beschrieben.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Reservoir 1 für die zu filtrierende Flüssigkeit bzw. Trübe über die mit einer Förderpumpe 3 versehene Leitung 2 mit dem Filterbehälter 4 verbunden, welcher ein Anschwemmfilter 5 enthält. In die Leitung 2 mündet auf deren Saugseite eine von dem Behälter 6 für die Filterhilfsmittelsuspension kommende Leitung 7 ein.
An den Filterbehälter 4 ist eine Rückführleitung 8 angeschlossen, die in die Saugseite der Leitung 2 einmündet. In die Druckseite der Leitung 2 mündet ferner eine weitere, an eine Druckluftquelle 10 angeschlossene Leitung 9.
Vor Beginn der eigentlichen Filtration wird das An schwemmfilter 5 mit dem Filterhilfsmittel beladen. Dazu wird bei geöffnetem Schieber 11 und geschlossenem Schieber 12 die Filterhilfsmittelsuspension aus dem Behälter 6 mittels der Förderpumpe 3 in den Filterbehälter 4 eingebracht. Nachdem die Suspension des Filterhilfsmittels in der zur Voranschwemmung notwendigen Menge in dem Filtergefäss 4 vorhanden ist, wird der Schieber 12 geöffnet und der Schieber 11 geschlossen, so dass nunmehr die Anschwemmung vor sich gehen kann. Dabei wird zweckmässig im Kreislauf gefahren.
Zu diesem Zweck wird der Schieber 14 geschlossen, der Schieber 13 geöffnet und die Suspension über die Rücklaufleitung 8 so lange umgepumpt, bis die Voranschwemmung beendet ist. Während der dabei erfolgenden Primäranschwemmung wird die Filterhilfsmittelsuspension erfindungsgemäss mit Luft beladen.
Dazu dient die von der Druckluftquelle 1Q kommende Leitung 9, welche mit einer Dosiervorrichtung 15 versehen ist und über eine Fritte 16 in die Leitung 2 einmündet.
Durch die beschriebene Luftzugabe bildet sich ein Anschwemmfilter aus, welches mit Luft beladen ist.
Anschliessend daran erfolgt die eigentliche Filtration.
Dabei sind die Schieber 11 und 13 geschlossen und die Schieber 12 und 14 geöffnet. Nach der Filtration verlässt die gereinigte Flüssigkeit die Anlage durch die Ableitung 17.
Bei einem durchgeführten Betriebsversuch wurde mit einem aus drei Anschwemmträgern bestehenden Anschwemmfilter, welches auf die gezeigte Weise mit Luft beladen worden wur, ein mit 80 g Ton und 8 g Eisenchlorid pro m3 künstlich verunreinigtes Leitungswasser der Stadt Celle mit einer Durchsatzleistung von 750 1 pro Stunde filtriert. Als Filterhilfsmittel wurde ein Gemisch aus Perlit und Kohle eingesetzt.
Im einzelnen wurden vier Versuche mit einer Kreislaufdauer von 5, 10, 15 und 20 Minuten durchgeführt.
Die Standzeit des Filters betrug 25; 30,5; 39,5 und 43 Minuten. Vergleichsversuche, welche auf die gleiche Weise ohne Luftbeladung durchgeführt wurden, ergaben entsprechende Standzeiten von 10,5; 13-; 17,5 und 22 Minuten.
Mit der Erhöhung der Standzeit war eine Steigerung des Durchsatzes von 338 auf 537 1 verbunden.
Gleichzeitig wurde im Vergleich zu den ohne Luftbeladung vorgenommenen Filtration eine erhebliche Verbesserung des Filtrationseffiektes festgestellt. Die Kontrolle des Filtrationseffektes folgte durch kontinuierliche Lichtabsorption in einer Durchflussküvette.
Filtration Process
The invention relates to a filtration process in which the filter aid is introduced in the form of a suspension in the form of a suspension before the start of filtration or by adding it once to the filter container and is deposited on a filter support.
The aim of the invention is to extend the service life of the filter in such a filtration process and thus to increase the amount that can be filtered in one go.
This is achieved according to the invention in that the filter aid suspension and / or portions of a filter aid suspension added after the beginning of the filtration period are loaded with air or an inert gas either before, during or after the feed. At the same time, the filtration effect is generally significantly improved by this process.
The loading of the precoat filter can be carried out in such a way that either a pre-aerated suspension of the filter aid is introduced into the filter vessel, or that the air is supplied during the primary precoat or in the course of the post-flooding.
In the first case, the suspension of the filter aid can be aerated in a separate container in a known manner, for example by stirring in air or by blowing in the air by means of a frit, and then transferred into the filter vessel. The amount of air to be used should be ten to one hundred times the volume of the suspension.
In the second case, the filter medium suspension can be aerated by compressed air during the primary sedimentation taking place in a closed circuit.
The compressed air is conveniently supplied by a compressor. The necessary fine distribution of the air can be achieved using a frit. The amount of air to be supplied should be about ten times the volume of the suspension. Finally, the air can also be added in the manner shown in the course of post-flooding. Care must be taken here, however, since otherwise there is a risk that the air supplied will tear the filter layer on the precoat support that has already been partially washed up.
In the following, the invention is described in more detail, for example, with reference to an expedient embodiment of a filtration system used for carrying out the invention, shown schematically in the drawing.
In the embodiment shown, the reservoir 1 for the liquid or sludge to be filtered is connected to the filter container 4, which contains a precoat filter 5, via the line 2 provided with a feed pump 3. A line 7 coming from the container 6 for the filter aid suspension opens into the line 2 on its suction side.
A return line 8, which opens into the suction side of the line 2, is connected to the filter container 4. A further line 9 connected to a compressed air source 10 also opens into the pressure side of line 2.
Before the actual filtration begins, the alluvial filter 5 is loaded with the filter aid. For this purpose, with the slide 11 open and the slide 12 closed, the filter aid suspension is introduced from the container 6 into the filter container 4 by means of the feed pump 3. After the suspension of the filter aid is present in the filter vessel 4 in the amount necessary for precoat, the slide 12 is opened and the slide 11 is closed so that the precoat can now proceed. It is expedient to run in a cycle.
For this purpose, the slide 14 is closed, the slide 13 is opened and the suspension is pumped around via the return line 8 until the precoat has ended. According to the invention, the filter aid suspension is loaded with air during the primary flooding which takes place.
The line 9 coming from the compressed air source 1Q, which is provided with a metering device 15 and opens into the line 2 via a frit 16, serves for this purpose.
The addition of air described forms a precoat filter which is loaded with air.
This is followed by the actual filtration.
The slides 11 and 13 are closed and the slides 12 and 14 are open. After the filtration, the cleaned liquid leaves the system through the discharge line 17.
In an operational test, a precoat filter consisting of three precoat carriers, which was loaded with air in the manner shown, was used to filter tap water from the city of Celle artificially contaminated with 80 g clay and 8 g iron chloride per m3 at a throughput of 750 liters per hour . A mixture of perlite and charcoal was used as a filter aid.
In detail, four tests were carried out with a cycle duration of 5, 10, 15 and 20 minutes.
The service life of the filter was 25; 30.5; 39.5 and 43 minutes. Comparative tests, which were carried out in the same way without air loading, gave corresponding service lives of 10.5; 13-; 17.5 and 22 minutes.
The increase in service life was associated with an increase in throughput from 338 to 537 liters.
At the same time, a considerable improvement in the filtration efficiency was found in comparison to the filtration carried out without air loading. The filtration effect was checked by continuous light absorption in a flow cell.