Einrichtung zur Reinigung von schüttbarem Filterstoff in mit Wasser gefüllten Wasseraufbereitungslangsamfiltern
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Reinigung von schüttbaren Filterstoffen und betrifft Einrichtungen zum Reinigen von schüttbarem Filterstoff in Wasseraufbereitungs-Langsamfiltern.
Es ist eine Einrichtung zur Reinigung von schüttbaren Filterstoffen in mit Wasser gefüllten Wasseraufbereitungs-Langsamfiltern bekannt (siehe den UdSSR Urheberschein Nr. 194 057), in welcher eine Spülkammer vorgesehen ist. Die Kammer ist auf der unteren Seite offen und stösst mit ihrem offenen Teil während der Arbeit an den durchzuwachsenden Abschnitt der schüttbaren Filterstoffschicht an. Zwei gegenüberliegende Seitenwände der Kammer weisen unten nach aussen abgebogene Abschnitte auf, die beim Bewegen der Kammer auf der Schicht des zu behandelnden Filterstoffes an dem letzteren gleiten. Zwei andere gegen überliegende Seitenwände besitzen unten über die erwähnten abgebogenen Abschnitte herausragenden Ränder, welche beim Bewegen der Kammer in die Filterstoffschicht einschneiden.
Die abgebogenen Abschnitte zweier Seitenwände und die herausragenden Ränder zweier anderer Seitenwände begrenzen im Plan den zu reinigenden Abschnitt des Filterstoffes.
Innerhalb der Kammer befinden sich Spülrohre, die für die Waschwasserzuführung in die zu reinigende Filterstoffschicht dienen, und die bei der Arbeit der Einrichtung in den Filterstoff auf die vorgegebene Tiefe eingetaucht werden.
Die Spülrohre sind an eine durchgehende Sammelleitung angeschlossen, welche die Spülkammer mit dem Umgebungsraum über die Spülrohre verbindet. In der Kammer ist auch ein Absaugstutzen zur Abführung von Wasser mit Verunreinigungen vorhanden. Die Kammer wird an einem Seil befestigt, das mit einer Winde verbunden ist, welche ausserhalb des Filters aufgestellt wird und zum Bewegen der Kammer auf der Filterschichtoberfläche dient.
Beim Arbeiten wird die Einrichtungskammer in das Filter unter die Wasserschicht abgesenkt und auf den Filterstoff aufgelegt. Bei Inbetriebsetzung der Pumpe, die das Wasser aus der Spülkammer abpumpt, dringen die herausragenden Ränder der Seitenwände vollständig in die Schicht des Filterstoffs ein und die Kammer setzt sich dicht auf dessen Oberfläche auf. In der Spülkammer wird Vakuum erzeugt und das im Filter enthaltene Ausgangswasser tritt unter atmosphärischem Druck in die Sammelleitung und dann in die Spülrohre ein, woraus es in die Filterstoffschicht gelangt. Die letztere wird ausgewaschen und die Verunreinigungen werden zum Absaugstutzen ausgetragen, durch welchen sie über einen Schlauch in die Kanalisation abgepumpt werden. Die Kammer wird auf der Filterstoffschicht während des Reinigungsprozesses bewegt.
Die Spülrohre befinden sich in der suspendierten Filterstoffschicht und stossen auf keinen grossen Widerstand während der Kammerbewegung.
Nach dem Ziehen der Spülkammer über die ganze Länge des Filters und dem Reinigen eines Streifens der Filterstoffschicht mit einer Breite, die der Breite der Spülkammer gleich ist, wird letztere auf einen benachbarten Streifen verstellt und der Reinigungszyklus wiederholt sich.
Die bekannte Einrichtung besitzt aber den Nachteil, dass sie es nicht gestattet, die Druckkraft der Kammer auf die Schicht des zu reinigenden Filterstoffs in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe der Spülrohre und der Höhe der Wasserschicht im Filter zu regeln, wodurch sich übermässig grosse Kräfte beim Bewegen der Kammer auf der Filterstoffschicht erforderlich machen. Grosse Kräfte zum Bewegen der Kammer sind auch deshalb notwendig, dass beim Abpumpen von Wasser mit Verunreinigungen aus der Kammer ein Ansaugen der letzteren an die Filterschicht erfolgt. Au sserdem müssen beim Umstellen der Kammer von Streifen zu Streifen Hebezeuge, beispielsweise ein Kran, eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine solche Einrichtung zur Reinigung von Wasseraufbereitungs-Langsamfiltern zu schaffen, die schnell und einfach einen optimalen Kammerdruck auf die Filterstoffschicht unabhängig von der Arbeit der Evakuierungspumpe, der Eintauchtiefe der Spülrohre in den Filterstoff und der Höhe der Schicht des im Filter enthaltenen Ausgangswassers einstellen lässt, wodurch ununterbrochenes Bewegen der Spülkammer bei ihrer Arbeit mit minimaler Zugkraft ermöglicht wird, und in der keine zusätzlichen Hebezeuge zum Umstellen der Kammer von einem zu reinigenden Streifen der Filterstoffschicht auf den anderen erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Einrichtung zur Reinigung von schüttbarem Filterstoff in mit Wasser gefüllten Wasseraufbereitungs-Langsamfiltern, welche Einrichtung eine Spülkammer, versehen mit Mitteln zum Bewegen derselben bezüglich der Oberfläche des zu reinigenden schüttbaren Filterstoffs, innerhalb der Kammer montierte Spülrohre für die Zuführung von reinem Wasser ins Innere der durchzuwaschenden Schicht des schüttbaren Filterstoffs sowie einen Absaugstutzen zur Abführung von Wasser mit Verunreinigungen aus der Spülkammer enthält, erfindungsgemäss die Spülkammer mit Mitteln zur Regelung ihres Drucks auf die Filterstoffschicht und des Grades ihrer Schwiramfähigkeit ausgestattet ist.
Die Spülkammer kann mit der Aussenluft verbunden sein.
Im folgenden wird die Erfindung durch Beschreibung der Ausführungsbeispiele und anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert; es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Einrichtung zur Reinigung von schüttbarem Filterstoff in Wasseraufbereitungs-Langsamfiltern gemäss der Erfindung, Längsschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1.
Die Einrichtung zur Reinigung von schüttbaren Filterstoffen in mit Wasser gefüllten Wasseraufbereitungs Langsamfiltern enthält eine Spülkammer 1 (Fig. 1), welche mit ihrem offenen Unterteil an die Schicht des zu reinigenden Filterstoffes 2 des Langsamfilters anstösst. Am Gehäuse der Spülkammer 1 sind Pumpen 3 und 4 montiert.
Die Pumpe 3 ist über eine Verteilerleitung 5 an Spülrohre 6 angeschlossen und dient zur Zuführung von Waschwasser in die Schicht des zu reinigenden Filterstoffs 2, während die Pumpe 4 über einen Absaugstutzen 7 mit Dränagerohren 8 in Verbindung steht und zum Abpumpen von Wasser mit Verunreinigungen dient.
Die Länge der Rohre der Verteilerleitung 5 entspricht der Breite der Spülkammer 1, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, während die Anzahl der Rohre von der gewünschten Leistungsfähigkeit der hier beschriebenen Einrichtung abhängt.
In Stutzen, welche die Pumpen 3 und 4 (Fig. 1) mit der Verteilerleitung 5 bzw. den Dränagerohren 8 verbinden sind Drosselklappen 9 angeordnet.
Sowohl die Verteilerleitung 5 mit den Spülrohren 6 als auch die Dränagerohre 8 können sich in senkrechter Richtung verschieben und in der geforderten Höhe beispielsweise mit Hilfe von nicht dargestellten Schrauben befestigt werden.
Der Innenraum der Spülkammer 1 steht mit der Aussenluft in Verbindung, was die Möglichkeit der Vakuumerzeugung in ihr während der Absaugung von Waschwasser mit Verunreinigungen ausschaltet, wodurch der Ansaugeffekt der Spülkammer 1 an die Schicht des Filterstoffs 2 verhindert und die Zugkraft kleiner wird, welche zum Bewegen der Spülkammer 1 erforderlich ist.
Die Verbindung des Innenraumes der Spülkammer 1 mit der Aussenluft verhindert auch die Ansammlung der bei der Reinigung des Filterstoffs entwickelten Luft in der Spülkammer 1, wodurch normale Arbeitsbedingungen für die Pulpe 4 zum Absaugen von Wasser mit Verunreinigungen geschaffen werden.
Die Spülkammer 1 ist mit zwei Behältern 10 ausgestattet, welche zur Regelung ihres Drucks auf den Filterstoff und des Grads ihrer Schwimmfähigkeit dienen. Die Behälter 10 sind an eine Pressgasquelle 11 angeschlossen, die z. B. einen Luftverdichter darstellt.
Die Pressgasquelle 11 soll einen Druck entwickeln, der zur Verdrängung von Wasser aus den Behältern 10 bei maximaler Wasserschichtdicke in dem zu reinigenden Wasseraufbereitungsfilter ausreichend ist. Das Wasser strömt in die Behälter 10 ein und tritt aus ihnen durch Öffnungen 12 heraus.
An der Wandung der Spülkammer 1 ist ein Seil 13 einer nicht dargestellten Fahrwinde befestigt, welche sowohl am Gehäuse der Spülkammer 1 als auch ausserhalb des Langsamfilters montiert werden kann.
Die mögliche Bewegungsrichtung der Spülkammer 1 bezüglich der Filterstoffschicht ist in der Fig. 2 durch Pfeil gekennzeichnet.
Die Seitenwände 14 (Fig. 1, 2) der Spülkammer 1 ragen unten über die Grenzen der Böden 14 (Fig. 1) der Behälter 10 derart heraus, dass sie beim Bewegen der Spülkammer 1 mit ihren herausragenden Rändern in die Schicht des Filterstoffes 2 einschneiden. Die Böden 15 der Behälter 10 und die herausragenden Ränder der Seitenwände 14 begrenzen im Plan den zu reinigenden Abschnitt des Filterstoffes 2. Die Abmessungen der Spülkammer im Grundriss werden in Abhängigkeit von der gewünschten Leistungsfähigkeit der Einrichtung gewählt. Die Höhe der Spülkammer wird zweckmässigerweise grösser als die maximale Schichtdicke des im, Langsamfilter bei dessen Reinigung enthaltenen Wassers 16 gewählt.
Die Einrichtung zum Reinigen von schüttbarem Filterstoff in mit Wasser gefüllten Wasseraufbereitungs Langsamfiltern arbeitet folgenderweise.
Die Spülkammer 1 wird in das mit Wasser gefüllte Langsamfilter abgesenkt, dessen Filterstoff zu reinigen ist.
Durch die Pumpe 4 wird Wasser aus der Spülkammer 1 abgepumpt und in die Kanalisation ausgeworfen. Gleichzeitig mit der Pumpe 4 wird auch die Pumpe 3 in Tätigkeit gesetzt, die das Ausgangswasser übernimmt, welches im Wasseraufbereitungsfilter enthalten ist, und dieses in die Verteilerleitung 5 von dort in die Spülrohre 6 fördert. Das aus den Spülrohren 6 ausströniende Wasser wäscht den schüttbaren Filterstoff 2 aus, wodurch ungehindertes und schnelles Eintauchen der Spülrohre 6 und der herausragenden Ränder der Wände 14 in die Schicht des Filterstoffs 2 sichergestellt wird.
Die Schicht des Filterstoffs 2 wird auf einer Fläche, die durch die Spülkammer begrenzt ist, auf die Eintauchtiefe der Spülrohre 6 ausgewaschen, wobei infolgedessen eine suspendierte Filterstoffschicht entsteht, welche in die Spülkammer 1 aufsteigt.
Die beim Waschen des Filterstoffs 2 entwickelte Luft passiert die Wasserschicht in der Spülkammer 1 und entweicht in die Atmosphäre.
Infolge des ununterbrochenen Abpumpens von Wasser aus der Spülkammer 1 bildet sich in dieser eine Wasserbewegung heraus, die zu den Dränagerohren 8 gerichtet ist. Durch diesen Strom werden zu den Dränagerohren 8 die infolge des Durchrührens des Filterstoffs 2 angefallenen Verunreinigungen mitgenommen, welche dann durch die Pumpe 4 abgepumpt werden.
Die Spülkammer 1 wird über die ganze Länge des Wasseraufbereitungsfilters gezogen. Hierbei befinden sich die Spülrohre in der suspendierten Schicht des Filterstoffs 2 und stossen beim Bewegen der Spülkammer 1 auf keinen grossen Widerstand.
Beim Bewegen der Spülkammer 1 wird unter Druck stehendes Waschwasser in das in Bewegungsrichtung der Spülkammer 1 erste Rohr der Verteilerleitung 5 zugeführt, während das Wasser mit Verunreinigungen über das hintere Dränagerohr 8 abgepumpt wird, wozu die Drosselklappen 9 geschlossen beziehungsweise geöffnet werden. Hierdurch wird die erforderliche Zugkraft am Seil 13, der Waschwasserverbrauch und der Austrag von feinem Sand in die Kanalisation vermindert.
Nach dem Ziehen der Spülkammer 1 über die ganze Länge des Wasseraufbereitungsfilters und dem Reinigen eines Streifens der Filterstoffschicht in einer Breite, welche der Breite der Spülkammer 1 gleich ist, verleiht man der letzteren eine positive Schwimmfähigkeit.
Die Spülkammer 1 taucht vollständig auf, worauf sie unter Anlegen einer unbedeutenden Kraft zum benachbarten Streifen verschoben wird, wo sich der Reinigungszyklus wiederholt.
Das Verleihen der positiven Schwimmfähigkeit für die Spülkammer 1 sowie die Regelung des Grads ihres Druckes auf die Schicht des Filterstoffes 2 erfolgen durch Füllen der Behälter 10 mit der erforderlichen Menge von Gas, die in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe der Spülrohre 6 in die Schicht des Filterstoffs 2 und der Schichthöhe des in dem Aufbereitungsfilter enthaltenen Wassers reguliert wird. Die vorgeschlagene Einrichtung gewährleistet einen hohen Grad der Durchwaschung des Filterstoffes, ist einfach im Betrieb und weist eine geringe Energieintensität auf.
Die beschriebene Einrichtung kann auch zum Reinigen des Filterstoffs in mit Wasser gefüllten Filtrationsbecken eingesetzt werden.