DD224496A1 - METHOD AND DEVICE FOR FILTRATION OF LIQUIDS - Google Patents

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DD224496A1
DD224496A1 DD26399884A DD26399884A DD224496A1 DD 224496 A1 DD224496 A1 DD 224496A1 DD 26399884 A DD26399884 A DD 26399884A DD 26399884 A DD26399884 A DD 26399884A DD 224496 A1 DD224496 A1 DD 224496A1
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Inventor
Peter Ott
Christian Pueschel
Armin Buenger
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Wassertech Forschung
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Filtration ueber eine koernige Filterschicht. Sie ist insbesondere in der Wasserversorgung und Abwasserbehandlung sowie zur Wertstoffrueckgewinnung und Kreislaufnutzung von Wasser einsetzbar. Ziel der Erfindung ist es, die hohe Belastbarkeit der bekannten rueckspuelbaren Schnellfilter mit der guten Reinigungsleistung der Feinsandfilter zu vereinen. Erfindungsgemaess wird auf der koernigen Filterschicht ein seitlich abgeschlossener Kasten hin- und herbewegt. Im Bereich dieses Kastens werden Begasungsduesen in den Filtersand eingebracht. Diese wirbeln die verschmutzte Filterschicht auf. Innerhalb des Kastens wird durch Abpumpen des Schlammes ein niedrigerer Fluessigkeitsspiegel eingestellt, wodurch die Filterschicht in diesem Bereich aufwaerts durchstroemt wird. Auf diese Weise wird eine Tiefenverschmutzung vermieden. Die Filtergeschwindigkeit kann 6-8 m/h erreichen.The invention relates to a method and a device for filtration over a granular filter layer. It can be used in particular in the water supply and wastewater treatment, as well as for the recovery of valuable substances and circulation of water. The aim of the invention is to combine the high load capacity of the known rueckspuelbaren quick filter with the good cleaning performance of the fine sand filter. According to the invention, a laterally closed box is moved back and forth on the spherical filter layer. In the area of this box gassing dies are introduced into the filter sand. These whirl up the dirty filter layer. Inside the box a lower level of liquid is adjusted by pumping out the sludge, which sweeps the filter layer upwards in this area. In this way, a deep pollution is avoided. The filter speed can reach 6-8 m / h.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Filtration von FlüssigkeitenMethod and device for the filtration of liquids

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Filtration über eine körnige Filterschicht. Sie ist insbesondere in der Wasserversorgung und Abwasserbehandlung sowie zur Wertstoff rückgewinnung und Kreislauf nutzung von 'Wasser einsetzbar.The invention relates to a method and a device for filtration over a granular filter layer. It can be used in particular in the water supply and wastewater treatment as well as recycling and recycling of 'water.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zur Filtration von Flüssigkeiten werden in vielen Fällen körnige Filterschichten, z. B. aus Sand, eingesetzt. In der Wasserbehandlung wird im wesentlichen nach zwei Filtrationsverfahren gearbeitet: Die vor allem für die Grundwasseranreicherung verwendeten Langsamsandfilter arbeiten auf Grund ihres feinen Korns als Oberflächenfilter. Da sich hier sehr schnell eine Kolmationsschicht ausbildet, werden auch bei den bisher möglichen Regenerierintervallen von 14 Tagen nur durchschnittliche Filterleistungen von 4 .„. 6 m/d erreicht. Eine häufigere Regenerierung ist bei den bekannten Geräten nicht möglich, da die Filter während der Regenerierung außer Betrieb gesetzt werden müssen .For filtration of liquids in many cases granular filter layers, for. B. sand, used. In the water treatment, essentially two filtration processes are used: The slow sand filters, which are mainly used for groundwater recharge, work as surface filters due to their fine grain. Since a colmation layer forms very quickly here, only average filter performances of 4 "are still possible at the previously possible regeneration intervals of 14 days." 6 m / d reached. A more frequent regeneration is not possible in the known devices, since the filters must be put out of service during the regeneration.

Zur Reinigung der obersten Sandschicht in Versickerungsbecken oder Langsamsandfiltern sind verschiedene Verfahren bekanntVarious methods are known for cleaning the uppermost layer of sand in infiltration basins or slow sand filters

Diese arbeiten entweder mittels mechanischer Abschabvorrichtung oder hydromechanisch. Bei einer bekannten Einrichtung wird der Sand über die ganze Beckenbreite mit Wasserstrahlpumpen aufge- These work either by mechanical scraper or hydromechanical. In a known device, the sand is spread over the entire width of the basin with water jet pumps.

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nommen, innerhalb des Gerätes mittels eines Fliehkraftabscheiders vom Schlammwasser getrennt und anschließend wieder eingebaut. Das Schlammwasser wird abgeleitet. Diese Einrichtung ist sehr aufwendig und kompliziert. Die Reinigung unter Wasser bei laufendem Betrieb ist nicht möglich.taken within the device by means of a centrifugal separator separated from the sludge water and then reinstalled. The muddy water is drained off. This device is very complicated and complicated. Underwater cleaning during operation is not possible.

Weiterhin ist eine Einrichtung bekannt, bei der die obere Sandschicht durch Wasserstrahlen aufgewirbelt wird und in einer Beruhigungskammer abgesetzt wird, während die spezifisch leichteren Schmutzstoffe mit dem Wasserstrom aus dem Filterbereich hinausgeführt werden. Der Gesamtprozeß läuft unter dem Filterüberstau ab.Furthermore, a device is known in which the upper layer of sand is whirled up by water jets and deposited in a settling chamber, while the specific lighter contaminants are carried out with the flow of water from the filter area. The total process will take place under the filter overflow.

Die Nachteile bei dieser Vorrichtung sind darin zu sehen, daß durch die hydraulische Aufwirbelung die Gefahr der Tiefenverschmutzung des Filterbettes nicht ausgeschlossen ist und eine ungleichmäßige Oberfläche entsteht, die durch zusätzliche Vorrichtungen abgeglichen werden muß. Der bereits konzentrierte Schlamm wird wieder verdünnt, wodurch eine aufwendige Nachbehandlung erforderlich wird. Für die Entnahme des Spülwassers aus dem Filterü'oerstau darf dieser eine gewisse Mindesttiefe nicht unterschreiten.The disadvantages of this device can be seen in the fact that the risk of deep contamination of the filter bed is not excluded by the hydraulic fluidization and creates a non-uniform surface, which must be balanced by additional devices. The already concentrated sludge is diluted again, whereby a complex post-treatment is required. For the removal of the rinse water from the Filterü'oerstau this must not fall below a certain minimum depth.

Es sind ferner Einrichtungen bekannt, bei denen auf das Filterbett ein nach unten offener Kasten aufgesetzt wird, aus dem die hydraulisch aufgewirbelten Schmutzstoffe abgezogen werden. Dabei wird aus dem Kasten mehr Wasser abgeführt, als für die hydraulische Aufwirbelung zugeführt wird. Das Schmutzwasser wird z. B. mittels Unterdruck abgezogen. Nachteilig ist vor allem der hohe Wasserverbrauch für die hydraulische Aufwirbelung und das gering konzentrierte Spülwasser.There are also known devices in which a downwardly open box is placed on the filter bed, from which the hydraulically fluidized contaminants are removed. In this case, more water is discharged from the box, as is supplied for the hydraulic fluidization. The dirty water is z. B. deducted by means of negative pressure. The disadvantage is especially the high water consumption for the hydraulic fluidization and the low-concentration rinse water.

Es wurde weiterhin ein Filtrationsverfahren entwickelt, bei dem der Oberflächenfilter durch eine rotierende Waschtrommel aufgewirbelt wird und das Spülwasser aus einem umschlossenen Raum abgezogen wird. Der Nachteil dieser Verfahrensweise ist darin zu sehen, daß bei tiefen Becken der Antrieb der Waschtrommel unter Wasser ausgeführt werden muß. Weiterhin ist die Länge der Reinigungsvorrichtung, insbesondere bei der Anordnung von zwei Waschtrommeln, relativ groß.A filtration process has also been developed in which the surface filter is fluidized by a rotating washing drum and the rinse water is withdrawn from an enclosed space. The disadvantage of this procedure is the fact that in deep pools the drive of the washing drum must be performed under water. Furthermore, the length of the cleaning device, in particular in the arrangement of two washing drums, is relatively large.

Da die feinkörnigen Langsamsandfilter eine weitaus bessere Reinigungswirkung als die Schnell filter üblicher Bauart erreichen, kann in vielen Fällen auf ihren Einsatz nicht verzichtet werden. Zur Erzielung einer hohen Filterleistung werden überwiegend von unten mit Wasser oder mit Wasser und Luft rückspülbare Schnellfilter eingesetzt. Diese arbeiten als Tiefbettfilter mit Filtergeschwindigkeiten von über 4 m/h. Der mit diesen Schnellfiltern, die mit Grobsand- oder Kiesfilterschichten arbeiten, erreichbare Reinigungsgrad ist geringer als bei Langsamsandfiltern mit Filterschichten aus Feinsand. Der Aufwand für die Rückspülung ist sehr hoch. Es ist weiterhin erforderlich, ein enges Filterkornspek'trum einzusetzen, da sich sonst das feinere Korn auf der Filteroberfläche ablagert und hohen Druckverlust erzeugt. Ferner eignen sich diese Filter schlecht für die Abtrennung fasriger oder pulverförmiger Stoffe.Since the fine-grained Langsamsand filter achieve a much better cleaning effect than the fast filter of conventional design, can not be waived their use in many cases. To achieve a high filter performance, backwashable quick filters are predominantly used from below with water or with water and air. These work as deep bed filters with filter speeds of over 4 m / h. The degree of cleaning achievable with these quick filters, which work with coarse sand or gravel filter layers, is lower than with slow sand filters with filter layers of fine sand. The effort for backwashing is very high. It is also necessary to use a narrow filter grain spec- trum, as otherwise the finer grain deposits on the filter surface and generates high pressure loss. Furthermore, these filters are poorly suited for the separation of fibrous or powdery substances.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen Filter aus körnigem Material zu entwickeln, der die hohe Belastbarkeit der bekannten rückspülbaren Schnellfilter mit der guten Reinigungsleistung der Feinsandfilter vereint. Die Reinigungsvorrichtung soll eine geringe Baulänge aufweisen. Es soll auf unter Wasser drehbare Teile verzichtet werden.The aim of the invention is to develop a filter of granular material, which combines the high load capacity of the known backwashable quick filter with the good cleaning performance of the fine sand filter. The cleaning device should have a small overall length. It should be dispensed with underwater rotatable parts.

Bei der Reinigung soll gleichzeitig eine Belüftung des Wassers erfolgen,At the same time, aeration of the water should take place during the cleaning,

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Filtration durch eine feinkörnige Filterschicht zu entwickeln, wobei diese Filterschicht ohne Unterbrechung des Betriebes oberflächlich unter dem Filterüberstau gereinigt wird. Die zu schaffende Vorrichtung soll mit mechanischen und hydraulischen Mitteln eine glatte Oberfläche schaffen, bei hochkonzentrierten Suspensionen eine sichere Reinigung gewährleisten und gleichzeitig eine Tiefenverschmutzung vermeiden. Es sollen unterschiedliche Regeneriertiefen ermöglicht sowie in beiden. Fahrtrichtungen gleich hohe Reinigungsleistungen erzielt wer-The invention has for its object to develop a method for filtration through a fine-grained filter layer, said filter layer is cleaned without interruption of the operation superficially under the filter overflow. The device to be created to create a smooth surface with mechanical and hydraulic means to ensure safe cleaning at highly concentrated suspensions and at the same time avoid deep pollution. It will allow different regeneration depths and in both. Driving directions can be achieved the same high cleaning performance

den. Bei der Vorrichtung soll auf drehbare Teile, die mit dem Wasser in Berührung kommen, verzichtet werden. Der Schlammabzug soll oberhalb der Aufwirbelungszone möglich sein.the. In the device should be dispensed with rotatable parts that come into contact with the water. The sludge outlet should be possible above the fluidization zone.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die zu filtrierende Flüssigkeit über eine körnige Filterschicht geleitet wird, die als Oberflächenfilter arbeitet und innerhalb eines von der übrigen Filterfläche abgeschlossenen Raumes ein Gas in die körnige Filterschicht eingeleitet wird, wobei der abgeschlossene Raum über die Filteroberfläche bewegt wird und der Schlamm kontinuierlich aus dem abgeschlossenen Raum abgezogen wird.According to the invention, the object is achieved in that the liquid to be filtered is passed through a granular filter layer which operates as a surface filter and within a space enclosed by the remaining filter surface, a gas is introduced into the granular filter layer, wherein the enclosed space is moved over the filter surface and the sludge is continuously withdrawn from the enclosed space.

Die aufwärts gerichtete Strömung wird vorzugsweise durch Absenken des Flüssigkeitsspiegels innerhalb des abgeschlossenen Raumes oder durch Einstellung eines erhöhten Flüssigkeitsspiegels im Bereich neben der Gaseinleitung erzeugt. Das Gas wird unter Druck durch eine Vielzahl von. Düsen in die körnige Filterschicht eingeleitet.The upward flow is preferably generated by lowering the liquid level within the confined space or by adjusting an elevated liquid level in the region adjacent to the gas inlet. The gas is pressurized by a variety of. Nozzle introduced into the granular filter layer.

In einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung werden die Düsen während des Gasaustritts zu Schwingungen angeregt, um das Filterbett gleichmäßig aufzuwirbeln. Um den Energieaufwand zu minimieren, erfolgt die Erregung auf einen Resonanzzustand, d. h. auf die Eigenfrequenz der Flüssigkeit CO = ~- mit ν = 3 /g . \y , auf die mittlere Eigenfrequenz des Stromröhrensystems zwischen den Filterkörnern (J1 = —=· oder auf dieIn a preferred embodiment of the invention, the nozzles are excited to vibrate during the gas outlet in order to whirl up the filter bed uniformly. In order to minimize the energy expenditure, the excitation takes place on a resonance state, ie on the natural frequency of the liquid CO = ~ - with ν = 3 / g. \ y , on the average natural frequency of the current tube system between the filter grains (J 1 = - = · or on the

1 * liRöhre r-, mittlere Eigenfrequenz des Filterkorns CJ? = Λ/ 1 * li tube r-, mean natural frequency of the filter grain CJ? = Λ /

mit c s —j— .with cs - j -.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß in einem Filterbecken eine körnige Filterschicht mit Stützschicht und Drainage oder mit einem Filterboden vorhanden ist. In die körnige Filterschicht greifen innerhalb eines durch Seitenwände abgeschlossenen Raumes eine Vielzahl von Düsen zur Gaseinleitung ein, die an eine Gaszuführungsleitung angeschlossen sind. Der abgeschlossene Raum ist oberhalb der Düsen mit einer Schlammentnahme ausgerüstet. Die Düsen und die Schlammentnahme sind vorzugsweise höhenverstellbar angeordnet. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist in Fahrtrichtung hinter dem abgeschlossenen Raum ein zur FilterschichtThe device according to the invention is characterized in that a granular filter layer with supporting layer and drainage or with a filter bottom is present in a filter tank. Within the granular filter layer, within a space closed by side walls, are a plurality of gas introduction nozzles connected to a gas supply pipe. The enclosed space is equipped with a sludge removal above the nozzles. The nozzles and the sludge removal are preferably arranged vertically adjustable. In a particular embodiment of the invention is in the direction of travel behind the closed space one to the filter layer

offener Raum zur Spülwasserzuführung vorhanden. Die Funktion ist wie folgt:open space for rinsing water supply available. The function is as follows:

Das Gerät bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 0,20 ·«. 2,0 m/min über das zu regenerierende Becken. Die Gaseinleitungsdüsen werden auf eine bestimmte Tiefe in den Filtersand abgesenkt. Das eingetragene Gas bewirkt eine Aufwirbelung des Filtersandes. Infolge der durch die Differenz des Wasserspiegels innerhalb des abgeschlossenen Raumes und des Wasserspie- . gels im Becken bzw. des Wasserspiegels in der Spülkammer kommt es zu einer aufwärts gerichteten Strömung, wodurch die Schmutzstoffe nach oben ausgetragen werden« Das Schlammwasser wird kontinuierlich aus dem abgeschlossenen Raum abgezogen, während der aufgewirbelte Sand sich wieder absetzt. Bei Anlagen, die eine bestimmte Schlammkonzentration benötigen, wird der belüftete Schlamm wieder in das Filterbecken zurückgeführt. Bei der Anordnung einer Spülkammer ist auch die Filtration konzentrierter Medien, wie z. B. von Abwasser- und Wasserwerksschlämmen möglich Das Spülwasser infiltriert schneller als die Schlammsuspension, wodurch eine intensivere aufwärts gerichtete Strömung in der Filterschicht im Bereich der Düsen erzeugt wird. Bei der Filtration konzentrierter Medien ist es erforderlich, den zeitlichen Abstand zwischen zwei Regenerierungen zu verkürzen. Durch die häufigere Regenerierung" entsteht ein wenig konzentrierter Schlamm, der nachträglich eingedickt werden muß. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß die Reinigung mit zwei hintereinander befindlichen Düsenanordnungen erfolgt, wobei die zweite Düsenanordnung in größerer Tiefe arbeitet. In der ersten Reinigungsstufe wird ein konzentrierter Schlamm ausgetragen, während in der zweiten Stufe eine intensivere Reinigung der Filterschicht erfolgt.The device moves at a speed of 0.20 · «. 2.0 m / min over the pool to be regenerated. The gas inlet nozzles are lowered to a certain depth in the filter sand. The gas introduced causes a Aufwirbelung the filter sand. As a result of the difference in the water level within the closed space and the water Pei-. Gels in the basin or the water level in the rinsing chamber there is an upward flow, whereby the pollutants are discharged upward "The mud water is continuously withdrawn from the enclosed space, while the fluidized sand settles again. In systems requiring a certain sludge concentration, the aerated sludge is returned to the filter tank. In the arrangement of a rinsing chamber and the filtration of concentrated media, such. B. Sewage and Wasserwerksschlämmen possible The rinse water infiltrates faster than the sludge suspension, whereby a more intense upward flow is generated in the filter layer in the region of the nozzle. In the filtration of concentrated media, it is necessary to shorten the time interval between two regenerations. This disadvantage is eliminated according to the invention by cleaning with two successive nozzle arrangements, the second nozzle arrangement operating at a greater depth Sludge discharged while in the second stage, a more intensive cleaning of the filter layer.

Die Einsatzmöglichkeit der Reinigungsvorrichtung in Filterbekken mit hohem Oberstau wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der durch Seitenwände umgebene abgeschlossene Raum auch oben abgeschlossen ist und der Schlammwassereinlauf in eine Entnahmevorrichtung geführt ist, die als ein bis über den Wasserspiegel des Beckens reichendes Rohr oder Schacht ausgebildet istThe possibility of using the cleaning device in Filterbekken with high Oberstau is inventively achieved in that the enclosed by side walls enclosed space is also completed and the sludge water inlet is guided in a removal device, which is designed as a reaching beyond the water level of the tank pipe or shaft

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Spül- In a particular embodiment of the invention, the flushing

wasserzuführung im oberen Bereich ebenfalls als ein bis über den Wasserspiegel des Beckens reichendes Rohr oder als Schacht ausgebildet. Erfindungsgemäß können das Rohr oder der Schacht der Entnahmevorrichtung mit dem Rohr oder Schacht der Spülwasserzuführung als eine bauliche Einheit ausgeführt werden. Es ist auch möglich, die Ausführungsform für tiefe Becken mit zwei Düsenanordnungen mit dazwischen liegender Spüleinrichtung auszubilden.Water supply in the upper region also designed as a reaching over the water level of the basin pipe or as a shaft. According to the invention, the pipe or the shaft of the removal device can be designed with the pipe or shaft of the rinsing water supply as a structural unit. It is also possible to form the embodiment for deep basins with two nozzle arrangements with intermediate flushing device.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die Düsen zur Gaseinleitung an einem Gitter aus horizontal angeordneten Rohren angebracht, wobei das Gitter an eine Gaszuführungsleitung angeschlossen ist. Das Gitter ist über eine Schwingungsübertragung mit einem Schwingungserzeuger verbunden. Es wird auf eine vorbestimmte Frequenz erregt und auf eine vorbestimmte Tiefe in den Filtersand abgesenkt. Dadurch wird eine gleichmäßigere Aufwirbelung der Filterschicht erreicht.In a particular embodiment of the invention, the nozzles for gas introduction are attached to a grid of horizontally arranged tubes, wherein the grid is connected to a gas supply line. The grid is connected via a vibration transmission with a vibrator. It is energized to a predetermined frequency and lowered to a predetermined depth into the filter sand. As a result, a more uniform Aufwirbelung the filter layer is achieved.

Im Vergleich mit den zur Zeit im Einsatz befindlichen Vorrichtungen treten wesentliche Vorteile auf:Compared to the devices currently in use, there are significant advantages:

- Erhöhung der Filtergeschwindigkeit von 5 auf über 20 ... 70 m/d;- Increasing the filter speed from 5 to over 20 ... 70 m / d;

- keine Unterbrechung des Filterbetriebes;- no interruption of the filter operation;

- Energieeinsparung ca. 90 %, dadurch Energieversorgung mittels Schleppkabel möglich;- energy saving approx. 90 %, thus energy supply by means of trailing cable possible;

- geringes Gewicht, transportable Ausführung möglich;- low weight, transportable design possible;

- höhere Reinigungsleistung bei hochkonzentrierten Suspensionen ;- higher cleaning performance with highly concentrated suspensions;

- keine Betriebsstörungen durch Steine im Filterbett;- no malfunctions due to stones in the filter bed;

- ge-ringerer Bedienungsaufwand, einfachere Automatisierbarkeit;- lower operator effort, easier automation;

- höhere Konzentration des anfallenden Schlammwassers;- higher concentration of the resulting sludge water;

- volle Betriebseffektivität in beiden Fahrtrichtungen;- full operational efficiency in both directions of travel;

- Verkürzung der Baulänge der Reinigungsvorrichtung;- shortening the length of the cleaning device;

- Vermeidung drehender Teile im Bereich der Flüssigkeit.- Avoiding rotating parts in the liquid area.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an 2 Ausführungsbeispielen an Hand der zugehörigen Zeichnungen erläutert werden.The invention will be explained below with reference to two embodiments with reference to the accompanying drawings.

Abb. 1 Vorrichtung zur Reinigung von Filtersand mit zwei BelüftungsgitternFig. 1 Device for cleaning filter sand with two ventilation grids

Abb. 2 Vorrichtung zur Reinigung von Filtersand mit Belüftungsgittern in tiefen BeckenFig. 2 Device for cleaning filter sand with ventilation grilles in deep basins

Die Reinigungsvorrichtungen werden in allen Beispielen zur Behandlung von feinkörnigen Sandfilterschichten 11 mit einer Körnung von 0,4 bis 0,63'mm eingesetzt. Unter den Sandfilterschichten 11 befinden sich Stützschichten 12, die mit Drainagen versehen sind. Durch die ständige Reinigung des oberen Bereiches der feinkörnigen Filterschicht 11 tritt eine erhebliche Leistungssteigerung ein. Die erreichbare FiItergeschwindigkeit beträgt z. B. 0,5 m/h, wenn die Flockung von stark verschmutztem Oberflächenwasser unmittelbar im Filterüberstau durchgeführt wird und bis zu 5 m/h bei vorgereinigten Wässern aus Grobreinigungsanlagen. Die erreichte Wasserqualität ist wesentlich besser als bei den bekannten rückspülbaren Schnellfiltern .The cleaning devices are used in all examples for the treatment of fine-grained sand filter layers 11 with a grain size of 0.4 to 0.63 mm. Under the sand filter layers 11 are support layers 12 which are provided with drainages. Due to the constant cleaning of the upper portion of the fine-grained filter layer 11 occurs a significant increase in performance. The achievable FiItergeschwindigkeit is z. B. 0.5 m / h, when the flocculation of heavily contaminated surface water is carried out directly in the filter overflow and up to 5 m / h in pre-cleaned water from coarse cleaning plants. The achieved water quality is much better than in the known backwashable quick filters.

Beispiel 1example 1

Das in Abb. 1 dargestellte Gerät besteht aus einem Grundrahmen 5 und bewegt sich auf Laufrollen 5 in Beckenlängsrichtung. Zur Filtration von konzentrierten Suspensionen werden hintereinander zwei Belüftungsgitter 18 mit Düsen 1 in abgeschlossenen Räumen 8 angeordnet. Die Belüftungsgitter 1 bestehen aus horizontal angeordneten gelochten oder porösen Rohren. Die Luftzufuhr erfolgt durch eine Leitung 15. Das erste Gitter wird auf eine Tiefe von 5 cm, das in Fahrtrichtung dahinter liegende auf 10 cm in den Filtersand 11 abgesenkt. Zwischen den beiden Belüftungsgittern 13 erfolgt die Spülwasserzuführung 3. Infolge der Wasserspiegeldifferenz zwischen den abgeschlossenen Räumen 8, die durch Schienen 9 abgedichtet sind,The device shown in Fig. 1 consists of a base frame 5 and moves on rollers 5 in the basin longitudinal direction. For the filtration of concentrated suspensions, two ventilation grids 18 with nozzles 1 in closed spaces 8 are arranged in succession. The ventilation grille 1 consist of horizontally arranged perforated or porous pipes. The air is supplied through a line 15. The first grid is lowered to a depth of 5 cm, lying in the direction of travel behind it to 10 cm in the filter sand 11. The rinsing water supply 3 takes place between the two ventilation grids 13. As a result of the water level difference between the closed spaces 8, which are sealed by rails 9,

und der Spülkammer 3 kommt es im Bereich der Belüftungsgitter 18 zu aufwärts gerichteten Strömungen. Der Luftaustritt an der Filteroberfläche bewirkt ein Aufbrechen der Kolmationsschicht, während das Spülwasser die Schmutzstoffe nach oben austrägt. Das Schlammwasser wird über die Schlammrinne 2 mit höhenverstellbarer überlaufkante 13 ausgetragen und von der Pumpe 4 aus dem Becken 10 gefördert. Aus dem in Fahrtrichtung ersten abgeschlossenen Raum 8 wird ein relativ konzentrierter Schlamm gewonnen, während mit dem zweiten Belüftungsgitter 1 eine weitgehende Reinigung der Filterschicht 11 erfolgt. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform wird das Gitter,1 in Schwingungen versetzt. Dadurch erfolgt ein gleichmäßigeres Aufbrechen der Filterschicht 11.and the rinsing chamber 3 occurs in the area of the ventilation grille 18 to upward flows. The air outlet on the filter surface causes the collagen layer to break open, while the rinse water discharges the contaminants upwards. The sludge water is discharged via the sludge channel 2 with height-adjustable overflow edge 13 and conveyed by the pump 4 from the basin 10. From the first closed in the direction of travel space 8 a relatively concentrated sludge is obtained, while with the second ventilation grille 1 a substantial cleaning of the filter layer 11 takes place. In another embodiment, not shown, the grid, 1 is vibrated. This results in a more uniform breaking of the filter layer 11.

Beispiel 2Example 2

Das in Abb. 2 dargestellte Gerät für den Einsatz in tiefen Bekken besteht wie das Gerät aus Beispiel 2 aus einem Grundrahmen 5 und bewegt sich mittels Laufrädern 6 auf Betonkanten 7 in Beckenlängsrichtung. Es werden ebenfalls zwei Belüftungsgitter 18 mit dazwischen angeordneter Spülwasserzuführung 3 angeordnet. Die Spülwasserzuführung ist als unten offener Kasten ausgebildet, der sich nach oben zu einem bis über die Wasserspiegeloberfläche des Beckens 10 reichenden Schacht verlängert. Um diesen Schacht ist die Entnahmevorrichtung 4 angeordnet, die in den abgeschlossenen Räumen 8 Schlammwassereinläufe 2 besitzt. Die Entnahmevorrichtung 4 und die Spülwasserzuführung 3 sind als einheitliches Bauteil nach oben geführt. Die Belüftungsgitter 18 sind wie im Beispiel 1 angeordnet und werden durch die Druckluftzuführung 15 beaufschlagt.The device shown in Fig. 2 for use in deep Bekken consists as the device of Example 2 of a base frame 5 and moves by means of wheels 6 on concrete edges 7 in the basin longitudinal direction. There are also two ventilation grille 18 arranged with interposed flushing water supply 3. The rinse water supply is designed as a bottom open box, which extends up to a reaching beyond the water surface surface of the basin 10 shaft. Around this shaft, the removal device 4 is arranged, which has 8 sludge water inlets 2 in the enclosed spaces. The removal device 4 and the rinse water supply 3 are guided as a single component upwards. The ventilation grille 18 are arranged as in Example 1 and are acted upon by the compressed air supply 15.

Claims (11)

Erfindungsanspruchinvention claim 1. Verfahren zur Filtration von Flüssigkeiten, wobei die Flüssigkeiten durch eine körnige Filterschicht geleitet werden, die als Oberflächenfilter arbeitet und in vorbestimmten Abständen oberflächlich aufgewirbelt wird, währenddessen im Bereich der Aufwirbelung eine aufwärts gerichtete Strömung erzeugt wird, gekennzeichnet dadurch, daß in die körnige Filterschicht (11) innerhalb eines von der übrigen Filterfläche abgeschlossenen Raumes (8) ein Gas (1) eingeleitet wird, wobei der abgeschlossene Raum (8) über die Filteroberfläche bewegt wird und aer Schlamm kontinuierlich aus dem abgeschlossenen Raum (3) abgezogen wird«1. A process for the filtration of liquids, wherein the liquids are passed through a granular filter layer which operates as a surface filter and is fluidized at predetermined intervals, while in the field of fluidization an upward flow is generated, characterized in that in the granular filter layer (11) within a closed from the rest of the filter surface space (8) a gas (1) is introduced, wherein the closed space (8) is moved over the filter surface and aer slurry continuously from the enclosed space (3) is drawn off " Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die aufwärts gerichtete Strömung in der körnigen Filterschicht (11) durch Absenkung des Flüssigkeitsspiegels innerhalb des abgeschlossenen Raumes (8) gegenüber dem umgebenden Flüssigkeitsspiegel erzeugt wird«Method according to item 1, characterized in that the upward flow in the granular filter layer (11) is produced by lowering the liquid level within the enclosed space (8) with respect to the surrounding liquid level « 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die aufwärts gerichtete Strömung in der körnigen Filterschicht (11) durch Einstellung eines erhöhten Flüssigkeitsspiegels im Bereich (3) neben der Aufwirbelung (1) erzeugt wird.3. The method according to item 1, characterized in that the upward flow in the granular filter layer (11) by adjusting an increased liquid level in the region (3) next to the Aufwirbelung (1) is generated. 4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gas unter Druck durch eine Vielzahl von Düsen (1) in die körnige Filterschicht (11) eingeleitet wird.4. The method according to item 1, characterized in that the gas is introduced under pressure through a plurality of nozzles (1) in the granular filter layer (11). Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Düsen (1) zu Schwingungen angeregt werden.Method according to item 4, characterized in that the nozzles (1) are excited to oscillate. 6, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Düsen (1) auf die Eigenfrequenz der Flüssigkeit, die mittlere Eigenfrequenz des Stromröhrensystems oder die mittlere Eigenfrequenz des Filterkornes erregt werden.6, method according to item 1, characterized in that the nozzles (1) are excited to the natural frequency of the liquid, the average natural frequency of the current tube system or the mean natural frequency of the filter grain. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Filterbecken (10) eine körnige Filterschicht (11) mit Stützschicht (12) und Drainage (17) oder einem Filterboden (18) vorhanden ist, in die körnige Filterschicht (11) eingreifend eine Vielzahl von Düsen (1) zur Gaseinleitung angeordnet sind, die an eine Gaszuführungsleitung (15) angeschlossen sind, wobei sich die Düsen (1) innerhalb eines durch Seitenwände (14) abgeschlossenen Raumes (8) befinden, der mit einer Schlammentnahme (4) oberhalb der Düsen (1) versehen ist.7. Apparatus for carrying out the method according to item 1, characterized in that in a filter tank (10) a granular filter layer (11) with support layer (12) and drainage (17) or a filter bottom (18) is present in the granular filter layer (11) engaging a plurality of nozzles (1) are arranged for gas introduction, which are connected to a gas supply line (15), wherein the nozzles (1) within a closed by side walls (14) space (8), which with a Sludge removal (4) above the nozzles (1) is provided. δ« Vorrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Düsen (1) und/oder die Schlammentnahme (4) höhenverstellbar angeordnet sind.δ «Device according to item 7, characterized in that the nozzles (1) and / or the sludge removal (4) are arranged vertically adjustable. 9. Vorrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Düsen (1) zur Gaseinleitung an einem Gitter (13) aus horizontal angeordneten Rohren angebracht sind, wobei das Gitter (18) an eine Gaszuführuhgsleitung (15) angeschlossen ist.9. The device according to item 7, characterized in that the nozzles (1) are mounted for gas introduction to a grid (13) of horizontally arranged tubes, wherein the grid (18) to a Gaszuführuhgsleitung (15) is connected. 1Oo Vorrichtung nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß das Gitter (18) mit einem Schwingungserzeuger (15) über eine Schwingungsübertragung (16) verbunden ist.1Oo device according to item 9, characterized in that the grid (18) with a vibration generator (15) via a vibration transmission (16) is connected. 11. Vorrichtung nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß hinter dem Gitter (1) ein zweites Gitter (1) innerhalb eines zweiten abgeschlossenen Raumes (8) angeordnet ist.11. The device according to item 5, characterized in that behind the grid (1) a second grid (1) within a second closed space (8) is arranged. 12. Vorrichtung nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß in Fahrtrichtung hinter dem abgeschlossenen Raum (8) ein zur Filterschicht (11) offener Raum (3) zur Spülwasser.zuführung vorhanden ist »"12. The device according to item 5, characterized in that in the direction of travel behind the enclosed space (8) to the filter layer (11) open space (3) for Spülwasser.zuführung is available » 13. Vorrichtung nach Punkt 5 und 11, gekennzeichnet dadurch, daß der zur Filterschicht (11) offene Raum (3) zur Spülwasserzuführung zwischen den beiden mit Gittern (18) zur Luftzuführung versehenen abgeschlossenen Räumen (8) angeordnet ist.13. The device according to item 5 and 11, characterized in that the filter layer (11) open space (3) for flushing water supply between the two with gratings (18) provided for air supply enclosed spaces (8) is arranged. 14. Vorrichtung nach Puhkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß der durch Seitenwände (14) abgeschlossene Raum (8) auch oben geschlossen ist und der Abzug für das Schlammwasser vom Schlammwassereinlauf (2) in eine Entnahmevorrichtung (4) geführt ist, die als ein bis über den Wasserspiegel des Beckens (10) reichendes Rohr oder Schacht ausgebildet ist.14. The device according to Puhkt 5, characterized in that the by side walls (14) completed space (8) is also closed at the top and the trigger for the sludge water from the sludge water inlet (2) in a removal device (4) is performed as a to over the water level of the basin (10) reaching pipe or shaft is formed. 15. Vorrichtung nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Spülwasserzuführung (3) als ein bis über den Wasserspiegel des Beckens (10) reichendes Rohr oder Schacht ausgebildet ist.15. The device according to item 12, characterized in that the rinse water supply (3) is designed as a pipe or shaft reaching to above the water level of the basin (10). 16. Vorrichtung nach Punkt 12 und 13, gekennzeichnet dadurch, daß das Rohr oder der Schacht der Entnahmeeinrichtung (4) und das Rohr oder der Schacht der Spülwasserzuführung (3) als einheitliches Bauteil ausgebildet sind.16. The device according to item 12 and 13, characterized in that the tube or the shaft of the removal device (4) and the tube or the shaft of the rinse water supply (3) are formed as a unitary component.
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