DD238278A1

DD238278A1 - Einrichtung zur automatischen ermittlung abfiltrierbarer bestandteile in fluessigkeiten

Info

Publication number: DD238278A1
Application number: DD27730785A
Authority: DD
Inventors: Bernd Goldberg; Erich Wilinski; Hartmut Ehbrecht
Original assignee: Wasserversorgung Abwasse
Priority date: 1985-06-13
Filing date: 1985-06-13
Publication date: 1986-08-13

Abstract

Die Einrichtung dient der Ermittlung einer kennzeichnenden Groesse fuer die Konzentration abfiltrierbarer Bestandteile in Fluessigkeiten. Ziel der Erfindung ist eine Einrichtung, die unter Ausschaltung subjektiver Einfluesse automatisch die Ermittlung dieser kennzeichnenden Groesse ermoeglicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, bei der die Messwertermittlung nicht von subjektiven Bedingungen beeinflusst wird, die Prozesse fuer die Messwertermittlung automatisierbar und die ermittelten Messwerte eine vergleichbare Groesse fuer die Konzentration der abfiltrierbaren Bestandteile in der untersuchten Fluessigkeit sind. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe mit einer Einrichtung geloest, bei der eine Pumpe, mit der ein vorbestimmter Volumenstrom gefoerdert werden kann, mittels einer Foerderleitung mit einem regenerierbaren Filter verbunden und eine Steuer-, Mess- und Registriereinheit mit zugehoerigen Wasserstandsgebern am Filter angeordnet ist. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Automatische Ermittlung einer kennzeichnenden Größe für die Konzentration abfiltrierbarer Bestandteile in Flüssigkeiten, insbesondere für die automatische Wasserbeschaffenheitskontrolle.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Lösungen bekannt, bei denen zur Bestimmung der Konzentration abfiltrierbarer Bestandteile in Flüssigkeiten entnommene Proben mittels spezieller Filterapparate durch Filterpapiere filtriert und die dabei abfiltrierten Stoffe gravimetrisch bestimmt werden.

Mit der so gemessenen Menge abfiltrierbarer Stoffe wird durch Bezug auf die eingesetzte Flüssigkeitsmenge die Konzentration errechnet. Die einzelnen Handhabungen für die Vorbehandlung der eingesetzten Filterpapiere, die Filtration und die Nachbehandlung der Filterpapiere, wie Trocknung und Abkühlung und Wägung sind mit Analysenverfahren einheitlich vorgeschrieben. Diese Verfahren sind durch folgende Nachteile gekennzeichnet:

• jeder Meßwert erfordert eine gesonderte Probeentnahme und laboranlytische Untersuchung mit einem hohen Zeitaufwand

• diese Lösungen sind für eine automatische und kontinuierliche Kontrolle der Belastung von Flüssigkeiten mit abfiltrierbaren Bestandteilen nicht zugänglich

• diese Lösungen sind durch eine erhebliche subjektiv beeinflußte Fehlergröße gekennzeichnet

Es sind auch Lösungen bekannt, bei denen als Kenngröße für die Belastung der Flüssigkeit mit abfiltrierbaren Bestandteilen die Trübung der Flüssigkeit gemessen wird. Diese Lösungen sind zwar einer automatischen und kontinuierlichen Meßwerterfassung zugänglich, aber durch den Nachteil gekennzeichnet, daß die Meßwerte für die Trübung abhängig sind von dem angewendeten Meßprinzip und keine eindeutige und keine vergleichbare Beziehung zur Belastung der Flüssigkeit mit abfiltrierbaren Bestandteilen besteht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Einrichtung, die unter Ausschaltung subjektiver Einflüsse automatisch die Ermittlung einer kennzeichnenden Größe für die Ermittlung einer kennzeichnenden Größe für die abfiltrierbaren Bestandteile in Flüssigkeiten ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ermittlung abfiltrierbarer Bestandteile in Flüssigkeiten zu schaffen, bei der die Meßwertermittlung nicht von subjektiven Bedingungen beeinflußt wird, die Prozesse für die iMeßwertermittlung automatisierbar und die ermittelten Meßwerte eine vergleichbare Größe für die Konzentration der abfiltrierbaren Bestandteile in der untersuchten Flüssigkeit sind.

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Einrichtung gelöst, bei der eine Pumpe, mit der ein vorbestimmter Volumenstrom gefördert werden kann, mittels einer Förderleitung mit einem regenerierbaren Filter verbunden und eine Steuer-, Meß- und Registriereinheit mit zugehörigen Wasserstandsgebern am Filter angeordnet ist.

Der regenerierbare Filter ist ausgestattet mit einer Filtratkammer, einem Filterboden und einem Filterraum, in dem sich ein regenerierbares körniges Filtermaterial befindet und über dem ein Filterüberstau angeordnet ist. An der Filtratkammer sind ein

Spülwasserzulauf mit einer automatisch steuerbaren Absperreinrichtung und ein Filtratablauf mit einer automatisch steuerbaren Absperreinrichtung angeordnet, wobei der Filtratablauf vor dem freien Auslauf schwanenhalsförmig bis dicht unter die Höhe des unteren Wasserstandsgebers geführt ist.

Am Filterraum sind ein Überlauf und im Filterüberstau unterhalb des Überlaufes und oberhalb des Filtermaterials zwei Wasserstandsgeber angeordnet. Die Steuer-, Meß- und Registriereinheit ist mit einer Baugruppe für die Zeitmessung, für die Messung der erforderlichen Zeit der Erhöhung des Wasserstandes im Filterüberstau von dem unteren bis zu dem oberen Wasserstandgeber, mit einer Baugruppe für die Registrierung der gemessenen Zeit und einer Baugruppe für die Steuerung der Pumpe und der Filterspülung ausgestattet.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folgt: Aus der Flüssigkeit, deren abfiltrierbarer Bestandteil ermittelt werdensoll, wird ein konstanter Volumenstrom auf einen regenerierbaren Untersuchungsfilter geleitet oder gefördert, der so ausgebildet ist, daß in ihm die abfiltrierbaren Bestandteile zurückgehalten werden. Durch die Zurückhaltung der abfiltrierbaren Bestandteile im Filterbett erhöht sich der Filterwiderstand.

Die Funktion der Veränderung des Filterwiderstandes in dem Untersuchungsfilter ist eine kennzeichnende Größe für die abfiltrierbaren Bestandteile in der Flüssigkeit. Es bestehen zwei Varianten der Ermittlung eines Meßwertes, der die abfiltrierbaren Bestandteile in der Flüssigkeit kennzeichnet.

a) Der konstante Volumenstrom der zu untersuchenden Flüssigkeit wird bis zur Erhöhung des Filterwiderstandes auf eine konstante Höhe auf den Filter geleitet oder gefördert. Die bis zur Erreichung dieser Filterwiderstandserhöhung erforderliche meßbare Zeit ist der Meßwert für die abfiltrierbaren Bestandteile in der Flüssigkeit.

b) Der konstante Volumenstrom der zu untersuchenden Flüssigkeit wird eine konstante Zeit andauernd auf den Filter geleitet oder gefördert. Die nach dieser Zeit aufgetretene meßbare Erhöhung des Filterwiderstandes ist der Meßwert für die abfiltrierbaren Bestandteile in der Flüssigkeit.

Nach Erreichen der konstanten Filterwiderstandserhöhung gemäß Variante a) bzw. nach Ablauf der konstanten Filtrationszeit gemäß Variante b) wird der Zulauf oder die Förderung zu dem Untersuchungsfilter unterbrochen und der Filter regeneriert. Alle Prozesse des Ablaufes eines Zyklus

• Beginn der Untersuchungsfiltration

• Ende der Untersuchungsfiltration einschl. Meßwerterfassung und -reistratur

• Start der Regenerierung des Filters

• Einzelprozesse der Regenerierung und Start des neuen Zyklus sind automatisch gesteuert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist in der Zeichnung, die die erfindungsgemäße Einrichtung schematisch zeigt, dargestellt und wird nachstehend am Beispiel der automatischen Ermittlung abfiltrierbarer Bestandteile in Kläranlagenabläufen erläutert. Mit der Pumpe 1 wird der konstante Volumenstrom des zu untersuchenden Wassers durch die Förderleitung 2 zu dem regenerierbaren Filter 3 geleitet. Die Förderleitung 2 ist dabei so angeordnet, daß ein freier Auslauf in den Filterraum 8 oberhalb des Überlaufes 15 erfolgt. Zu Beginn des Filtrationszykius befindet sich im Filterüberstau 10 zunächst der Wasserstand unterhalb des unteren Wasserstandgebers 5, in Höhe der oberen Krümme des schwanenhalsförmigen Filtratablaufes. Durch die Zurückhaltung der abfiltrierbaren Stoffe in dem körnigen Filtermaterial 9 erhöht sich der Filterwiderstand. Diese Filerwiderstandserhöhung hat eine Erhöhung des Wasserstandes im Filterüberstau zunächst bis zum unteren und später bis zum oberen Wasserstandsgeber 5 zur Folge.

Durch eine Baugruppe für die Zeitmessung 16 der Steuer-, Meß-und Registriereinheit 4 wird die Dauer des Filtrationszyklus vom Erreichen des unteren Wasserstandsgebers 5 bis zum Anstieg des Wasserstandes im Filterüberstau auf die Höhe des oberen Wasserstandsgebers 5 gemessen. Bei Erreichung dieses Wasserstandes wird die Zeitmessung beendet. Der dabei ausgelöste elektrische Impuls bewirkt weiterhin mittels der Baugruppen 17 und 18 automatisch folgende Handlungen:

• Registrierung der gemessenen Zeit

• Stopp der Pumpe 1 für die Förderung des zu untersuchenden Wassers

• Schließen der Absperreinrichtung 12 des Filtratablaufes 11

• Öffnen der Absperreinrichtung 14 des Spülwasserzulaufes 13

• Start einer Zeitsteuerung für die Filterspülung

Die Filterspülung zur Regenerierung des Filtermaterials erfolgt mittels Trinkwasser oder anderem sauberen Wasser mit einem Volumenstrom, dereine Wasserstarkstromspülung ermöglicht. Das Spülwasserfließt über den Überlauf 15 ab. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeit für die Filterspülung wird von der Baugruppe 18 das Schließen der Absperreinrichtung 14 des Spülwasserzulaufes 13 und das Öffnen der Absperreinrichtung 12 des Filtratablaufes 11 ausgelöst. Erst nach Ablauf einer weiteren vobestimmten Zeit, die ausreicht, daß das unverschmutzte Wasser im Filterüberstau bis zur Höhe der oberen Krümme des schwanenhalsförmigen Filtratablaufes 11 abgelaufen ist, wird durch die Baugruppe 18 der Start des folgenden Filtrationszyklus mit den folgenden Handlungen ausgelöst:

— Stander Pumpe 1 für die Förderung des zu untersuchenden Wassers

— Start der Zeitmessung für die Messung der Dauer des Filtrationszyklusses bei Erreichen des unteren Meßwertgebers 5

Die Baugruppe für die Registrierung der gemessenen Zeit 17 kann so ausgestattet werden, daß zusätzlich zu der gemessenen Zeit das Datum und die Uhrzeit zum Zeitpunkt der Beendigung des Filtrationszyklus registriert werden.

Diebeiden vorbestimmten Zeiten für die Filterspülung und die Absenkung des Wasserstandes im Überstau betragen zusammen maximal 15 Minuten. Die Fläche des Filters, die Körnung des Filtermaterials, der Volumenstrom der Pumpe und die Größe der Filterwiderstandserhöhung sind in Abhängigkeit von der Belastung des zu untersuchenden Wassers mit abfiltrierbaren Bestandteilen so aufeinander abgestimmt, daß die zu messende Zeit in einem Größenbereich liegt, der sich aus den Anforderungen der Kontrolle des Wassers ergibt.

Der Filtrations- bzw. Meßzyklus sollte nicht kürzer als 15 Minuten andauern.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Einrichtung zur automatischen Ermittlung abfiltrierbarer Bestandteile in Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe (1), mit der ein vorbestimmter Volumenstrom gefördert werden kann, mittels einer Förderleitung (2) mit einem regenerierbaren Filter (3) verbunden und eine Steuer-, Meß- und Registriereinheit (4) mit zugehörigen Wasserstandsgebern (5) am Filter (3) angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der regenerierbare Filter (3) ausgestattet ist mit einer Filtratkammer (6),einem Filterboden (7) und einem Filterraum (8), in dem sich ein regenerierbares körniges Filtermaterial (9) befindet und über dem ein Filterüberstau (10) angeordnet ist.
3. Einrichtung nach den Punkten 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß an der Filtratkammer (6) ein Spülwasserzulauf (13) mit einer automatisch steuerbaren Absperreinrichtung (14) und ein Filtratablauf (11) mit einer automatisch steuerbaren Absperrvorrichtung (12) angeordnet sind, wobei der Filtratablauf (11) vor dem freien Auslauf schwanenhalsförmig bis dicht unter die Höhe des unteren Wasserstandsgebers (5) geführt ist.
4. Einrichtung nach den Punkten 1 bis3,dadurch gekennzeichnet, daß am Filterraum (8) ein Überlauf (15) und im Filterüberstau (10) unterhalb des Überlaufes (15) und oberhalb des Filtermaterials (9) zwei Wasserstandsgeber (5) angeordnet sind.
5. Einrichtung nach den Punkten 1 bis 4_fdadurch gekennzeichnet, daß die Steuer-, Meß- und Registriereinheit (4) mit einer Baugruppe für die Zeitmessung (16) für die Messung der erforderlichen Zeit der Erhöhung des Wasserstandes im Filterüberstau von dem unteren bis zu dem oberen Wasserstandsgeber, mit einer Baugruppe für die Registrierung der gemessenen Zeit (17) und einer Baugruppe (18) für die Steuerung der Pumpe (1) und der Filterspülung ausgestattet ist.