DD238278A1

DD238278A1 - DEVICE FOR THE AUTOMATIC DETERMINATION OF ABLASABLE INGREDIENTS IN LIQUIDS

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. 1The device serves to determine a characteristic size for the concentration of filterable constituents in liquids. The aim of the invention is a device which automatically eliminates the influence of subjective influences to determine this characteristic size. The invention has for its object to provide a device in which the determination of the measured value is not influenced by subjective conditions, the processes for the measurement can be automated and the measured values are a comparable size for the concentration of filterable constituents in the liquid examined. According to the invention, the object is achieved with a device in which a pump, with which a predetermined volume flow can be conveyed, connected by means of a Foerderleitung with a regenerable filter and a control, measuring and registration unit with associated water level sensors is arranged on the filter. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Automatische Ermittlung einer kennzeichnenden Größe für die Konzentration abfiltrierbarer Bestandteile in Flüssigkeiten, insbesondere für die automatische Wasserbeschaffenheitskontrolle.Automatic determination of a characteristic quantity for the concentration of filterable constituents in liquids, in particular for automatic water quality control.

Characteristic of the known technical solutions

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.Solutions are known in which samples taken in order to determine the concentration of constituents to be filtered off in liquids are filtered through filter papers by means of special filter apparatus and the substances filtered off are determined gravimetrically.

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:With the thus measured amount of filterable substances, the concentration is calculated by reference to the amount of liquid used. The individual operations for the pretreatment of the filter papers used, the filtration and the aftertreatment of the filter papers, such as drying and cooling and weighing are uniformly prescribed by analytical methods. These methods are characterized by the following disadvantages:

• jeder Meßwert erfordert eine gesonderte Probeentnahme und laboranlytische Untersuchung mit einem hohen Zeitaufwand• Each measurement requires a separate sampling and laboratory analysis with a high expenditure of time

• diese Lösungen sind für eine automatische und kontinuierliche Kontrolle der Belastung von Flüssigkeiten mit abfiltrierbaren Bestandteilen nicht zugänglich• These solutions are not available for automatic and continuous control of the loading of liquids with filterable constituents

• diese Lösungen sind durch eine erhebliche subjektiv beeinflußte Fehlergröße gekennzeichnet• These solutions are characterized by a significant subjectively influenced error size

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.There are also known solutions in which the turbidity of the liquid is measured as a parameter for the loading of the liquid with filterable constituents. Although these solutions are an automatic and continuous data acquisition accessible, but characterized by the disadvantage that the measured values for the turbidity are dependent on the applied measuring principle and no clear and no comparable relationship to the loading of the liquid with filterable constituents.

Object of the invention

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.The aim of the invention is a device which, with the elimination of subjective influences automatically allows the determination of a characteristic size for the determination of a characteristic size for the filterable constituents in liquids.

Explanation of the essence of the invention

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.The invention has for its object to provide a device for determining abfiltrierbarer components in liquids, in which the determination of the measured value is not influenced by subjective conditions, the processes for iMeßwertermittlung automated and the measured values determined a comparable size for the concentration of filterable components in the are examined liquid.

Features of the invention

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.According to the invention the object is achieved with a device in which a pump with which a predetermined volume flow can be conveyed, connected by means of a delivery line with a regenerable filter and a control, measuring and recording unit with associated water level sensors is arranged on the filter.

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 einThe regenerable filter is equipped with a filtrate chamber, a filter bottom and a filter chamber in which a regenerable granular filter material is located and over which a filter overflow is arranged. At the filtrate chamber are a

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.Rinse water inlet arranged with an automatically controllable shut-off device and a Filtratablauf with an automatically controllable shut-off device, the filtrate is guided in front of the free outlet gooseneck to close to the height of the lower water level sensor.

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.On the filter room an overflow and filter overflow below the overflow and above the filter material two water level sensors are arranged. The control, measurement and registration unit is equipped with a time measurement assembly, for measuring the time required to increase the water level in the filter overflow from the lower to the upper water level sensor, with a module for the registration of the measured time and an assembly for equipped the control of the pump and the filter rinse.

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.The function of the device according to the invention is as follows: From the liquid whose filterable constituent is to be determined, a constant volumetric flow is passed or conveyed onto a regeneratable examination filter which is designed such that the constituents which can be filtered off are retained therein. By restraining the filterable components in the filter bed, the filter resistance increases.

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.The function of changing the filter resistance in the assay filter is a characteristic of the filterable components in the fluid. There are two variants of determining a measured value, which identifies the filterable components in the liquid.

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.a) The constant volume flow of the liquid to be examined is passed or conveyed to a constant height on the filter to increase the filter resistance. The measurable time required to reach this filter resistance increase is the measurement of the filterable components in the liquid.

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.b) The constant volume flow of the liquid to be examined is constantly conducted or conveyed onto the filter for a constant time. The measurable increase in the filter resistance that has occurred after this time is the measurement of the filterable constituents in the liquid.

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 ZyklusAfter reaching the constant filter resistance increase according to variant a) or after the constant filtration time according to variant b), the feed or the delivery to the examination filter is interrupted and the filter is regenerated. All processes of the course of a cycle

• Beginn der Untersuchungsfiltration• Start of the examination filtration

• Ende der Untersuchungsfiltration einschl. Meßwerterfassung und -reistratur• End of the examination filtration including measured value acquisition and delivery

• Start der Regenerierung des Filters• Start the regeneration of the filter

• Einzelprozesse der Regenerierung und Start des neuen Zyklus sind automatisch gesteuert.• Individual processes of regeneration and start of the new cycle are controlled automatically.

Ausführungsbeispielembodiment

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.The invention is illustrated in the drawing, which shows the device according to the invention schematically, and is explained below using the example of the automatic determination of filterable constituents in sewage treatment plant processes. With the pump 1, the constant volume flow of the water to be examined is passed through the feed line 2 to the regenerable filter 3. The delivery line 2 is arranged so that a free outlet takes place in the filter chamber 8 above the overflow 15. At the beginning of the filtration cycle is located in the filter overflow 10, first the water level below the lower water level sensor 5, at the level of the upper curve of the gooseneck-shaped filtrate. By restraining the filterable substances in the granular filter material 9, the filter resistance increases. This Filerwiderstandserhöhung has an increase in the water level in the filter overflow initially to the lower and later to the upper water level sensor 5 result.

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:By an assembly for the time measurement 16 of the control, measuring and recording unit 4, the duration of the filtration cycle from reaching the lower water level sensor 5 is measured to the rise of the water level in the filter overflow to the height of the upper water level sensor 5. When this water level is reached, the time measurement is ended. The thereby triggered electrical pulse causes further by means of the modules 17 and 18 automatically following actions:

• Registrierung der gemessenen Zeit• Registration of the measured time

• Stopp der Pumpe 1 für die Förderung des zu untersuchenden Wassers• Stop pump 1 for pumping the water to be tested

• Schließen der Absperreinrichtung 12 des Filtratablaufes 11• Close the shut-off device 12 of the filtrate 11th

• Öffnen der Absperreinrichtung 14 des Spülwasserzulaufes 13• Opening the shut-off device 14 of the flushing water inlet 13th

• Start einer Zeitsteuerung für die Filterspülung• Start of a time control for the filter rinse

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:The filter rinse for the regeneration of the filter material is carried out by means of drinking water or other clean water with a volume flow, which allows a high-flow water rinse. The rinse water flows over the overflow 15. After the predetermined time for the filter rinse of the assembly 18, the closing of the shut-off device 14 of the flushing water inlet 13 and the opening of the shut-off device 12 of the filtrate 11 is triggered. Only after the expiration of a further predetermined time, which is sufficient that the unpolluted water in the filter overflow has run to the height of the upper curve of the gooseneck-shaped Filtratablaufes 11, is initiated by the assembly 18 of the start of the following filtration cycle with the following actions:

— Stander Pumpe 1 für die Förderung des zu untersuchenden Wassers- Stander pump 1 for the promotion of the water to be examined

— Start der Zeitmessung für die Messung der Dauer des Filtrationszyklusses bei Erreichen des unteren Meßwertgebers 5- Start of the time measurement for the measurement of the duration of the filtration cycle when reaching the lower transmitter 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.The measurement time registration assembly 17 may be equipped to register, in addition to the measured time, the date and time at the completion of the filtration cycle.

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.The two predetermined times for the filter rinse and the lowering of the water level in the overflow together amount to a maximum of 15 minutes. The surface of the filter, the grain of the filter material, the flow rate of the pump and the size of the filter resistance increase are coordinated depending on the load of the water to be examined with filterable constituents so that the time to be measured is in a range of sizes, resulting from the Requirements of control of the water results.

Der Filtrations- bzw. Meßzyklus sollte nicht kürzer als 15 Minuten andauern.The filtration or measurement cycle should not be shorter than 15 minutes.

Claims

Invention claim:

1. A device for automatic determination of filterable constituents in liquids, characterized in that a pump (1) with which a predetermined volume flow can be conveyed by means of a feed line (2) connected to a regenerable filter (3) and a control, Meß - And registration unit (4) with associated water level sensors (5) on the filter (3) is arranged.

2. Device according to item 1, characterized in that the regenerable filter (3) is equipped with a filtrate chamber (6), a filter bottom (7) and a filter chamber (8) in which a regenerable granular filter material (9) is located and above which a filter overflow (10) is arranged.

3. Device according to points 1 and 2, characterized in that at the filtrate chamber (6) a Spülwasserzulauf (13) with an automatically controllable shut-off device (14) and a Filtratablauf (11) are arranged with an automatically controllable shut-off device (12), wherein the filtrate drain (11) before the free outlet goosenecked to close to the height of the lower water level sensor (5) is guided.

4. Device according to points 1 to 3, characterized in that the filter chamber (8) an overflow (15) and in the filter overflow (10) below the overflow (15) and above the filter material (9) two water level sensor (5) are arranged.

5. Device according to the items 1 to 4 _f, characterized in that the control, measuring and registration unit (4) with a module for the time measurement (16) for measuring the time required to increase the water level in the filter overflow from the lower to to the upper water level sensor, having a measured time registration assembly (17) and an assembly (18) for controlling the pump (1) and the filter purge.