DE10011398A1 - Verfahren zur Flüssigkeitstiltration, in der Form der Oberflächen- und Tiefenfiltration, mit Hilfe von kontinuierlich arbeitenden Prozeßvliesfilter-Anlagen - Google Patents

Verfahren zur Flüssigkeitstiltration, in der Form der Oberflächen- und Tiefenfiltration, mit Hilfe von kontinuierlich arbeitenden Prozeßvliesfilter-Anlagen

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    • B01D39/2041—Metallic material the material being filamentary or fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der Oberflächen- und Tiefenfiltration, bei dem kontinuierlich arbeitende Prozeßvliesfilter-Anlagen zum Einsatz gelangen. Die Verfahrensweise gestaltet sich in der Form, daß ein Filtervlies mittels eines quasi unendlichen (ca. 500 m) Vliesvorrats, oder als mehrfach zu reinigendes Endlosvlies (im Kreislaufverfahren) zum Einsatz gelangen. DOLLAR A Mit Hilfe einer kontinuierlich arbeitenden Prozeßvliesfilter-Anlage ist es möglich, eine Laufzeit bis zu mehreren Monaten aufrecht zu erhalten. DOLLAR A Im nachstehenden Bild 2 ist im Schema eine Prozeßvliesfilter-Anlage dargestellt. DOLLAR A Ersichtlich ist der auf Rollen deponierte Vliesfiltervorrat im oberen Teil der Anlage. Vliesfiltermaterial wird quasi endlos zu den sich im Innern der Anlage befindlichen Filterkammern transportiert, dicht an Loch-/Schlitzbleche angepreßt und z. B. nach Aufbau eines zu definierenden Filterendwiderstandes - nach Beladung des Vlieses mit Schmutzpartikeln oder Mikroorganismen - abtransportiert, auf einer zweiten Rolle deponiert und durch unbeladenes Vlies ersetzt. DOLLAR A Anwendungsgebiete der sowohl stationär als auch ambulant zu handhabenden Anlagen sind z. B. die Trinkwasseraufbereitung, Nachfiltration von Abwasser - Eliminierung von Bakterien und Phagen - aber auch die Rückgewinnung von Flockungsmitteln (bei der Aufbereitung). Beladene Filtervliese können industriell weiter verarbeitet werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, wie es in der Offenlegungsschrift DE 197 02 705 A1 beschrieben worden ist. In dieser Schrift wurde dargelegt, wie und mit welchem Material z. B. pathogene Mikrooganismen aus Trinkwasser entfernt werden können. Die dargestellte Vliesfiltrationstechnik arbeitet diskontinuierlich, das heißt, die Filtervliese müssen nach ihrer Verstopfung manuell gewechselt werden, nach mehreren Stunden oder wenigen Tagen, je nach Verschmutzungsgrad des zu reinigenden Wassers.
Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, einen kontinuierlichen Filtrationsprozeß über mehrere Wochen, bis hin zu einigen Monaten, aufrecht zu erhalten. Dieses Ziel wird durch die Erfindung dadurch erreicht, daß mit Filtervliesvorratsrollen gearbeitet werden kann, die ein Vorratsvolumen bis zu 500 m besitzen. Erst nach Verbrauch dieses enormen Vorrates müssen die - in variablen Größen herzustellenden - Vliesfiltrations-Anlagen geöffnet, gereinigt und neu bestückt werden.
In den Bildern 1 bis 4 (B1 bis B4) ist schematisch die Ausführung einer vollautomatisch-kontinuierlich arbeitenden Prozeßvliesfilter-Anlage dargestellt.
Der z. B. aus Edelstahl hergestellte und in der Horizontalen zur Hälfte geteilte Druck-Hüllbehälter (B1 - 1a geschlossen, 1b im aufgeklappten Zustand) wird im geschlossenen Zustand (Arbeitsstellung) durch Dichtflanschverbindung (B4 - 24) mit Spannschrauben (B1 - 2) verschlossen.
Über die Scharniervorrichtung (B1 - 3) ist der Druckbehälterdeckel (B1 - 1b) mit Hilfe von stoßdämpfenden Hydraulikzylindern (B1 - 4a/4b) zum Zwecke der Reinigung und Inspektion aufstellbar.
Das Filtervlies (B1 - 6) wird von der z. B. automatisch angetriebenen Vorratsrolle (B1 - 19) (250 bis 500 m Vorrat), über die Konditionierungsvorrichtung (B1 - 7) durch die konusförmige Eintrittsöffnung mit Dichtungskeil (B2 - 17), in den Druck-Hüllbehälter eingeführt. Die weitere Vliesführung erfolgt über Umlenk- und Führungsrollen (B3 - 15), wobei das Vlies mit Hilfe des schwenkbaren Druckrahmens (B3 - 16) an die Filterloch-/schlitzbleche (B1 - 8) angepreßt wird. Über weitere Umlenk- und Führungsrollen wird das Filtervlies zur anderen (Rück-)Seite der Filtratsammelkammer (B2 - 11/12/13) geführt und von dort zu weiteren Kammern. Von der Rückseite der letzten Filtratsammelkammer gelangt das, mit Filterrückständen beladene, Filtervlies über die ebenfalls konusförmige ausgebildete Austrittsöffnung aus dem Hüll-Druckbehälter aus und wird mit Hilfe einer automatisch arbeitenden Aufwickelvorrichtung (B1 - 20) deponiert.
Bei Inbetriebnahme der Prozeßvliesfilter-Anlage gelangt das zu reinigende Medium über den Einlaufstutzen (B2 - 5) in den Druck- Hüllbehälter und füllt den gesamten freien Raum aus. Über die mit Filtervlies belegten Loch-/Schlitzbleche gelangt das gereinigte Medium in die Filtratsammelkammern (B2 - 11/12/13), von dort über die Filtratsammelleitung (B2 - 14) in die Auslaufleitung (B2 - 9), die über einen Krümmer nach oben geführt ist, um ein Prinzip von kommunizierenden Röhren aufrecht zu erhalten. Diese Ausführung gewährleistet, daß das gesamte Behältervolumen immer mit Flüssigkeit befüllt ist. Dieses wiederum gewährleistet, daß die mit Vlies belegten Filterflächen nie "trocken fallen" und so, z. B., ein Partikelschlupf verhindert wird.
Bild 5 stellt das Modell einer kontinuierlich arbeitenden Vliesfiltrations- Anlage dar.
Die so konzipierten Anlagen können u. a. zum Beispiel vorteilhaft in Notstands- und Katastrophpengebieten (als jüngste Beispiele seien das Oderhochwasser, die Überschwemmungen in Frankreich oder das momentan vorherrschende Hochwasser in Südafrika, genau genommen in sämtlichen auf der ganzen Welt vorherrschenden Wassermangelgebieten, genannt) einzusetzen, um hygienisch einwandfreies Trinkwasser zu gewinnen und bereitzustellen.
Aber auch für die kostengünstige Gewinnung/Reinigung von Trinkwasser, z. B. in Europa oder den USA, sind diese Anlagen vorteilhaft und kostensparend einzusetzen. Weitere Einsatzgebiete wären auf dem Sektor der Abwasserreinigung und der Rückgewinnung von Flockungsmitteln bei der Wasserreinigung und -aufbereitung zu nennen.

Claims (24)

1. Verfahren zur Flüssigkeitsfiltration, in der Form der Oberflächen- und Tiefenfiltration, mit Hilfe von kontinuierlich arbeitenden Prozeßvliesfilter-Anlagen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Anlagen kontinuierlich mit einem Filtervlies beschickt werden, ohne daß sie manuell geöffnet werden müssen und so über Wochen bis zu einigen Monaten betrieben werden können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf einer automatisch angetriebenen Vorratsrolle ein quasi Endlosfiltervlies (bis ca. 500 m Länge) deponiert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein quasi Endlosfiltervlies vor Eintritt in eine Prozeßvliesfilter-Anlage über eine Konditionierungseinrichtung konditioniert, das heißt, das Luftpolster aus dem Filtervlies entfernt, wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditionierung durch Wasserstrahlpreßdruck erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditionierung durch Vakuum erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein quasi Endlosfiltervlies, über konisch gestaltete Ein- und Austrittsöffnungen, versehen mit konisch gestalteten Dichtungskeilen, in die kontinuierlich arbeitenden Prozeßvliesfilter-Anlagen ein- und ausgeführt werden kann.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein quasi Endlosfiltervlies über Umlenk- und -Führungsrollen schonend und dicht an Filtratsammelkammern (1 bis 100 Kammern) vorbei geführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtratsammelkammern auf den Seiten mit Loch-/Schlitzblechen/oder Schlitzen versehen sind und an denen ein quasi Endlosfiltervlies vorbeigeführt und angepreßt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein quasi Endlosfiltervlies an den Filtratsammelkammern vorbeigeführt und durch schwenkbare Druckrahmen z. B. an die Lochbleche angepreßt Wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Schmutzpartikeln beladene Filtervlies nach kurzer Vortrocknung über Mikrowelle/Infrarot/Heizung auf einer Deponierolle aufgerollt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über Stellmotoren eine konstante Straffung des Filtervlieses erzielt wird, wodurch gewährleistet wird, daß eine faltenfreie Belegung der Filterflächen (z. B. Lochbleche) erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Hochführung der Auslaufleitung aus der Filtratsammelleitung (über Krümmer) gewährleiste wird, daß die effektiven Filterflächen immer unter dem Wasserspiegel liegen und ein "Trockenfallen/Schlupf" vermieden wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über abflammbare Probenahmehähne eine hygienische Kontrolle sowohl im zulaufenden Medium als auch im Filtrat erfolgen kann.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausführung, außer Edelstahl, auch aus anderen Metallen oder Kunststoffen erfolgt.
15. Verfahren nach Anspuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck- Hüllbehälter über Klöpperböden seitlich geöffnet und bedient werden kann.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüll- Druckbehälter bis zu 5 bar Prüfdruck ausgelegt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsflansch des Hüll-Druckbehälters plan gearbeitet ist.
18. Verfahren nach Anspruch 1 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungs des Hüll-Druckbehälters in Nut-/Federausführung gestaltet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 1, 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch auf der Unterhälfte des Hüll-Druckbehälters mit O- Ringvertiefungen versehen, und im Oberteil plan gearbeitet ist, oder umgekehrt.
20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamten Anlagen über die Parameter Druck, Druckdifferenz, Trübung, Partikelzahl und Durchsatz im einzelnen oder insgesamt gesteuert und geregelt werden können.
21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagen sationär oder ambulant betrieben werden können.
22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagen halbautomatisch betrieben werden können, das heißt, daß die Anlagen ohne elektische Motoren mechanisch bedient und betriebstechnisch so hergerichtet werden können, daß die Funktionalität des einwandfreien Filtriervorganges gewährleistet wird.
23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer Filtervliesen aus Kunststoffen, wie zum Beispiel aus Polypropylen oder Metallvliese auch Filtergewebe aus diesen Stoffen (Kunststoff/Metall) zur Filtration eingesetzt werden können.
24. Verfahren nach Anspruch 1 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliese oder Gewebe durch Rück- und Reinspülung kontinuierlich wieder verwendbar sind und im Kreislauf (echt endlos) betrieben werden können.
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