DE1436291C3 - Rückspülbares Filter für die Filtration von Wasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein rückspülbares Filter für die Filtration von Wasser, bestehend aus einem unteren Grobschichtfilterbett mit Rohwasscreintritt und zwei durch Dränage für die Entnahme des gefilterten Wassers getrennten, über dem GiObschichtfiltcrbett angeordneten Feinschichtfilterbetten aus Filtersand homogener Körnung, die mit entgegengesetzter Strömungsrichtung von dem zu filternden Wasser durchströmt werden, wobei der Rohwassereintritt für das zu filternde Wasser unterhalb des Grobschichtfilterbetts erfolgt und das im Grobschichtfilterbett vorgefilterte Wasser in das in demselben Behälter unmittelbar über dem Grobschichtfilterbett angeordnete Feinschichtfilterbett übertritt.

... Bei einem bekannten Filter der genannten Gattung (vgl. DT-Gbm 18 39 934) besitzt die Rohwasserzuführungsleitung vor dem Eintritt in das Grobschichtfilterbett einen Abzweig, der oberhalb des oberen Feinschichtfilterbetts endet. Über diesen Abzweig wird ungefiltertes Rohwasser auf das obere Feinschichtfiltcrbett aufgegeben, beim Durchgang durch das obere Feinschichtfilterbett gefiltert und durch die zwischen den beiden Feinschichtfilterbetten angeordnete Dränage abgezogen. Es stört, daß die Filtration der beiden Teilströme des zu filternden Rohwassers, nämlich einerseits die Filtration des durch das Grobschichtfilterbett sowie das untere Fcinschichtfilterbett geführten Teilstroms und andererseits des lediglich durch das obere Feinschichlfilterbett geführten Teilstroms, unterschiedlich ist. Abgesehen davon, daß der Filtrationsgrad nur sehr schwer zu kontrollieren ist, ist als nach- teilig anzusehen, daß sich das obere Feinschichtfilterbett verhältnismäßig schnell zusetzt, weil auch die Vorfiltration in der feinen Kiesschicht stattfindet. Die Wirksamkeit des oberen Feinschichtfilterbetts nimmt also sehr schnell ab und proportional dazu auch der Druckverlust in dem oberen Feinschichtfilterbett. Es stellen sich folglich alsbald Verhältnisse ein, wie sie in herkömmlichen nur in einer Richtung durchströmten Filtern herrschen. Das Aufbringen einer oberen Kiesschicht oberhalb des oberen Feinschichtfilterbetts ist nicht möglich, da beim Rückspülen des Filters die schweren Kieskörper nach unten absinken wurden. Im Ergebnis wird das obere Feinschichtfilterbett praktisch nicht genutzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Filter der eingangs genannten Gattung so weiter zu cntwikkeln, daß ohne zusätzlichen Einsatz von Filtermaterial die Leistung beachtlich, praktisch um 100% gesteigert werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß dem Grobschichtfilterbett eine weitere Dränage zugeordnet ist, wobei an diese Dränage eine Leitung für die Aufgabe eines Teilstroms des in dem Grobschichtfilterbett vorgefilterten Wassers auf das obere Fcinschichtfilterbett angeschlossen ist, und daß die dem Grobschichtfilterbett zugeordnete Dränage in der Trennung zwischen Grobschichtfilterbett und unterem Feinschichtfilterbett angeordnet ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß mit einer verhältnismäßig einfachen konstruktiven Maßnahme in Form einer zusätzlichen Dränage, die in der Trennung zwischen Grobschichtfilterbett und unterem Feinschichtfiltcrbclt angeordnet ist, eine Steigerung der Leistungsfähigkeit um bis zu 100% erreicht wird. Das gelingt deshalb, weil das FiI-

^S trat aus dem Grobschichtfilterbett geteilt und zwei Feinschichtfilterbetten homogener Körnung zugeführt wird, indem der eine Filtratteil wie bisher nach oben durch das dem Grobschichtfilterbett benachbarte Fein-

schichtfilterbett geführt wird, während der andere FiI-tratteil dem zweiten Feinschichtfilterbett von oben aufgegeben wird und die Filtrate beider Feinschichtfilterbetten gemeinsam abgeführt werden.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So sollte bezüglich der Rückspülung die Anordnung so getroffen werden, daß unter dem Grobschichtfilterbett ein Rüekspüllufteintrittssuitzen und oberhalb des oberen Feinschichtfilterbetts eine Spülwasseraustrittsleitung angeschlossen wird, wobei die Rückspülung durch Einführung von Rohwasser und Luft erfolgt; das Rückspulen erfolgt dabei also von unten nach oben. Für Wartungsaufgaben empfiehlt es sich, die Dränagen unter Zwischenschaltung von Absperrventilen an die Rohwasserleitung anzusehließen und die Spülwasseraustrittsleitung oberhalb eines Absperrventils oder Rückschlagventils an die Leitung für die Aufgabe des vorgefilterten Teilstroms auf das obere Feinschichtfilterbett anzuschließen. Aus dem gleichen Grunde kann die Rohwasserleitung unter Zwischenschaltung von Absperrventilen an die Leitung für die Aufgabe des vorgefilterten Teilstroms auf das obere Feinschichtfilter angeschlossen sein. Um in allen Fällen eine optimale Leistung des Filters sicherstellen zu können, sollten in der Rohwasserleitung und in der Leitung für die Aufgabe des vor»· gefilterten Wassers auf das obere Feinschichtfilterbett einstellbare Ventile (Regelventile) eingebaut sein. Dazu können in den genannten Leitungen auch Meßstellen für die Mengenmessungen oder Druckmessungen vorgesehen sein und die genannten Ventile in entsprechende Regelkreise einbezogen sein.

Führt das zu filtrierende Wasser große Verunreinigungen mit sich, empfiehlt die Erfindung, dem Grobschichtfilterbett eine Absetzkammer vorzuschalten und diese in an sich bekannter Weise mit tangentialem Rohwassereintritt auszurüsten. Die Absetzkammer kann dann zum Grobschichtfilterbett hin durch einen Zwischenboden mit eingesetzten, zu Absetzkammer wirkenden Rohrstutzen abgeschlossen sein.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Filter mit den erforderlichen Rohrleitungen und Armaturen,

F i g. 2 den Aufbau der Filterschichtbetten in dem erfindungsgemäßen Filter,

F i g. 3 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach F i g. 1 im Bereich einer Dränage und

Fig.4 eine andere Ausführungsform des Gegenstands nach F i g. 1.

Das in den Figuren dargestellte rückspülbare Filter 1 ist für die Filtration von Wasser (Kühlwasser, Rohwasser od. dgl., im folgenden kurz als Rohwasser bezeichnet) bestimmt. Es besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem unteren Grobschichtfilterbett 2 mit Rohwassereintritt 3 und zwei durch Dränage 4 für die Entnahme des gefilterten Wassers getrennten, über dem Grobschichtfilterbett 2 angeordneten Feinschichtfilterbetten 5, 6, die mit entgegengesetzten Strömungsrichtungen von dem zu filternden Wasser durchströmt werden, was die Pfeile 7 und 8 andeuten. Die Filterbetten 5,6 besitzen homogene Körnung und sind vorzugsweise als Einkornfilterbettcn aufgebaut. Alle Filterbetten 2, 5, 6 sind in einem einzigen Behälter 1 untergebracht.

Bei der Aufbereitung des Rohwassers erfolgt die Einführung des gesamten Rohwassers ausschließlich unterhalb des Grobschichtfilterbetts 2. Im übrigen ist zwischen Grobschichtfilterbett 2 und Feinschichtfilterbett 5 eine weitere Dränage 9 angeordnet. An diese Dränage 9 ist eine Leitung 10 für die Aufgabe eines Teilstroms des in dem Grobschichtfilterbett 2 vorgefilterten Rohwassers auf das obere Feinschiehtfilterbett 6 angeschlossen, während der verbleibende Tcilstrom des vorgefilterten Wassers in das unmittelbar über dem Grobschichtfilterbett 2 angeordnete Feinschiehtfilterbett 5 übertritt.

Unter dem Grobschichtfilterbett 2 befindet sich fernerhin ein Rückspül-Lufteintrittsstutzen U, während oberhalb des oberen Feinschichtfilterbetts 6 eine Spülwasseraustrittsleitung 12 angeschlossen ist. Die Rückspülung erfolgt also durch Einführung von Rohwasser und Luft von unten nach oben.

Im übrigen sind die Dränagen 4, 9, was für wartungstechnische Aufgaben zweckmäßig sein kann, unter Zwischenschaltung von Absperrventilen 13, an die Rohwasserleitung 14 angeschlossen. Die Rohwasserleitung 14 ist fernerhin unter Zwischenschaltung von Absperrventilen 15 an die Leitung 10 für die Aufgabe des vorgefilterten Teilstroms auf das obere Feinschiehtfilterbett 6 angeschlossen. Die Spülwasseraustrittsleitung 12 fällt im oberen Teil mit der Leitung 10 für die Aufgabe des vorgefilterten Teilstroms zusammen.

In der Rohwasserleitung 14 und in der Leitung 10 für die Aufgabe des vorgefilterten Teilstroms auf das obere Feinschiehtfilterbett 6 befinden sich einstellbare Ventile 17. Es kann sich dabei um Regelventile handeln, die zu Regelkreisen gehören, welche die Wasserverteilung auf das obere bzw. untere Feinschiehtfilterbett 6 bzw. 5 steuern und deren Istwerte an besonderen Meßstellen 18, beispielsweise als Druckmessungen oder Mengenmessungen, entnommen werden.

Das gesamte Rohwasser tritt also bei 3 in das erfindungsgemäße Filter 1 ein. Die Ventile oder Schieber 13 und 15 sind geschlossen. Die Vorfiltration findet im Grobfilterbett 2 statt. Die eingezeichnete Steckscheibe 16 entfällt natürlich bei normalem Betrieb. Durch die untere Dränage 9 wird ein Teilstrom über die Leitung 10 auf das obere Feinschichtfilterbeil 6 geleitet. Sowohl von unten als auch von oben durchlaufen die Teilströme die Feinschichtfilterbetten 5 bzw. 6, sie werden durch die obere Reinwasserdränage 4 abgeführt. Die Schieber 13 und 15 dienen zur Rückspülung der Dränagen 4 und 9. Die Rückspülung erfolgt mit Rohwasser und Luft von unten her.

Die Dränagen 4, 9 lassen sich in verschiedener und an sich bekannter Weise ausführen. Wie die F i g. 3 erkennen läßt, arbeitet man zweckmäßigerweise mit einem Dränagekreuz aus kreuzartig aneinandergesetzten Rohren 21. In jedem der Kreuze befindet sich eine Vielzahl von Schlitzen 20, durch die das gefilterte oder vorgefilterte Wasser in die Dränagerohre 21 eintreten kann.

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Filters, die insbesondere für solche Wasser geeignet ist, die große Verunreinigungen mitführen können. Dazu ist dem Grobschichtfilterbett 2 eine Absetzkammer 22 vorgeschaltet und ist diese in an sich bekannter Weise mit tangentialem Rohwassereintritt ausgerüstet. .In der Absetzkammer setzen sich die groben Verunreinigungen ab, was wegen des tangentialen Rohwassereintritts durch einen zyklonartigen Effekt unterstützt wird. Die abgesetzten Verunreinigungen können durch ein Handloch oder auf andere Weise vom tiefsten Punkt der Absetzkammer 22 entfernt wer-

den.-Ln Kombination dazu kann cSiZweekmälJig sein, einen Zwischenboden 23 vorzusehen und auf den Zwischenboden 23. zum Gro.bschichtfilterbett 2 hin ein.mechanisches Sieb 25 aufzulegen. Im übrigen ist der Zwischenboden 23mit eingesetzten, zur Absetzkammer 22 weisenden Rohrstutzen 24 verschen. Diese. Rohrstutzen 24 besitzen kalibrierte Öffnungen und ermöglichen so eine Glcichycrtcilung.der Spülluft beim Spülen des Filters. -..'■. . :■·;-;/■ · . ,..· -...^: ·, : .. .■■.. ,·: Die Anwendung des erfindungsgemäßen Filters ist oben stets zum Medium »Wasser« beschrieben worden. Der Filter ist bezüglich seines Einsatzes.selbstverständlich nicht auf Wasser, als zu behandelndes Medium beschränkt, vielmehr können alle im Zuge einer Aufbereitung der Filtration bedürfenden Flüssigkeiten in dem erfindungsgemä(3cn Filter behandelt werden. .

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Rückspülbarcs Filter für die Filtration von Wasser, bestehend aus einem unteren Grobschichtfilterbett mit Rohwasscrcintritt und zwei durch Dränage für die Entnahme des gefilterten Wassers getrennten, über dem Grobschichtfiltcrbett angeordneten Feinschichtfilterbetten aus Filtersand homogener Körnung, die mit entgegengesetzter Strömungsrichtung von dem zu filternden Wasser durchströmt werden, wobei der Rohwasscreintritt für das zu. filternde Wasser unterhalb des Grob-, schichtfilterbctts erfolgt und das im Grobschichtfilterbett vorgefilterte Wasser in das in demselben Behälter unmittelbar über dem Grobschichtfiltcrbett angeordnete Fcinschichtfilterbett übertritt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Grobschichtfilterbett (2) eine weitere Dränage (9) zugeordnet ist, wobei an diese Dränage (9) eine Leitung (10) für die Aufgabe eines Teilstroms des in dem Grobschichtfilterbett (2) vorgefilterten Wassers auf das obere Fcinschichtfilterbett (6) angeschlossen ist, und daß die dem Grobschichtfilterbett (2) zugeordnete Dränage (9) in der Trennung zwischen Grobschichtfilterbett (2) und unterem Feinschichtfilterbett (6) angeordnet ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dränagen (4, 9) unter Zwischenschaltung von Absperrventilen (13) an die Rohwasserleitung (14) angeschlossen sind, und daß eine Spülwasseraustrittsleitung (12) oberhalb eines Absperrventils (17) oder Rückschlagventils an die Leitung (10) für die Aufgabe des vorgefertigten Teilstroms auf das obere Feinschichtfilterbett (6) angeschlossen ist.

3. Filter nach den Ansprüchen t und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Rohwasscrleitung (14) im übrigen unter Zwischenschaltung von Absperrventilen (15) an die Leitung (10) für die Aufgabe des vorgefilterten Teilstroms auf das obere Feinschichtfiltcr (6) angeschlossen ist.

4. Filter nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohwasserleitung (14) und in der Leitung (10) für die Aufgabe des vorgefilterten Wassers auf das obere Feinschichtfilterbett (6) einstellbare Ventile (17, Regclventile) eingebaut sind.

5. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohwasscrleitung (14) und in der Leitung (10) für die Aufgabe des vorgefilterten Teilstroms auf das obere Feinschichtfilterbett (6) Meßstellen (18) angeordnet sind.

6. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 5, und unabhängig davon, dadurch gekennzeichnet, daß dem Grobschichtfiltcrbett (2) eine Absetzkammer (22) vorgeschaltet und diese in an sich bekannter Weise mit tangentialem Rohwassereintritt (3) ausgerüstet ist.

7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absetzkammer (22) zum Grobschichtfilterbett (2) hin durch einen Zwischenboden (23) mit eingesetzten, zur Absetzkammer (22) wirkenden Rohrstutzen (24) abgeschlossen ist.