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@@@@chren zu@ @einlgung von Flüssigkeiten Versohmutzte Flüsslgkeiten
aller Xrt werden In offenen oder geschlosaenen lefä#en gefiltert, indem die Flässigkeit
durch ein der jeweiligen Verschmutzung und dtsr Flüssigkeit entsprechendes Yil ter
hindurch geleitet wird, wobei während des Durchganges die Schmutzpartikelchen von
der Filtermasse zurückbehalten werden.
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Bekannt ist es, das Sohmutz- oder Rohwasser von oben uut die Filter
zu leiten und nach unten durch die Filterschicht hindurchtreten zu lassen. Auen
hat man schon den umgekehrten Weg beschritten und das Rohwasser von unten nach oben
durch die Filterschicht geleitet. Man hat auch schon vorgeschlagen, das RohP wasser
gleichzeitig oben und unten in die Filterschicht einzuführen und das gefilterte
Reinwasser iiinerhitlb der Filterschicht durch besondere Vorrichtungen abzuführen.
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Ist ein Rohwasser su reinigen, in dem mehrere Bestandteile ausgefiltert
werden müssen, beispielsweise bei der Reinigung von Trinkwasser, wobei oft Eiseh,
Mangan und andere Stoffe gleichseitig su entiernen sind, eo werden kombinierte Wilterachichten
von sehr großer Stärke verwendet. Die einselnen Schichten verbrauchen sich in verschiedenen
Zeitabständen. Sowie eine Pilterschicht verbraucht und nicht mehr wirksam ist, mu#
die gesamte Filterschicht entfernt und erneuert werden.
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Alle diese Verfahren benötigen su Threr Ausführung Vorrichtungen,
die relativ viel Platz beanspruchen und gleichzeitig der zu filtrierenden Flüssigkeit
beim Durchgang einen gro#en Widerstand entgegennetzen. Hierdurch ergeben sich fUr
die Filteranlagen nach dienen Verfahren relatig hohe Anschaffunge- und Betriebskosten.
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Zweck des naohstehend beschriebenen Verfahrens ist'es nun, bei mindestens
gleioher Filterqualität mit geringerem Platzbedarf, niedrigeren Anschaffungs- und
vor allen Dingen geringeren Betriebskosten ausukonulln.
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Erreicht wird diese Wirkung, indem er. findungsgemä# im Filterbehälter
die Reinigung der Flüzsigkeit unter Vakuum erfolgt, wobei die Erzeugung des Vakuuma
selbsttätig durch die besondere Anordnung und Dimensionierung der Rückführleitungen
erfolgt.
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Werden Flüssigkeitem gereinigt, bei denen mehrere Stoffe ausgeschieden
worden zen, beispielsweise wenn bei der Trinkwasserversorgung au dem Robwasser Sinn
und Mangan entfernt und anschlie#end das Wasser entsäuert werden soll, daun kann
man in einsa geschlossenen Filter zwei und, nach Bedarf aueh mehrers verschiedene,
die einzelnen Funktionen ü@ernehmende Filterschichten einhauen, ohne dichte Jilterböden
zwischen den einzelnen Abteilungen zu benötigen, mubei noch die Möglichkeit besteht,
zwichen den einzelnen Ateilungen Zwischemimpfungen der su behandelnden Flüssigkeit
vorzunehmen-
Bei der Reinigung von Flüssigkeiten, die keine besondere
chemische Beliandlung be nötigen, beispielsweise Badewasser, wird dte zu reinigende
Flussigkeit zwischen zwei Filterschichten eingeführt und ein Teil der Flüssigkeit
durch die untere Schicht von oben nach unten und der anders Teil durch die-obere
Schieht von unten nach oben geleitet. Hierbei ist es gleichgültig ob ein oder mehrere
derartiger Filteretagen innerhalb eines Filters ohne Einbau von dichten Zwisohenböden
übereinander angeordnet sind. Auch ist es ohne Einfluß auf die Funktion des Filters,
ob zur Verringerung der Bauhöhe zwei Filterschichten mit der dazwischen liegenden
Wasserzuführung, oder zwei Filterschichten mit der dazwischen liegenden Wasserentnahmestelle
konstruktiv zu einer Schicht vereinigt sind.
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In der beiliegenden Zeichnung sind Filter zur Reinigung von Flüssigkeiten
gemäß obigem Verfahren in beispielhaster Ausführung schematisch dargestellt und
zwar zeigt im Schnitts Abb.1 einen stehenden geschlossenen Filterbehälter mit drei
Filterschichten zur Reinigung von Brauchwasser.
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Abb. 2 die Anordnung eines stehenden Filters mit zwei Filterschichten
sowie einem Zulauf und zwei Ablaufleitungen sur Reinigung von Badewasser oder ähnlich
zu behandeln der Flüssigkeit.
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Abb.3 die Anordnung eines stehenden Filters mit 4 Filtersenichten
sowie zwei Zulauf- und drei Ablaufleitungen wie vor.
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Abb.4 die Anordnung eines stehenden Filters mit fUnf Filterschichten
sowie drei Zulauf- und drei Ablaufleitungen wie vor.
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Abb.5 die Anordnung eines stehenden Filters mit vier Filtersohichten
und einem mitttig eingebauten dichten Boden und parallel geschalteten Filterkammern.
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Abb. 6 die Anordnung eines stehenden Filters wie vor beschrieben,
jedoch mit hintereinander geschalteten Filterkammern.
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Dae in Abb. 1 dargestellte Filtergehäuse (1) enthält die Filterschichten
(2,3,4) mit den dazugehörigen durchlässigen Filterböden (5,6,7), den 6pülluftverteilungen
(8.9.10) und die Schlammwasserabläufe ( 11,12,13). Weiter sind noch die Rohwasserzuführung
(14) und die Reinwasserableitung (15) vorhanden. Am obersten Punkt des Filtergehäuses
(1) ist das Vakuumventil (16) mit Wasserstandsanzeiger an geordnet. Zur leichteren
Bedienung und Kontrolle sind noch die Reinigungs- und Kontrillöffnungen (17,18,19,20)
angebracht.
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Die Arbeits- und Wirkungsweise eine derartigen Filters, beispielsweise
bei Reinigung von eisen- und mangani humineaurem Trinkwasser iet folgendes:
Duroh
die Rohwasserzuführungsleitung (14) fließt das zu reinigende Wasser zur Pilterschicjit
(2). In dieser Filterschioht wird das im Wasser enthaltene laisen ausgeschieden.
Das nicht mehr eisenhaltige Wasser gelangt zur Filterschicht (3), in der das vorhundene
Mangan gebunden wird.
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Zur Beschleunigung des Filtervorganges kUnnen zwischen den einzelnen
Filterschichten (2,3,4) ein oder mehrere Chemikalien dem Brauohwasser zugesetzt
werden. In der Filterschicht (4) wird das Wasser entesuert. Das nunmehr gereinigte
und nicht mehr aggressive Wasser fließt durch den Ablauf (15) der Verbrauchs -stelle
zu.
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Durch die Trennung der einzelnen Filtersohichten voneinander ergeben
sich zahlreiche Vorteile. Die einzelnen Filterschichten können in einer relativ
geringen Höhe ausgefUhrt werden, wodurch der Durchgangswiderstand verringert wird,
da die Ausfällungsgeschwindigkeit durch Zwisohenimpfung beschleunigt werden kann.
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Zwischen den einselnen Sohichten kann die Flüssigkeit durch angeordnete
Fenater betrachtet werden und je nach Art der su reinigenden Flüssigkeit können
mehrere Zwischenimpfungen in diesen Zonen vorgenommen werden. Weiter besteht die
Möglichkeit, jede Schicht einzeln züokzuspülen wie auch vollkommen auszuwechseln
ohne die anderen Schichten irgendwie zu berühren. Für die Wirkungsweise des Filters
ist es gleichgültig. ob die su reinigende Flüssigkeit von oben nach unten oder von
unten nach oben duroh das Piltergefäß Def
Uhrt wird. Es ist lediglich
notwendig, die Filterschichten entsprechend dem Filtervorgang in der richtigen Reihenfolge
einzubauen. Durea eine beaondere Yührung der Reinwasserableitung kann während des
Betriebes innerhalb des Filtergehäuses selbsttatig ein Vakuum erzeugt werden.
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Die Lufträckspülung erfolgt in iiblicher 7eise durch Düsenrohre oder
ein besonderes Rohrleitungssystem mit eingebauten Einzeldüsen.
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Bei Abb. 2 enthalt das Filtergehäuse (21) in seinem Innern eine untere
Filtersenicht (22) und eine obere Filterschicht (23).
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Zwischen beiden Filterschichten liest die Rohwasserzuführung (24)
mit dem Verteiler (25). Es ist hierbei gleichgültig, ob der Verteiler als offene
Schale, als ein offenes, aus halben Rohren bestehendes Rohrsystem oder zu einem
geschlossenen und mit entsprechenden Öffnungen versehenen Rohrsystem ausgebildet
ist. Unterhalb der unteren Filterschicht (22) ist der Ablauf (26) mit cer Wasserebtbagnevorrichtung
(27) angeordnet, Oberhalb der oberen Filterschicht (23) befindet sich der Ablauf
(28) lit der Entnahmevorrichtung (29). in der höchsten Stelle des Filters (21) ist
ein Vskuuiventil (30) mit dem dazuge hörigen Wasserstandsanzeiger angebrabht.
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Der Wasserstandsanzeiger kann fortfallen, wenn ein Teil oder der ganze
Vakuumbehälter aus durohsichtigem Material angefertigt ist.
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Es ist selbstverst ndlich aucn möglich, die Wasserzuführung in umgekehrter
wichtung erfolgen zu lassen, d.h., das Rohwasser an zwei Stellen (26,28) einzufähren
und an einer Stelle (24) das ein wasser abzunehmen.
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Dns in Abb. 3 dargestellte Filtergehäuse (31) entiiält die Filterschichten
(32, 33, 34, 35). Zwischen der Filterschicht (32,33) ist die leitung (36) mit der
Verteilervorrichtung (37) angeordnet, während sich zwischen dem Filterschichten
(34,35) die Zuführungsleitung (37) mit äer Verteilervorricltung (39) befindet. Unterhalb
des Filters (33) ist der Ablauf (40) mit der Wasserantnahmevorrichtung (41) angeordnet
Eine weitere Ableitung (42) mit Lntnahmevorrichtung (43) befindet sich unterhalb
der Filterschicht (35). Oberhalb des Filters (32) ist der letzte Ablauf (44) mit
Entnahmevorrichtung (45) eingebaut. Das Vakuumventil (46) befindet sich an der höchsten
Stelle des Filtergehäuses (31).
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In dem Filtergehäuse (47) nach Abb 4 befinden sich die Filterschichten
(48,48a, 49,49a,50). Die Filterschichten 48 und 48a sowie 49 und 49a sind konstruktiv
zu eine Schicht vereinigt und die Wasserentnahmevorrichtungen innerhalb der Schicht
angeordnet. Die Zuläufe (51, 52, 53) sind jeweils oberhalb der Pilterschichten (48,
49,50) angeordnet. Jeder Zulauf ist mit der entsprechenden Verteilungsvorrichtung
(54,55,56) versehen. Die Abläufe (57,58,@@ 59) mit den entsprechenden Wasserentnahmevorrichtungen
sind Jeweils unterhalb
der Tilterschichten (48,49,50) angebracht.
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@.s. S Vakuumventil (51) befindet sien am käensten den den @gensues
(41).
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Das in Itbb. 5 darce. tellte Filtergehäuse (52) enth lt eiiien ctwa
mittg an-eordneten dienten Filterboden (53). oberhalb und unterhalb dieses Bodene
sind Fuilteranlagen gemäß Abb. 1 eingebaut, wobei dieoe einzelnen Filteranlagen
durch entsbrechende Führung der Rohwasserzuleitungen und der Reinwasserableitungen
parallel geschaltet sind.
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Abb. 6 enthält praktisch genau die gleichen Filter nur sid hier die
beiden Filterabteilungen durch die entsprechende Rohrführung hintereinander geschaltet.
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Die Arbeits- und Wirkungsweise der Fil@eranlage ist folgende: In der
Filteranlage nach Abb. 2 strömt das Rohwasser durch die Zuleitung (24) und die Verteillungsvorrichtung
(25) zwischen die beiden Filterschichten (22,23). Das Rohwasser flieht zu einem
Teil von oben nach unten durch die Filterschicht (22) über die Wasserentnahmevorrichtung
(27) in den Ablauf (26). er andere eil des Rohwassers strömt von unten nach oben
durch die Filterschicht (23) über die Wasserentnahmevorrichtung (29) in den Ablauf
(28).
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Bei vollgefüllter Filteranlage entsteht durch das Gefälle der Ablaulleitung
innerhalb des Pilters (21) eiii Vakuum. Für die Funktion der Anlage ist es gleichgültig,
ob die Leitung zu und von den Filtern, also die Roh- und Reinwasserleitungen
au#erhalb
oder innerhalb des Filterbehältes gelegt werden. Die Funktion der Tilterahlage gema#
Abb. 3-6 ist analog genan die gleiche, nur du in diesen Fällen mehrere Filterachichten
mit den entsprechenden Zur und Ableitungen vorhanden nicht Welche Anordnung der
Filter genommen wird, wird sich stete nach den @rtlichen Verhä@nissen, der Art und
Kenge der zu filtrierenden Flüssigkeit und den gegenbenen Raumverhältnissen richten.
Bei besonders kleinen Raumverh ltnissen kann man selbstverständlich zwei Filterschichten
konstruktiv zu einer Schicht vereinigen und den dazwischen liegenden Zulauf mit
Zubehör oder Ablauf in diese Filterschicht einbauen.
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Es eid selbstverständlich auch noch andere Ausführungsarten von Filteranlagen
gemä# vorstehend beschriebenem Verfahren möglich, stets wird aber das Grundprinzip,
nämlich die PUhrung der au reinigenden Flüssigkeit durch einen geschlossenen Filterbehälter,
in den mehrere Jeweils dieselbe oder eine andere Yunktion aus-Ubende und mit durchlässigen
Zischenboden voneinander getrennt Filter~ schichten eingebaut sind, wobei gleichseltig
durch die entsprechende Anordnung der Ableitung der gefilterten Flüssigkeit innerhalb
des Filterbehälters ein Vakuum erzeugt werden kann und erforderlichenfalls zwischen
den einzelnen Filterschichten ein oder mehrere Zwisohenimpfungen gleichzeitig oder
hintereinander vorgenommen werden.
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Stehen die Filter tiefer als das zurlie-#ende Filtrat, können nucil
of ene Filterbecken $verwendet werden. Die Filterscnhichten zerden so ausgebildet,
daB der Filterwiderstand Je @ilterschicht 0,10 mtr. WS bis höchstens 1,00 mtr. WS
bei Verschmutzung nicht überschreitet. Die Filter arbeiten, falls sie nicht als
Vakuumfilter gefahren erden, nls Niederdruckfilter mit einem derart geringen Druckverlust,
wie dieser blsner nicht bekannt war.
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'r:s ist auch möglich, daß ein Filter durch entsprechende Ro@rschaltung
auberhalb denselben so eingerichtet ist, da# er wahlweise f@r die Hintereinander-
oder Parallelschaltung verwendet werden @ann, woaurch unter Umstanden eine getrennte
zweite Filteranluge eingespart werden Kann,