DE1517578A1 - Wasseraufbereitungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasseraufbereitungsanlage mit mindestens einem rückspülbaren Filterfeld unter Atmosphärendruck, dem Rohwasser, über die ganze Länge einer Seitenwand verteilt, zufließt.

Bekanntlich erfolgt die Rohwasserbeschickung von Filterfeldern üblicherweise über die ganze Länge einer Seitenwand verteilt. Bei bekannten Anlagen dieser Art ist die Rohwasserzuführung z.B. so ausgebildet, daß die über die ganze Länge einer Seitenwand verlaufende Einströmöffnung in das Filterfeld innerhalb des Rohwasserkanals mit einer Klappe verschließbar ist, die durch eine hydraulische Anlage gesteuert wird.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese sogenannte Rohwasserklappe, die über die ganze Länge der sich unter Umständen über mehrere Meter erstreckenden Einströmöffnung ver-

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läuft, sowie ihre Steuerung störanfällig sind. Daher ist unter Umständen in kürzeren Abständen eine Wartung und Kontrolle der Klappe und ihrer Schließorgane notwendig; da die Klappe sich jedoch in einem im allgemeinen mit Rohwasser gefüllten Raum befindet, ist der Zugang zu ihr erschwert.

Um den Rohwasserspiegel in gewissem Umfang zu beruhigen, ehe das Wasser durch die Einströmöffnung auf das Filterbett fließt, hat man bei der erwähnten Konstruktion den Boden des Rohwasserkanals auf einem gegenüber der Einströmöffnung vertieften Niveau angeordnet. Dadurch ergeben sich während des Spülvorganges bei - infolge einer Störung oder eines Bedienungsfehlers - nicht geschlossener Klappe unter Umständen Sandverluste; diese können dadurch entstehen, daß Sandkörner beim Rückspulen des Filterbettes in dem Rohwasserkanal abgelagert werden und nicht mehr in das Filterbett zurückfließen können.

Die vorliegende Erfindung dient dazu, die Rohwasserklappe entbehrlich zu machen und die geschilderten Nachteile zu beseitigen. Weiterhin soll die Rohwasserzuführung so angeordnet sein, daß die erwähnten Sandverluste vermieden werden. Schließlich wird noch gefordert, daß das Rohwasser in das Filterfeld in einem ruhigen Strom einläuft, so daß Auswaschungen des Sandbettes in der Nähe der Einströmöffnung, sogenannte Kolkbildungen, nicht auftreten.

Erfindungsgemäß werden alle diese Forderungen dadurch erfüllt, daß_; in Strömungsrichtung des Rohwassers gesehen, nach einem Absperrorgan zunächst eine Kammer vorgesehen ist, die durch eine Begrenzungswand, die oben mit einer oberhalb des maximalen Wasserspiegels über dem FiI- ' terbett liegenden Überfallkante versehen ist, von einer senkrechten Fallkammer getrennt ist, die in einen Umlenk-

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raum einmündet, der durch einen horizontal über die ganze Länge der der Rohwasserzuführung dienenden Seitenwand verlaufenden, durch keine Organe abschließbaren Verbindungskanal mit dem Filterfeld verbunden ist. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn der Verbindungskanal auf der Niveauhöhe des Filterbettes in das Filterfeld einmündet.

Bei einer Anlage mit mehreren parallel betriebenen Filterfeldern kann die erfindungsgemäße Anordnung derart ausgebildet sein, daß ein allen Filterfeldern gemeinsamer Zuführkanal und eine jedem Filterfeld eigene Kammer vorgesehen sind, und daß ferner die Überfallhöhen bei allen Filterfeldern gleich sind. Dadurch läßt sich eine gleichmäßige Verteilung des Rohwassers bei mehreren Filterfeldern auf einfache Weise erreichen. Die Überfallhöhe ist dabei als der Abstand zwischen der Oberkante der Überfallkante und der Niveauhöhe des über diese strömenden Wassers definiert.

Sind die Strömungswiderstände in dem Zufuhrkanal_ zu den Kammern der einzelnen Filterfelder verschieden, so läßt sich trotzdem eine gleichmäßige Verteilung des Rohwassers auf die einzelnen Filterfelder dadurch erreichen, daß die Übejfal!kanten der einzelnen Filterfelder verstellbar ausgebildet sind.

Um die erwähnte Kolkbildung zu vermeiden, muß die kinetische Energie des in der Fallkammer abfallenden Wassers möglichst weitgehend vernichtet werden und das Wasser mit geringer Geschwindigkeit in die Filterkammer einströmen. Dies kann auf vorteilhafte Weise dadurch erreicht werden, daß in dem Umlenkraum eine Umlenkplatte vorgesehen ist, durch die der senkrecht abfallende Rohwasserstrom zunächst in horizontaler Richtung entgegen der Eintrittsrichtung in das Filterfeld geführt und anschließend um 180° in Richtung

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zum Filterfeld umgelenkt wird, wobei weiterhin die Maßnahme getroffen sein kann, daß die Umlenkplatte teilweise aus einer Lochplatte besteht und an ihrem freien Ende eine vertikale Prallwand aufweist.

Um den in der ersten Kammer aufsteigenden Rohwasserstrom zu glätten und ihn dabei bereits über die ganze Länge der Seitenwand weitgehend gleichmäßig zu verteilen, kann zusätzlich in die zwischen dem Zufuhrkanal und der Überfallkante angeordnete Kammer eine Lochplatte eingebaut sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände der Fallkammer und die Umlenkplatte fabrikmäßig vorfabriziert und zu einem Fertigbauteil verbunden werden, und daß dieser Bauteil in die Filterfeldkammer eingesetzt und mit Abstand von der der Rohwasserzuführung dienenden Seitenwand des Filterfeldes montiert wird.

Schließlich ist es für die Überwachung und Kontrolle der Rohwasserzuführung vorteilhaft, wenn diese zwischen dem Filterfeld und dem Bedienungsgang angeordnet ist.

P Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 in vergrößertem Maßstab in einem Schnitt längs der Linie I-I von Fig. 2 die Rohwasserzuführung zu einem nicht weiter dargestellten offenen Filterfeld einer Wasserauf berei tungs anlage,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1 für eine Anlage mit mehreren

Filterfeldern und

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Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III von Fig. 2 durch eine solche Anlage,

Das zu reinigende Rohwasser wird von einer nicht dargestellten Pumpe in einen Zufuhrkanal 1 gefördert, der bei Anlagen mit mehr als einem Filterfeld allen Feldern gemeinsam ist.

Von diesem Zufuhrkanal 1 führen zu den Kammern 2 jedes Filterfeldes Rohrleitungen 3, die durch Absperrorgane 4 abschließbar sind, um ein getrenntes Abschließen der einzelnen Felder, z.B. zum Spülen, zu ermöglichen.

Die Kammern 2, die sich über die ganze für die Rohwasserbeschickung benutzte Seitenwand eines einzelnen Filterfeldes 5 erstrecken und die für die einzelnen Filter getrennt voneinander ausgeführt sind, werden seitlich durch die Wand 6 des Filterfeldes 5 und durch die die Überfallkante 7 tragende Wand 8 der Fallkammer 11 begrenzt. Quer zur Strömungsrichtung des aufsteigenden Wassers ist in der Kammer 2 eine der Beruhigung der Strömung dienende Lochplatte 9 angeordnet. Die oberhalb des höchsten Wasserspiegels in dem Filterfeld liegende Überfallkante 7 ist in ihrer Höhe einstellbar ausgebildet, um die Überf allhöhen h_ mehrerer Filterfelder einander anzugleichen und dadurch eine Gleichverteilung des Wassers bei Anlagen mit mehreren Filterfeldern zu erreichen. Die Überfallkante 7 wird in bekannter Weise durch eine Belüftungsvorrichtung 28 belüftet.

Das Über die Kante 7 abfallende Wasser wird in die durch die Wände 8 und 10 begrenzte Fallkammer 11 geführt, die an ihrem unteren Ende in einen Umlenkraum 12 einmündet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist am unteren Ende der die Trennwand zum Filterfeld 5 bildenden Wand 10 der

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Fallkammer 11 eine horizontal verlaufende Umlenkplatte 13 befestigt, die in den Umlenkraum 12 hineinragt und an ihrem freien Ende eine senkrechte Prallwand 14 aufweist. Sowohl ein Teil der Umlenkplatte 13, die mit Hilfe von Stützen 21 zusätzlich auf dem Boden 16 des Umlenkraumes 12 abgestützt ist, als auch die Prallwand 14 sind mit Löchern 15 versehen.

Von dem Boden 16 des Umlenkraumes 12 und der Umlenkplatte 13 wird der VerbindungskanaiJ. 18 begrenzt, durch den das Rohwasser in das Filterfeld 5 einströmt. Mit 19 ist der minimale und mit 20 der maximale Wasserspiegel in dem Filterfeld 5 bezeichnet.

Die durch die Umlenkplatte 13 erzwungene zweimalige Umlenkung des in der Fallkammer 11 herabfallenden Wassers bewirkt, daß die kinetische Mnergie dieses Wassers in dem Umlenkraum 12 weitgehend vernichtet wird. Unterstützt wird diese Wirkung durch die Löcher 15 in der Umlenkplatte 13 und in der Prallwand 14; denn die überwiegende Menge des Wassers fließt - besonders bei niedrigem Wasserstand im Filterfeld 5, d.h. nach einer Reinigung des Filterfeldes durch Rückspülung in einzelne Strombahnen aufgeteilt durch den gelochten Teil der Umlenkplatte 13 und der Prallwand 14. Auf diese Weise erreicht man, daß das Wasser im Kanal 18 auch im ungünstigsten Betriebsfall, bei frisch gespültem Filterfeld 5, mit geringer Geschwindigkeit auf das Filterfeld ausströmt.

Da der Boden 16 des Umlenkraumes 12 gegenüber der Einströmöffnung in das Filterfeld keine Vertiefung aufweist, können Sandkörner, die während des Spülvorganges aufgewirbelt werden und sich im Kanal 18 absetzen, bei der nachfolgenden erneuten Beschickung des Filterfeldes mit dem Rohwasserstrom ungehindert in das Filterfeld 17 zurückströmen.

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Die Gleichverteilung des Wassers innerhalb eines Filterfeldes und zwischen den einzelnen Feldern untereinander wird in an sich bekannter Weise, wie bereits erwähnt, mit Hilfe der Überlaufkante 7 erreicht.

Bei Anlagen mit mehreren Feldern 5 sind jedem einzelnen Feld nicht nur eine eigene Kammer 2 sondern auch die nachfolgenden Elemente der Rohwasserführung gesondert zugeordnet. Die Trennung dieser Bauteile zwischen den einzelnen Filterbetten erfolgt durch die an die Wand 6 anschließenden Begrenzungswände 22 der Filterfelder 5 (Fig. 2 und 3). Wie aus Fig. 2 und 3 weiterhin zu ersehen ist, sind die Wände S und 10 der Fallkammer 11 durch Verbindungswände 24 und 25 zu einem kastenförmigen Bauelement verbunden, an dem an der Unterseite die Umlenkplatte 13 (Fig. 1) befestigt ist. Dieser Teil der Rohwasserführung ist fabrikmäßig als Fertigbauteil vorfabriziert und wird nachträglich in die Filterbettkammer eingesetzt, wobei der Fertigbauteil sich auf dem Vorsprung 26 der Viand 6 abstützt. Dabei können, wie eben-' falls in den Fig. 2 und 3 verdeutlicht, mehrere dieser Fertigteile zunächst zu einer Einheit verbunden sein, ehe diese Einheit in die Anlage eingesetzt wird. Die Einbaueinheit wird durch geeignete Elemente in den Wänden 22 sowie durch Halterungen gehalten, die zwischen den einzelnen Fertigteilen in der Wand 6 verankert sind, was nicht besonders dargestellt ist.

Mit 27 ist in Fig. ι der Bedienungsgang der Anlage bezeichnet, in dessen Trennwand 6 zum Filterfeld 5 die Rohwasserführung eingebaut ist, um eine einfache Kontrolle und Überwachung des Rohwasserzuflußes zu ermöglichen.

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Wasseraufbereitungsanlage mit mindestens einem rückspülbaren Filterfeld unter Atmosphärendruck, dem Rohwasser, über die ganze Länge einer Seitenwand verteilt, zufließt, dadurch gekennzeichnet, daß_; in Strömungsrichtung des Rohwassers gesehen, nach einem Absperrorgan (4) zunächst eine Kammer (2) vorgesehen ist, die durch eine Begrenzungswand (8), die oben mit einer oberhalb des maximalen Wasserspiegels über dem Filterbett (17) liegenden Überfallkante (7) versehen ist, von einer senkrechten Fallkammer (11) getrennt ist, die in einen Umlenkraum (12) einmündet, der durch einen horizontal über die ganze Länge der der Rohwasserzuführung dienenden Seitenwand (6) verlaufenden, durch keine Organe abschließbaren Verbindungskanal (18) mit dem Filterfeld (5) verbunden ist.

2. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (18) auf der Niveauhöhe, des Filterbettes (17) in das Filterfeld (5) einmündet.

3. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1 mit mindestens zwei parallel zueinander betriebenen Filterfeldern, dadurch gekennzeichnet, daß ein allen Filterfeldern (5) gemeinsamer Zufuhrkanal (1) und eine jedem Filterfeld (5) eigene Kammer (2) zwischen dem Zufuhrkanal (1) und der Überfallkante (7) vorgesehen sind, und daß ferner die Überfallhöhen bei allen Filterfeldern (5) gleich sind.

4. Wasseraufbereitungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfallkanten (7) der einzelnen Filterfelder (5) verstellbar ausgebildet sind.

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5. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Umlenkraum (12) eine Umlenkplatte (13) vorgesehen ist, durch die der senkrecht abfallende Rohwasserstrom zunächst in horizontaler Richtung entgegen der Eintrittsrichtung in das Filterfeld (5) geführt und anschließend um 180° in Richtung zum Filterfeld (5) umgelenkt wird»

6. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkplatte (13) teilweise aus einer Lochplatte besteht und an ihrem freien Ende eine vertikale Prallwand (14) aufweist.

7. Wasseraufbereitungsaniage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die zwischen dem Zufuhrkanal Cl) und der Überfallkante (7) angeordnete Kammer (2) eine Lochplatte (9) eingebaut ist.

8. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohwasserzuführung zwischen dem Filterfeld (5) und dem Bedienungsgang (27) angeordnet ist.

9. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (16) des Umlenkraumes (12) und des Verbindungskanals (18) mit der Austrittsöffnung in das Filterfeld (5) mindestens auf gleicher Flöhe liegt.

10. Verfahren zum Herstellen einer Wasseraufbereitungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände (8,10) der Fallkammer (11) und die Umlenkplatte (13) fabrikmäßig vorfabriziert und zu einem Fertigbauteil verbunden werden, und daß dieser Bauteil in die Filterfeldkammer (5) eingesetzt und mit Abstand von der der Rohwasserzuführung dienenden Seitenwand (6) des Filterfeldes (5) montiert rd·

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