DE1611073A1

DE1611073A1 - Verfahren und Vorrichtung zur selbsttaetigen Schnellfilterwaesche

Info

Publication number: DE1611073A1
Application number: DE19671611073
Authority: DE
Inventors: Dr Oldrich Dracka; Svatopluk Mackrle; Mackrle Vladimir Prag
Original assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Current assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Priority date: 1967-01-07
Filing date: 1967-12-29
Publication date: 1970-10-08
Also published as: GB1181051A; FR1550695A; AT287737B; CH495765A; US3549012A

Description

6. Mai 1979 Anwo-Akte: 75.64

Aktenzeichen* P 16 11 073.9-27

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Anmelder: Ceskoslovenska akademie ved, Praha 1

Titelt Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Schnellfilterwäsche

Bei der chemischen Reinigung von Flüssigkeiten benutzt man als letzte Reinigungsstufe Filter, in denen die Flüssigkeit mit der darin enthaltenen Suspension -in einer körnigen Filterschüttung gereinigt wird. Diese Filterschüttung muß nach einer bestimmten Zeit durch Waschung regeneriert werden, wodurch sie von der zurückgehaltenen Suspension befreit wird. Die Filterwäsche wird meist durch Rückspülung der filtrierten Flüssigkeit vorgenommen, wobei die Filterschüttung expandiert und die zurückgehaltene Suspension aus der Schüttung ausgeschwemmt wird. Um eine einwandfreie Filterwäsche zu erzielen, muß in den Filter in einer kurzen Zeitspanne eine verhältnismässig große Flüssigkeitsmenge unter genügend hohen Druck gebracht werden, damit die nötige üJxpansion derFilterschüttung erreicht wird, Die Flüssigkeitsgeschwindigkeit ist bei der Filterwäsche ein Vielfaches der Filtrationsgeschwindigkeit.

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Bei den bisher bekannten Systemen benützt man zur Filterwäsche entweder Pumpen großer Leistung, die die filtrierte Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter pumpen und sie unter genügend Druck setzen, oder man bringt den Vorratsbehälter, in dem die filtrierte Flüssigkeit gespeichert wird, in genügender Höhe oberhalb der Filterschicht an. Ein Nachteil des ersten Systems sind erhöhte Investitionskosten für große Waschflüssigkeitspumpen, Rohrleitungen und Schieber großer Dimensionen, die eine Automatisierung schwierig gestalten und bedeutende Instandhaltungskosten erfordern.

Demgegenüber ermöglicht die Anwendung eines in ausreichender Hohe oberhalb des Schnellfilters angebrachten Vorratsbehälters der filtrierten Flüssigkeit eine Schnellfilterwäsche durch Gravitation«, Es sind technische Lösungen bekannt, wo der oberhalb des Schnellfilters liegende Vorratsbehälter der filtrierten Flüssigkeit für die Schnellfilterwäsche durch Gravitation ■mit dem Schnellfilter in einem gemeinsamen Behälter untergebracht sind und die Flüssigkeit nach der Filtration in den Vorratsbehälter oberhalb des Filters strömt. Diese Anordnung ermöglicht zwar eine selbsttätige Schnellfilterwäsche durch Gravitation, weist aber zahlreiche Nachteile auf, die verursacht haben, daß sich dieses System nicht durchgesetzt hat. Sein schwerwiegendster Nachteil ist die Vergrößerung der "Dimensionen des Üchnellfilters um den Vorratsbehälter. Die Notwendigkeit der Aufwärtsleitung der filtrierten Flüssigkeit in den Vorratsbehälter erlaubt nur einen geringen Überdruck in

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der Filterschicht im Laufe der Filtration. Dies hat eine geringe Filtrationsgeschwindigkeit und eine kurze Filterlaufzeit zur Folge, wobei die Kapazität der Filterschicht für Verunreinigungen nur wenig ausgenützt wird* Ein weiterer Nachteil dieses Systems, der Schnellfilterwäsche ist die Unmöglichkeit den ganzen Inhalt des Vorratsbehälters für die Wäschejauszunützen, denn, im Unterteil des Behälters ist der Druck für eine ausreichende Expansion der Filterschicht während der Wäsche schon viel zu klein, was zu einer Vergrößerung der Dimensionen der ganzen Vorrichtung führt. Diese Nachteile beseitigt das Schnellfilterwäscheverfahren und die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß der Erfindung. Das Wesentliche des selbsttätigen Sehnellfilterwäsche verfahrens gemäß der Erfindung beruht darin, daß die Zuführung des geklärten Wassers für die Schnellfilterwäsche aus dem Klärapparat von der durch die Tätigkeit des Abfallhebers hervorgerufene Bildung von Unterdruck im Zuführungsheber in Gang gesetzt wird, wobei der Abfallheber durch den erhöhten Filterwiderstand bei Verschlammung des Filters in Betrieb gesetzt wird. Bei zweistufiger Suspensionsseparation, wo als erste Stufe Filtration in einer Flockenwirbeisehicht und als zweite Stufe Filtration in einem Schnellfilter angewendet werden, erzielt man den Überdruck für die Filterwäsche durch Anordnung der Wirbelschicht oberhalb des Sohnellfilters, wobei das Wasser für den Filter der Klarwasserschicht oberhalb der Wirbelschicht entnommen wird. Die Möglichkeit der Anwendung von geklärtem Wasser für die Filterwäsche ist dattel dadurch

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gegeben, daß die Vorrichtung mit einer Flockenwirbelschicht . einen derartigen Separationseffekt haben kann, daß das geklärte Wasser eine für die Filterwäsche genügende Qualität aufweist. Die Schicht des geklärten Wassers bildet dabei einen ausreichenden Vorrat an Waschwasser, der auch während der Filterwäsche von der in Betrieb stehenden Flockenwirbelschicht ergänzt wird.

Das Wesentliche der Vorrichtung gemäß der Erfindung beruht darin, daß das Wäschesystem des Schnellfilters, das in einem gemeinsamen Behälter unterhalb des Klärapparates mit Flocken-Wirbelschicht untergebracht ist, im wesentlichen aus zwei Hebern gebildet ist, und zwar ein Zuführungsheber und ein Abfallheber, die verbunden sind. Diese Verbindung erfolgt mittels des Schnellfilters, teils mittels einer Verbindungaleitung, die mit einem Belüftungsventil versehen ist, das von einem Zeitschalter gesteuert wird, wobei der Zuführungsheber den Raum für geklärtes Wasser oberhalb der Flockenwirbelschicht mit dem Filterbodenraum unterhalb der Filterschicht und der Abfallheber den Expansionsraum oberhalb der Filterschicht mit dem Abfall— trog verbinden· Die Abflußleitung des filtrierten Wassers ist mit einem Schieber versehen, der zum Zweck der Unterbrechung der Filtration und des Anlaufens der Filterwäsche mit einem Anzeigeapparat des Wasserniveaus im Filter und zum Zweck des Anlaufens der Filtration mit einem Zeitsehalter in Verbindung steht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bildet ein System einer selbsttätigen Schnellfilterwasehe durch Gravitation.

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Weiter wird ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Klärung und Filtration von Wasser mit selbsttätiger Schnellfilterwäsche "beschrieben, die in beigelegter Zeichnung im Vertikalschnitt veranschaulicht ist. In einem gemeinsamen Behälter 10 befinden sich ein Schnellfilter mit der Filterschicht F und dem Expansionsraum E, oberhalb des Filters, getrennt durch die Zwischenwand 14» ein Klärapparat mit einer Flockenwirbelschicht B und der Klarwasserschicht G. Der obere Teil der Klarwasserschicht C ist mittels des Schachtes 1 mit dem Expansionsraum E verbunden. Unterhalb der Filterschicht F liegt der Filterbodenraum D, von wo die Abflußleitung 2 das filtrierte Y/asser abführt. An die Abflußleitung ist der Zuführungsheber S₁ angeschlossen, der aus der Klarwasserschicht O führt. Die Abflußleitung 2 mündet'in den Abflußtrog 3» der das filtrierte '//asser weiterleitet. An die Abflußleitung 2 ist mittels des Schiebers 4 das Abfallrohr 11 angeschlossen, das beim Einarbeiten des Filters das Filtrat in den Abfall führt. Die Abflußleitung 2 ist mit einem Schieber 12 versehen, dessen Schliessen zu Beginn der Filterwäsche vom Anzeigeapparat 13 des Wasserniveaus im Filter und dessen _.-,.-.. Offnen bei der Beendigung der Filterwäsche vom Zeitschalter gesteuert wird. Aus dem Expansionsraum E führt der Abfallheber Sp, der in einen Wasserverschluß im Abfalltrog 5 mündet. Die Scheitel der Heber S₁ und S₂ sind mittels der Verbindungale it ung 6 verbunden, die mit dem Belüftungsventil 7 versehen ist. Das Belüftungsventil 7 und der Schieber 4

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stehen gleichfalls mit dem Zeitschalter 9 in Verbindung. Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Bei der Klärung strömt das Wasser aus der Flockenwirbel-Schicht B in die Klarwasserschicht C, von wo es in den Schacht 1 überfällt, der es dem Expansionsraum E zuführt. Aus dem Expansionsraum E filtert sich das Wasser durch die Filterschicht F in den Filterbodenrauiü D, von wo es die Abflußleitung 2 in den Abflußtrog 3 führt. Die Heber S und S₉ sind dabei ausser Betrieb, das Belüftungsventil 7 und der Schieber 4- sind geschlossen, der Schieber 12 ist geöffnet. Im Laufe der Filtration erhöht sich infolge der Verschlammung der Filterschicht F durch Suspension der Druckverlust in dieser Schicht, infolgedessen steigt das Wasserniveau im Schacht 1 und im Abfallheber S„. Hat das Wasserniveau eine vorrausbestiinmte Höhe erreicht, schließt der Anzeigeapparat 13 des Wasserniveaus im Filter den Schieber und setzt den Zeitschalter 9 in Tätigkeit„ Sofort darauf wird der Abfallheber S₂ von dem durchströmenden Klarwasser gefüllte Der Unterdruck im Abfallheber S,. saugt mittels der Verbindungsieitung 6 die Luft aus dem 2uführungsheber ^₁, wodurch dieser mit Wasser gefüllt und in Betx*ieb gesetzt wird.

Dieser Mechanismus setzt die Schnellfilterwäsche selbsttätig in Betrieb, sobald der Druckverlust im Schnellfilter einen im vo/raus bestimmten Wert erreicht hat₀ Während der Filterwäsche strömt das geklärte'Wässer aus der Klarwassersohicht C

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durch den Zuführungsheber S. und die Abflußleitung 2 in den Eilterbodenraum D, iron dort durch die I¹Uterschicht 1, die sich, in Expansion befindet, in den Expansionsraum E,.. von wo es der Abfallheher S,., in den Abfalltrog 5 abführt₀ Nach einer bestimmten Zeit, die der- vollkommenen Durchwaschung der PiIterschicht F entspricht, öffnet der Zeitschalter 9 das Belüftungsventil 7, in die Heber S^ und S₂ dringt Luft ein und unterbricht ihren Betrieb} zugleich öffnet der Zeitschalter 9 den Schieber 4. Dadurch wird die JTiIterwäsehe unterbrochen und das Wasser begis± aus der Klarwasserschicht C, durch den Schacht 1, den Expansionsrauffl E und durch die IiIterschient F, in den Filterbibdenraum D zu strömen, von wo es die Abflußleitung 2_ über den offenen Schieber ± in das Abfallrohr 11 führt. Nach einer bestimmten, zur Einarbeitung des Filters notwendigen Zeit, schließt der Zeitschalter den Schieber 4 und das Belüftungsventil 2. u^ä- öffnet den Schieber 12 - die Filtration ist erneut im Gange.

Das Verfahren und die Vorrichtung zur selbsttätigen Schnellfilterwäsche gexiiäß der Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Die Anwendung des geklärten Wassers aus dem Klarwasserraum des Klärapparates, der oberhalb des Schnellfilters angeordnet ist, beseitigt die Notwendigkeit eines Vorratsbehälters für filtriertes Wasser und ermöglicht eine selbsttätige Schnellfilterwäsche durch Gravitation. Das Wäschesystem, das von zwei Hebern für Zuführung und Abfall des aus der Klarwasserschicht des. Klärapparates entnommenen Wasehwassers

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gebildet wird, bietet die Möglichkeit, die gesamte, durch die Summe der Höhen des Klärapparates und des Schnellfilters gegebene hydrostatische Höhe des Wassers für die Filtration auszunutzen, was die Anwendung höherer Filtrationsgeschwindigkeiten und die Verlängerung der Filterlaufzeit bei höherer Ausnutzung der Kapazität der Filterschicht für Verunreinigungen ermöglicht»

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Claims

Patentansprüche

"U Verfahren zur selbsttätigen Schnellfilterwäsche dadurch ge kennz eichne t, daß die Zuführung von geklärtem Wasser für die Schnellfilterwäsche aus dem Klärapparat durch die Bildung von Unterdruck im Zuführungsheia er (3..) in G-ang gebracht wird, und zwar infolge der Tätigkeit des Abfallhebers (3g)» der durch den erhöhten Filterwiderstand bei der Verschlammung des Filters in Betrieb gesetzt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch g e kenn ζ e ichn e t, daß das Y/äsehesystem des Schnellfilters, das in einem gemeinsamen Behälter unterhalb des Klärapparates.mit der Flockenwirbelschicht (B) untergebracht ist, im wesentlichen von zwei Hebern gebildet wird, und zwar vom Zu« führungsheber (3.) und vom Abfallheber (S„), die verbunden sind, teils mittels des Schnellfilters, teils mittels der Verbindungsleitung (6), die mit dem Belüftungsventil (7) versehen ist, das vom Zeitschalter (9) gesteuert wird, wobei der Heber (S₁) die Klarwasserschicht (C) oberhalb der Flockenwirbelschicht (B) mit dem Filterbodenraum (D) unterhalb der Filterschicht (F) verbindet, während der Abfallheber (S₂) den Expansionsraum (E) oberhalb der Filtersohicht (F) mit dem Abfall-(5) verbindet.

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5ο Vorrichtung nach Anspruch.2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußleitung (2) mit dem Schieber (12) versehen ist, der zum Zweck der Unterbrechung der nitration und Ingangsetzung der Filterwäsche mit dem Anzei^eapriarat (13)'des Wasserniveaus im Schnellfilter und zum Zweck der Ingangsetzung der Filtration mit dem Zeitschalter (9) in. Verbindung steht.

PATENTANWALT

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