DE19520861C2 - Vorrichtung zum Rückspülen großflächiger Filter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Rückspülen großflächiger Filter, insbesondere Wasserfilter, mit einem sich gleichmäßig über die Fläche des Filters auf dessen Reinseite erstreckenden perforierten Rohrsystem, das mehrere Teilströme des Rückspülwassers aufnehmende Rohrabschnitte aufweist.

Eine Filtervorrichtung mit den vorgenannten Merkmalen war aus der DE-AS 12 71 078 bekannt. Der Filterboden wird dabei aus rohrförmigen Tragelementen gebildet, die parallel zueinander angeordnet und mit Durchtritts­ öffnungen für Gas und Flüssigkeit versehen sind. Für das Rückspülen sind in den Tragelementen achsparallele perforierte Verteilungsrohre angeordnet. Die durch diese Verteilungsrohre strömenden Gase treten unter Überdruck in das zu reinigende Filterbett aus. Einen ähnlich aufgebauten Rückspülfilter mit kombinierter Luft- und Wasserspülung offenbart die DE-AS 24 36 447. Aus der DE- OS 23 32 741 ist eine Filteranlage für Fluide als bekannt zu entnehmen, mit der eine gleichmäßige Aufteilung des Rückspülwassers erreicht werden kann. Der Rückspüler arbeitet nach dem hydraulischen Prinzip der Verteilung aufgrund eines Druckverlustes zwischen Haupt- und Nebenleitungen. Dieses System hat sich jedoch nicht als optimal erwiesen.

An Talsperren, Seen oder Flüssen werden Wasserfilter eingesetzt, die entsprechend der benötigten großen Menge Trinkwassers ausgedehnte Filterflächen haben. Wasserwerke bereiten große Mengen Rohwasser zu Trinkwasser auf, vor allem sind dies Oberflächenwässer, und verfügen dazu über großflächige Filter. Die Durchlässigkeit der Filter nimmt mit fortschreitender Einsatzdauer ständig ab, weil sich kleinste Schmutzpartikel in die Filterporen setzen und diese nach und nach verstopfen. Es ist daher erforderlich, die Filter von Zeit zu Zeit durch Rückspülen mit Reinwasser zu säubern. Hierzu wird Wasser unter Druck auf die Reinseite des Filters geleitet, strömt unter dem Druck von der Reinseite zur Schmutzseite durch die Poren des Filters hindurch, hebt das Filtermaterial an und spült die darin abgelagerten Schmutzteilchen heraus (DVGW- Schriftenreihe Wasser Nr. 206 (1987) S. 5.10 und 5.11) Dieses bei der Rückspülung des Filters anfallende verhältnismäßig stark verschmutzte Wasser wird dann während der Rückspülphase aus dem Filterbecken abgeleitet, damit sich die herausgelösten Schmutzteilchen nach Beendigung des Rückspülvorgangs nicht wieder auf die Filterfläche setzen. Der so durch Rückspülen gereinigte Filter kann dann für eine weitere Filtrationsperiode eingesetzt werden.

Damit alle Abschnitte des großflächigen Filters gleichmäßig gesäubert werden, ist es erforderlich, das Rückspülwasser möglichst gleichmäßig über die Reinseite des Filters verteilt zuzuführen (DVGW Regelwerk, Techn. Regeln Arbeitsblatt W 211, Sept. 1987, S. 15, 21). Ansonsten bilden sich Toträume aus, in denen es nicht zur Reinigung des Filters kommen kann. Das beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Reinigung des Filters.

Ein lokal ungleichmäßig verschmutzter Filter erzeugt während des Filtrierbetriebes ungleichmäßige Durchflußgeschwindigkeiten des Fluids. Kürzere Filtrierzeiten und schnellerer Trübstoffdurchbruch sind die Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der es gelingt, großflächige Filter durch Rückspülen gleichmäßig zu reinigen. Insbesondere soll das Rückspülwasser beim Rückspülen in möglichst gleichmäßiger Verteilung auf die Reinseite des Filters geleitet werden, damit es den Filter auf allen seinen Abschnitten zur Reinigung durchströmen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Rückspülvorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Rohrsystem H-förmig verlegt ist mit dem nicht perforierten Wasserzulauf in der Querverbindung des H. H-förmig verlegte Leitungen waren im Filterbau an sich bekannt (DE 40 09 552 A1).

Auf diese Weise gelingt es, das Rückspülwasser durch die sich über die gesamte Länge des Rohrsystems erstreckende Perforation in Form kleiner Löcher in der Wand der das Rohrsystem bildenden Rohrabschnitte gleichmäßig verteilt auf die Reinseite des Filters zu lenken.

Besonders günstig erweist sich dabei ein doppelmanteliges Rohrsystem mit inneren Rohrabschnitten, deren Perforation auf der dem Filter abgewandten Seite liegt und aus Rohrabschnitten mit einer Perforation auf der dem Filter zugewandten Seite. Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß sich die aus den Löchern der inneren Rohrabschnitte ausströmenden Teilmengen des Rückspülwassers in dem Zwischenraum zwischen den inneren und äußeren Rohrabschnitten gleichmäßig über die gesamte Länge des Rohrsystems verteilen und dann durch die aus kleinsten Löchern gebildete Perforation in den äußeren Rohrabschnitten direkt auf die Filterfläche gerichtet werden können.

Die Löcher in den inneren Rohrabschnitten können dabei längs einer axialen Mantellinie in einer Reihe angeordnet sein, während die Perforation in den konzentrisch dazu angeordneten äußeren Rohrabschnitten aus einer Vielzahl von auf der dem Filter zugewandten Seite flächig verteilten kleineren Löchern besteht. Der Druckabfall beim Durchströmen der Perforationen in Verbindung mit der Strömungsumlenkung im Ringraum des doppelmanteligen Rohrsystems bewirkt, daß die Rückspülwassermenge in gleichen Teilströmen aus dem Rohrsystem ausströmt und die gegenüberliegende Filterfläche entsprechend gleichmäßig beaufschlagt. Dadurch wird eine gleichmäßige Reinigung des Filters erreicht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rückspülvorrichtung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt des Filterbeckens mit einer Rückspülvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 das für die Rückspülung erfindungsgemäß vorgesehene aus mehreren Rohrabschnitten gebildete Rohrsystem in perspektivischer Darstellung im Bodenbereich des Filterbeckens unterhalb des nicht dargestellten Filters und

Fig. 3 einen Querschnitt eines Rohrabschnitts des Rohrsystems in größerem Maßstab.

Gleiche Teile sind in den verschiedenen Abbildungen mit denselben Bezugszeichen versehen.

In dem Filterbecken 1 ist ein großflächiger Filter 2 eingesetzt. Er wird durch einen Zwischenboden 3 getragen. Über dem Filter 2 wird das schmutzige Wasser zugeführt, das nach dem Durchströmen des Filters 2 nach unten von Schmutzpartikeln befreit wird. Unterhalb des Filters 2 ist das für die Rückspülung des Filters 2 bestimmte Rohrsystem 4 im Bodenbereich des Filterbeckens 1 angeordnet, wie aus Fig. 1 hervorgeht.

Das Rohrsystem 4 besteht, wie aus Fig. 2 deutlicher hervorgeht, aus H-förmig verlegten Rohrabschnitten 5. Das Rückspülwasser wird in Pfeilrichtung 6 durch einen nicht perforierten Rohrabschnitt 7 zur Querverbindung 8 des H-förmigen Rohrsystems 4 geleitet. Von dort aus verteilt sich das Wasser in gleichen Teilströmen in die Rohrabschnitte 5 des Rohrsystems 4 und strömt durch die perforierten Wände der Rohrabschnitte 5 auf die Reinseite des Filters 2, wie in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet ist.

In besonderer Ausgestaltung des Rohrsystems 4 zeigen Fig. 2 und Fig. 3 Rohrabschnitte 5, die aus inneren Rohrabschnitten 5a und dazu konzentrischen äußeren Rohrabschnitten 5b gebildet sind. Die inneren Rohrabschnitte 5a haben als Perforation 9 kleine Löcher in einer Reihe längs einer axialen Mantellinie der inneren Rohrabschnitte 5a, die an der dem Filter 2 abgewandten Seite in den Rohrabschnitten 5a vorgesehen sind. Das Rückspülwasser strömt durch diese Perforation 9 in den Ringraum 10 zwischen innerem Rohrabschnitt 5a und äußerem Rohrabschnitt 5b in Pfeilrichtung 11. Dabei verteilt es sich gleichmäßig über die Länge und den Umfang im Ringraum 10 des Rohrsystems 4. Anschließend strömt das Rückspülwasser in Pfeilrichtung 12 durch die Perforation 13 auf der dem Filter 2 zugewandten Fläche der äußeren Rohrabschnitte 5b des Rohrsystems 4. Die Perforation 13 besteht aus flächig verteilten kleineren Löchern als die Löcher der Perforation 9 in den inneren Rohrabschnitten 5a. Die flächige Verteilung der Perforation 13 ist wieder in Fig. 2 deutlicher erkennbar. Die Lochgrößen der Perforationen 9 und 13 sind so aufeinander abzustimmen, daß das Rückspülwasser in gleichen Teilmengen aus dem Rohrsystem 4 auf die Reinseite des Filters 2 strömt.

Bezugszeichenliste

1 Filterbecken
2 Filter
3 Zwischenboden
4 Rohrsystem
5 Rohrabschnitt
5a innerer Rohrabschnitt
5b äußerer Rohrabschnitt
6 Pfeilrichtung
7 Wasserzulauf
8 Querverbindung
9 Perforation
10 Ringraum
11, 12 Pfeilrichtung
13 Perforation

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Rückspülen großflächiger Filter, insbesondere Wasserfilter, mit einem sich gleichmäßig über die Fläche des Filters auf dessen Reinseite erstreckendem perforierten Rohrsystem, das mehrere Teilströme des Rückspülwassers aufnehmende Rohrabschnitte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem (4) H-förmig verlegt ist mit dem nicht perforierten Wasserzulauf (7) in der Querverbindung (8) des H.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um die Rohrabschnitte (5a) des perforierten Rohrsystems (4) im Abstand dazu konzentrische äußere perforierte Rohrabschnitte (5b) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Rohrabschnitte (5a) des doppelmanteligen Rohrsystems (4) die Perforation (9) auf der dem Filter (2) abgewandten Seite haben und die äußeren Rohrabschnitte (5b) ihre Perforation (13) auf der diametral gegenüberliegenden dem Filter (2) zugewandten Seite.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforation (9) der inneren Rohrabschnitte (5a) aus längs einer axialen Mantellinie der Rohrabschnitte (5a) sich erstreckenden Löchern besteht und die Perforation (13) in den konzentrisch dazu angeordneten äußeren Rohrabschnitten (5b) auf der dem Filter (2) zugewandten diametral gegenüberliegenden Seite aus einer Vielzahl flächig verteilter kleinerer Löcher besteht.