DE1967210C2 - Water treatment plant - Google Patents

Water treatment plant

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasseraufbereitungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a water treatment system according to the preamble of claim 1.

Bei einer bekannten Wasseraufbereitungsanlage dieser Art (DE-PS 5 58 824) wird das Filter dadurch rückgespült, daß die Reinwasserabfuhrleitung und die in den unteren Bereich führende Rohwasserleitung gesperrt sowie die Schlammwasserabfuhrleitung geöffnet werden. Da der Filterbehälter als Druckbehälter ausgebildet ist, strömt zunächst das Reinwasser aus dem oberen Bereich durch das Filter in den unteren Bereich,In a known water treatment system of this type (DE-PS 5 58 824), the filter is thereby backwashed so that the pure water discharge line and the raw water line leading into the lower area are blocked and the sludge water discharge line opened will. Since the filter container is designed as a pressure container, the pure water flows out of the first upper area through the filter to the lower area, durch einen Oberlauf wird aber dafür gesorgt, daß Rohwasser nachströmt, so daß ein länger dauernder Spülvorgang ermöglicht wird. Da nach dem Spülvorgang im Bereich oberhalb des Filters Rohwasser steht,but an upper course ensures that Raw water flows in so that a longer flushing process is made possible. Since there is raw water in the area above the filter after the rinsing process, wird dieses abgeleitet, bevor die Reinwasserabfuhrleitung zu dem Wasserabnehmer erneut geöffnet werden kann. Die Reinigung des Filters ist somit ein lang dauernder Vorgang, Hochbehälter (Wasserversorgungsanlagen, Hauthis is diverted before the pure water discharge line to the water consumer is opened again can. The cleaning of the filter is therefore a long process, Elevated tanks (water supply systems, Hau schild 1966, VEB Verlagstechnik,S. 334 und 346) werden zum Ausgleich der unvermeidlichen Förder- und Verbrauchsschwankungen oder zur Erzielung eines möglichst gleichmäßigen Versorgungsdrucks verwendet. Diese Funktion widerspricht der Erzeugung einessign 1966, VEB Verlagstechnik, p. 334 and 346) to compensate for the inevitable fluctuations in production and consumption or to achieve a as uniform a supply pressure as possible is used. This function contradicts the creation of a Rückspülstoßes am Filter der Wasseraufbereitungsanlage.Backwash on the filter of the water treatment system.

Zur Erzeugung eines Rückspülstoßes am Filter wird deshalb ein gesonderter, mit Rohwasser gespeister Spülwasserhochbehälter angeordnet (DE-ASTo generate a backwash shock on the filter, a separate one is fed with raw water Rinsing water elevated tank arranged (DE-AS

12 53 183), dessen Rohwasser als Druckstoß das Filter von unten nach oben durchströmt, so daß der gelöste Schmutz sich im Rohwasser oberhalb des Filters verteilt. Eine gesonderte Schlammwasserabfuhrleitung ist somit nicht vorgesehen.12 53 183), the raw water of which flows through the filter from bottom to top as a pressure surge, so that the dissolved Dirt spreads in the raw water above the filter. A separate sludge water discharge line is therefore not provided.

Bei einem bekannten Filterbehälter (DE-PSIn a known filter container (DE-PS

11 83 050) wird day Rohwasser zu Spülzwecken von unten zugeführt, und sich ansammelnde Feststoffe oberhalb des Filters werden abgesaugt Das zu filternde Rohwasser wird über einen Hochbehälter-artigen11 83 050) day raw water is used for flushing purposes from fed at the bottom, and solids that collect above the filter are sucked off The filter to be filtered Raw water is via an elevated tank-like Staukasten zugeführt und durchströmt das Filter von oben nach unten.Stowage box and flows through the filter from up down.

Bei einem weiteren bekannten Filter (DE-ASIn another known filter (DE-AS

12 56 164) erfolgt die Spülung von unten nach oben, und das Schlammwasser wird vom Kopf des Behälters über12 56 164) flushing takes place from bottom to top, and the mud water is over from the top of the tank eine zentral angeordnete Schlammwasserabfuhrleitung abgeführt, die durch den Boden des Behälters hindurchgeführt ist.a centrally arranged sludge water discharge line discharged, which is passed through the bottom of the container.

Bei einem bekannten Filter (DE-OS 14 61 492) wird das Rohwasser unten zugeführt und das ReinwasserIn a known filter (DE-OS 14 61 492) is the raw water is fed in at the bottom and the pure water oben abgeführt, während die Rückspülung in umgekehrter Richtung erfolgt. Die besondere Idee, für den Rückspülstoß das Reinwasser eines Hochbehälters zu verwenden, ohne daß die Entnahme von Reinwasser aus dem Hochbehälter für die Verbraucher unterbrochendischarged at the top, while backwashing takes place in the reverse direction. The special idea for the Backwash shock to use the pure water of a high-level tank without removing pure water interrupted the elevated tank for consumers wird, ist der Schrift nicht zu entnehmen.is not to be inferred from the scriptures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wasseraufbereitungsanlage für mittlere und große Gemeinschaften zu schaffen, bei der ein Rückspülvorgang in sehr kurzer Zeit bewirkt wird und ohne daßThe invention is based on the object of a water treatment system for medium and large To create communities where backwashing is effected in a very short time and without dabei die Entnahme von Reinwasser unterbrochen werden muß.the withdrawal of pure water must be interrupted.

Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der technischen Lehre des Anspruches 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird in ausrei-The problem posed is achieved on the basis of the technical teaching of claim 1. In the solution according to the invention, in sufficient

Vi chender Höhe über dem Filter ein offener Hochbehälter mit Reinwasser angeordnet bzw. ein bereits vorhandener Hochbehälter an den oberen Bereich des Filterbehälters angeschlossen und beim Rückspülvorgang wird das Filter infolge der gewählten Druckhöhe mit sehrAn open elevated tank at a height above the filter arranged with pure water or an existing elevated tank is connected to the upper area of the filter tank and is used during the backwashing process the filter as a result of the selected pressure level with very hoher Geschwindigkeit - verglichen mit der beim Filtervorgang - durchströmt, so daß bereits nach kurzzeitiger Einwirkung die Reinigungswirkung aufgetreten ist (Rückspülstoß). Auf diese Weise ist der Wasserverbrauch für den Spülvorgang gering und derhigh speed - compared to when Filtering process - flows through so that the cleaning effect has already occurred after a brief exposure (backwash surge). In this way is the Water consumption for the rinsing process is low and the Versorgungsdruck des Hochbehälters bleibt im wesentlichen erhalten. Damit bleibt auch die übliche ständige Bereitschaft des Hochbehälters, den Wasserabnehmern zur Verfügung zu stehen, erhalten. Die Vorteile derThe supply pressure of the elevated tank is essentially retained. This also leaves the usual constant Maintaining the readiness of the elevated tank to be available to the water consumers. The advantages of

Erfindung brauchen also nicht durch einen sonst schwerwiegenden Nachteil erkauft werden,Invention therefore do not have to be bought at the cost of an otherwise serious disadvantage,

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Diese betreffen das automatische Ein- und Ausschalten des Spülvorgangs (Anspruch 2% die bauliche Vereinigung von Hochbehälter und Filterbehälter (Anspruch 3), die Anordnung von zwei oder mehr Filterbehältern pro Hochbehälter (Anspruch 4) und eine bauliche Vereinfachung der Rohwasserleitung und der Schlamm wasserabfuhrleitung im Fall von zwei oder mehr Filterbehältern (Anspruch 5).Refinements and developments of the invention are characterized in the subclaims. These concern the automatic switching on and off of the flushing process (claim 2% the structural combination of elevated tank and filter tank (claim 3), the arrangement of two or more filter tanks per elevated tank (claim 4) and a structural simplification of the raw water pipe and the sludge water discharge pipe Case of two or more filter containers (claim 5).

Die Erfindung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert Dabei zeigtThe invention is explained using two exemplary embodiments

Fig. 1 eine Wasseraufbereitungsanlage mit zwei Filterbehältern und einem offenen Hochbehälter undFig. 1 shows a water treatment system with two Filter tanks and an open elevated tank and

Fig.2 eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung.2 shows a modified embodiment of the device.

F i g. 1 zeigt einen Hochbehälter 47, dem zwei geschlossene Filterbehälter 32,33 zugeordnet sind. Das Filter besteht aus einem unteren Boden 18, auf dem sich Filterschichten 19 bis 22 mit nach oben zunehmender Feinheit aufbauen. Das Filter wird abgeschlossen durch einen kalibrierten Trennboden 23, über den das Reinwasser in Reinwasserabfuhrleitungen 36 bzw. 37 einläuft Die beiden Filterbehälter 32, 33 sind über die Reinwasserabfuhrleitungen 36 und 37 an eine sammelnde Reinwasserabfuhrleitung 34 angeschlossen, wobei die Reinwasserabfuhrleitungen 36,37 die unteren Böden 35 der Filterbehälter 32,33 durchdringen und am oberen Trennboden 23 des Filters enden. Die sammelnde Reinwasserabfuhrleitung 34 ist am Hochbehälter 47 über eine Leitung 48 angeschlossen und endet in einem Entnahmestutzen 16, der mit einem Rückschlagventil 17 ausgestattet ist Auf den Böden 35 der Filterbehälter 32, 33 ist ein geschlossener Einsatzkörper 38 angeordnet, der in seiner Seitenwandung mit Schlitzen 39 versehen ist. An der Unterseite des Einsatzkörpers 38 ist je ein gemeinsamer Stutzen 40 für den Rohwasserzufluß und die Schlammwasserabfuhr angeordnet. Die beiden Stutzen 40 sind durch eine Rohwasserleitung 42 miteinander verbunden, deren Mitte an eine Rohwasserförderpumpe 30 angeschlossen ist. An den Stutzen 40 ist eine Schlammwasserabfuhrleitung 41 angeschlossen, und in dem Durchdringungsraum isr je ein Schaltventil 43,44 angeordnet, welche normalerweise die Schlammwasserleitungen 41 sperren. Während der Rückspülung des Filters jedoch wird die Rohwasserleitung 42 vom jeweiligen Schaltventil <«3 oder 44 geschlossen gehalten, und der jeweilige Stutzen 40 ist mit der Schlammwasserleitung 41 verbunden, so diß das Schlammwasser in eine Abflußrinne 41a abfließen kann. Eine im einzelnen nicht dargestellte Kontrolleinrichtung steuert die Pumpe 30 derart, daß sie bei Erreichen des höchsten Drucks ρ 1 ausgeschaltet und bei Absinken dieses Drucks zufolge von Wasserentnahme oder eines Rückspülvorgangs wieder eingeschaltet wird. Jedem Filterbehälter 32, 33 ist ein Differenzdruckmesser 45 und 46 zugeordnet, der die unterhalb und oberhalb des Filters bestehenden Drücke mißt und bei Erreichen eines bestimmten Differenzdrucks das Schaltventil 43 oder 44 zum Röckspf'Ien umschaltet Dies geschieht jedoch nur d?jin, wenn der höchste Druck ρ 1 erreicht ist, d. h. wenn die Pumpe 30 stillgesetzt istF i g. 1 shows an elevated tank 47 to which two closed filter tanks 32, 33 are assigned. The filter consists of a lower base 18 on which filter layers 19 to 22 build up with increasing fineness. The filter is closed by a calibrated separating base 23, through which the pure water runs into pure water discharge lines 36 and 37, respectively. The two filter containers 32, 33 are connected via the pure water discharge lines 36 and 37 to a collecting pure water discharge line 34, with the pure water discharge lines 36, 37 being the lower floors 35 penetrate the filter container 32,33 and end at the upper partition 23 of the filter. The collecting pure water discharge line 34 is connected to the elevated tank 47 via a line 48 and ends in a withdrawal nozzle 16, which is equipped with a check valve 17 is provided. On the underside of the insert body 38 there is a common connecting piece 40 for the raw water inflow and the sludge water discharge. The two nozzles 40 are connected to one another by a raw water line 42, the center of which is connected to a raw water feed pump 30. A sludge water discharge line 41 is connected to the connecting piece 40, and a switching valve 43, 44, which normally block the sludge water lines 41, is arranged in the penetration space. During the backwashing of the filter, however, the raw water line 42 is kept closed by the respective switching valve 3 or 44, and the respective nozzle 40 is connected to the sludge water line 41 so that the sludge water can flow into a drainage channel 41a. A control device, not shown in detail, controls the pump 30 in such a way that it is switched off when the highest pressure ρ 1 is reached and switched on again when this pressure drops due to water being withdrawn or a backwashing process. Each filter container 32, 33 is assigned a differential pressure meter 45 and 46, which measures the pressures existing below and above the filter and switches the switching valve 43 or 44 to the Röckspf'Ien when a certain differential pressure is reached. However, this only happens when the highest Pressure ρ 1 is reached, that is, when the pump 30 is stopped

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende; Bei Inbetriebnahme fördert die Pumpe 30 Rohwasser über die Rohwasserleitung 42, die Schaltventile 43,44 und die gemeinsamen Stutzen 40 in die Filterbehälter 32,33. Das Rohwasser gelangt durch die Schlitze 39 des Einsatzkörpers 38 und durchströmt das jeweilige Filter (wie bei 32 gezeigt) von unten nach oben. Das Reinwasser gelangt über die Reinwasserabfuhrleitungen 36, 37, 34 und die Leitung 48 in den Hochbehälter 47. Die Entnahme des Reinwassers erfolgt an Entnahmestutzen 16. Ist der höchste Druckp 1 erreicht, wird die Pumpe 30 abgeschaltet und bei Absinken des Drucks wieder eingeschaltet Wenn — wie beim Filterbehälter 33 gezeigt — ein Filter aufgrund seines Verschmutzungsgrades rückgespült werden muß, was durch Differenzdruckmessung festgestellt wird, out wenn der höchste Druck ρ 1 herrscht also die Pumpe 23 stillgesetzt ist, wird das Schaltventil 44 umgeschaltet wobei die Rohwasserleitung 42 abgesperrt wird und der StutzenThe operation of the device is as follows; When it is started up, the pump 30 conveys raw water via the raw water line 42, the switching valves 43, 44 and the common connecting pieces 40 into the filter containers 32, 33. The raw water passes through the slots 39 of the insert body 38 and flows through the respective filter (as shown at 32) from bottom to top. The pure water reaches the elevated tank 47 via the pure water discharge lines 36, 37, 34 and the line 48. The pure water is withdrawn at the extraction nozzle 16. When the highest pressure p 1 is reached, the pump 30 is switched off and switched on again when the pressure drops. As shown with the filter container 33 - a filter has to be backwashed due to its degree of contamination, which is determined by differential pressure measurement, out when the highest pressure ρ 1 prevails so the pump 23 is shut down, the switching valve 44 is switched over, the raw water line 42 is shut off and the nozzle

40 mit der Schlammwasserabfuhrleitung 41 verbunden wird. Durch den Rückspülstoß im Filterbehälter 33 sinkt der Druck ein wenig ab, die Pumpe 30 schaltet ein und arbeitet jetzt wenigstens auf den Filterbehälter 32, so daß durch diesen weiter Reinwasser dem Hochbehälter 47 und dem Entnahmestutzen 16 zugeführt wird. Bei laufender Wasserentnahme und bei Rückspülung eines Filters steht somit stets das von dem anderen Filterbehäker gelieferte Reinwasser zur Versorgung des Verbrauchers zur Verfügung. Selbstverständlich können bei größeren Anlagen auch mehr als zwei Filterbehälter 32. 33 vorgesehen werden, um die Druchsatzkapazität und damit den Anfall des Reinwassers zu erhöhen.40 is connected to the sludge water discharge line 41. The backwash surge in the filter container 33 sinks the pressure drops a little, the pump 30 switches on and now works at least on the filter container 32, see above that through this further pure water is supplied to the elevated tank 47 and the extraction nozzle 16. at ongoing water withdrawal and when backwashing one filter, the other is always there Filterbehäker supplied pure water to supply the consumer. Of course For larger systems, more than two filter containers 32. 33 can be provided to the To increase throughput capacity and thus the amount of pure water.

F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Wasseraufbe: eitungsanlage, und zwar ist hier das Filter 19 bis 22 im unteren Teil des Hochbehälters 49 untergebracht. Zwei Schwimmerschalter 50 und 51 sorgen für das Einschalten (Schwimmerschalter 51) und Ausschalten (Schwimmerschalter 50) der Pumpe 30. In der Pumpenleitung ist ein Rückschlagventil 10 vorgesehen. Das Rohwasser mündet beim Einsatzkörper 38 im Filterbehälter. Das Reinwasser wird oberhalb des Filters durch die Reinwasserabfuhrleitung 34 abgeführt, die im Entnahmestutzen 16 endet, der wiederum ein Rückschlagventil 17 beherbergt. An der Unterseite des Einsatzkörpers 38 ist die SchlammwasserabfuhrleitungF i g. 2 shows a modified embodiment of the water treatment system, namely the filter here 19 to 22 housed in the lower part of the elevated container 49. Two float switches 50 and 51 ensure that the pump 30 is switched on (float switch 51) and switched off (float switch 50). In a check valve 10 is provided in the pump line. The raw water flows into the insert body 38 Filter container. The pure water is discharged above the filter through the pure water discharge line 34, which ends in the extraction nozzle 16, which in turn houses a check valve 17. At the bottom of the Insert body 38 is the sludge water discharge line

41 angeordnet, die ein Schaltventil 12 aufweist, das vum Differenzdruckmesser 45 je nach Druckgefälle geöffnet odei geschmolzen wird. Da der maximale statische Druck ρ 2 des offenen Hochbehälters 49 peringer ist als der maximale Druck ρ 1 des Hochbehälters 47, ist es erforderlich, einen relativ großen Querschnitt dl der Schlammwasserabfuhrleitung 41 zu wählen, damit ein Spülstoß ausreichender Intensität erzeugt wird, um das Filter im Gegenstrom zu säubern.41 arranged, which has a switching valve 12, which is opened or melted by the differential pressure meter 45 depending on the pressure gradient. Since the maximum static pressure ρ 2 of the open elevated tank 49 is less than the maximum pressure ρ 1 of the elevated tank 47, it is necessary to select a relatively large cross-section dl of the sludge water discharge line 41 so that a flushing surge of sufficient intensity is generated to remove the filter in the To clean countercurrent.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1, Wasseraufbereitungsanlage mit folgender Ausbildung;1, water treatment plant with the following training; ein Filterbehälter weist eine Halteeinrichtung für ein Filter auf, welches den Filterbehälter in einen oberen und unteren Bereich unterteilt; zum unteren Bereich führen eine Rohwasserleitung und eine Schlammwasserabfuhrleitung; im oberen Bereich münden eine Reinwasserabfuhrleitung und eine RückspQlflüssigkeitsleitung ein; Schaltventile in den Leitungen sind in der Weise betreibbar, daß das Filter zur Reinwassergewinnung von unten nach oben und zu Reinigungszwecken von oben nach unten durchströmt wird; gekennzeichnetdurch folgende Merkmale: ein Reinwasser-Hochbehälter (47, 49) ist an den Reinwasserentnahmestutzen (16) und — direkt oder über die Remwasserleitung (34, 36, 37) — an den oberen Bereich des oder der Fiiterbehäiter (32, 33) angeschlossen und weist eine Druckhöhe (pi, ρ 2) auf, welche einen Rückspülstoß am Filter (19 bis 22) ermöglicht, ohne daß die weitere Entnahme von Reinwasser für den Wasserabnehmer unterbrochen wird, wobei die Rückspülflüssigkeitsleitung identsich mit der Reinwasserabfuhrleitung (34,36,37) ist.a filter container has a holding device for a filter, which divides the filter container into an upper and a lower area; A raw water pipe and a sludge water discharge pipe lead to the lower area; A pure water discharge line and a backwashing liquid line open in the upper area; Switching valves in the lines can be operated in such a way that the flow through the filter for pure water from bottom to top and for cleaning purposes from top to bottom; characterized by the following features: a pure water elevated tank (47, 49) is connected to the pure water extraction nozzle (16) and - directly or via the Remwasserleitung (34, 36, 37) - to the upper area of the filter or tanks (32, 33) and has a pressure level (pi, ρ 2) which enables a backwash surge on the filter (19 to 22) without the further extraction of pure water being interrupted for the water consumer, the backwash liquid line being identical to the pure water discharge line (34,36,37) is. Z Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Differenzdruckmesser (45, 46) mit einer Bauweise zur Erfassung des Druckabfalls des Rohwassers im Filter (19 bis 22) und zur kurzzeitigen ,Betätigung des beireffenden Schaltventils (12, 43, 44} in der Schlammwasserabfuhrleitung (41) beim Überschreien eines vorgegebenen Differenzdrucks. Z Water treatment plant according to claim 1, characterized by a differential pressure meter (45, 46) with a design for recording the pressure drop of the raw water in the filter (19 to 22) and for briefly actuating the switching valve (12, 43, 44} in the sludge water discharge line ( 41) when exceeding a specified differential pressure. 3. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochbehälter (49) in seinem unteren Teil gleichzeitig Filterbehälter ist.3. Water treatment system according to claim 1 or 2, characterized in that the elevated tank (49) in its lower part at the same time Filter container is. 4. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß pro Hochbehälter (47) zwei oder mehrere Filterbehälter (32,335 vorgesehen sind, in deren Schlammwasserabfuhrleitungen (41) unabhängig voneinander betätigbare Schaltventile (43,44) vorgesehen sind.4. Water treatment plant according to claim 1 or 2, characterized in that per elevated tank (47) two or more filter tanks (32,335 are provided, in the sludge water discharge lines (41) which can be actuated independently of one another Switching valves (43,44) are provided. 5. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohwasserleitungen (42) und die Schlammwasserabfuhrleitungen (41) am Eintritt in den Filterbehälter (32, 33) einen gemeinsamen Stutzen (40) aufweisen, der mittels des jeweiligen Schaltventils (43,44) im Filterbetrieb der Rohwasserleitung (42) und im Rückspülstoß-Betrieb der Schlammwasserabfuhrleitung (41) zuschaltbar ist.5. Water treatment plant according to claim 4, characterized in that the raw water lines (42) and the sludge water discharge lines (41) at the inlet to the filter container (32, 33) have a common connector (40) which is connected by means of the respective switching valve (43,44) in the filter operation of the raw water line (42) and in the backwash operation the sludge water discharge line (41) can be switched on.
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