DE202005011219U1

DE202005011219U1 - Filteranlage zum Filtern von Rohwasser

Info

Publication number: DE202005011219U1
Application number: DE202005011219U
Authority: DE
Original assignee: Bodrich & Strecker Anlagenbau GmbH; Boedrich & Strecker Anlagenbau
Current assignee: Bodrich & Strecker Anlagenbau GmbH; Boedrich & Strecker Anlagenbau
Priority date: 2005-07-16
Filing date: 2005-07-16
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2015-07-17

Abstract

Filteranlage mit wenigsten zwei Membranfiltereinheiten (1, 2), bei der zu filtrierendes Rohwasser mittels einer Pumpe (3) über Zufuhrleitungen (4, 5) in die Membranfiltereinheiten (1, 2) eingeleitet wird, wo das Rohwasser durch Membranfilterelemente (9) gefiltert wird und ausgangsseitig als Reinwasser (10) über eine abgehende Reinwasserleitung (12) abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Rückspülen der Membranfilterelemente (9) einer Membranfiltereinheit (2) die Pumpe (3) das durch Filtrierung erzeugte Reinwasser einer oder mehrerer anderer Membranfiltereiheiten (1) als Spülwasser über die Reinwasserleitung der rückzuspülenden Membranfiltereinheit (2) in Rückspülrichtung zuführt, und dass das Spülwasser aus der rückgespülten Membranfiltereinheit (2) über eine Abwasserleitung (18) abfließt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filteranlage zum Filtern von Rohwasser gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zum Filtern von Rohwasser, z.B. von Quellwasser, werden Filteranlagen mit Membranfiltern verwendet, bei denen das Rohwasser mittels einer Pumpe durch Membranfilterelemente gepumpt wird. Als Membranfilterelemente können röhrenförmige Membranen aus den verschiedensten Materialien dienen, deren Wandungsstärke z. B. 0,1 bis 1,0 mm und mehr betragen kann. Beim Durchdringen dieser dünnwandigen Membranen wird das Rohwasser von Schwebstoffen und Schmutzpartikeln sowie von Vieren und Bakterien und dergleichen befreit, die sich an der Oberfläche der Membranen ablagern. Zum Reinigen der Membranen erfolgt dann in regelmäßigen Zeitabständen eine Rückspülung in der Art, dass bei herkömmlichen Filteranlagen mittels einer zusätzlichen Rückspülpumpe die Membranelemente mit Reinwasser entgegengesetzt zur Filtrierrichtung beaufschlagt werden. Dabei werden die abgelagerten Schmutzpartikel an den Membranelementen abgelöst und können über eine Abwasserleitung abgeleitet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filteranlage mit wenigstens zwei Membranfiltereinheiten zu schaffen, die einen Filtrierbetrieb und einen Rückspülbetrieb mit nur einer einzigen Pumpe ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale erhalten. Zum Rückspülen einer oder mehrerer Membranfiltereinheiten wird das von einer oder mehreren anderen Membranfiltereinheiten erzeugte Reinwasser als Spülwasser verwendet, in dem dieses Spülwasser in Rückspülrichtung in die rückzuspülende Membranfiltereinheit eingeleitet wird. Zu diesem Zweck sind entsprechende Absperrventile vorgesehen. Die zu den Membranfiltereinheiten von der Pumpe führenden Zufuhrleitungen besitzen separate Absperrventile und auch die von den Membranfiltereinheiten zur Abwasserleitung führenden Ablaufleitungen haben jeweils separate Absperrventile. In Verbindung mit einem zusätzlichen Absperrventil in der ausgangsseitigen Reinwasserleitung wird ermöglicht, dass das in der Filteranlage erzeugte Reinwasser zum Rückspülen einzelner Membranfiltereinheiten genutzt werden kann.
Im Filtrierbetrieb wird Rohwasser durch die Membranfiltereinheiten gepumpt, während im Rückspülbetrieb eine der Membranfiltereinheiten vom Filtrierbetrieb abgekoppelt wird. Dieser abgekoppelten Membranfiltereinheit wird das von der anderen oder den anderen Membranfiltereinheiten erzeugte Reinwasser in Rückspülrichtung zugeführt, so dass die Schmutzpartikel an den Membranfilterelementen abgelöst und über eine Abwasserleitung abgeleitet werden können. Es wird also keine zusätzliche Rückspülpumpe benötigt. Bei einsprechender Auslegung der Filteranlage kann mit diesem neuartigen Verfahren auch ohne Unterbrechung des Filtrierbetriebs eine Rückspülung einzelner Membranfiltereinheiten nacheinander durchgeführt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, beim Rückspülvorgang durch Einblasen von Druckluft auf der Rohwasserseite die Ablösung der Schmutzpartikel an den einzelnen Membranfilterelementen zu unterstützen.
Mittels eines Luftkompressors kann über separat abstellbare Druckluftleitungen im Bereich der Rohwasserzufuhr Druckluft in die Membranfiltereinheiten eingeblasen werden, wodurch sich sowohl im Filtrierbetrieb als auch im Rückspülbetrieb in sehr vorteilhafter Weise eine Ablösung von Schmutzpartikeln an den Membranfilterelementen ergibt. Die Membranfilterelemente der Membranfiltereinheiten können röhrenförmige oder anders geformte Elemente sein, die von innen nach außen oder umgekehrt beim Filtriervorgang durchströmt werden können. Dabei können die Membranfilterelemente beispielsweise in zylindrischen, vertikal ausgerichteten Druckbehältern eingesetzt sein, die die Membranfltereinheiten der Filteranlage bilden. An einer oberen Kammer können Ablaufleitungen über Absperrventile mit einer gemeinsamen Abwasserleitung zum Abführen des rückgespülten Spülwassers angeschlossen sein. Diese obere Kammer mit den Membranfiltereinheiten kann über ein automatisches Entlüftungsventil entlüftet werden.
Versuche haben auch gezeigt, dass das Einblasen von Druckluft auch im Filtrierbetrieb sehr vorteilhaft ist, da dadurch ein zu schnelles Verschmutzen der Membranfilterelemente verhindert werden kann. Durch die eingeblasene Druckluft werden Schmutzablagerungen verhindert und auch von den Membranfilterelementen abgelöst und können sich in einer oberen Kammer der Membranfilterelemente sammeln, von wo sie dann beim Rückspülvorgang über die Abwasserleitung abgeführt werden können.
Es werden bevorzugt mehrere Membranfiltereinheiten verwendet, die nacheinander einzeln oder mehrere gemeinsam rückgespült werden, während sämtlich anderen Membranfiltereinheiten im normalen Filterbetrieb arbeiten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Filteranlage mit zwei Membranfiltereinheiten im Filtrierbetrieb und
2 die Filteranlage von 1, jedoch im Rückspülbetrieb.
Die in 1 dargestellte Filteranlage besitzt zwei Membranfiltereinheiten 1, 2, die mittels einer Pumpe 3 über Zufuhrleitungen 4, 5 mit Rohwasser entsprechend den Pfeilrichtungen 6 gespeist werden. Die in den Zufuhrleitungen 4, 5 angeordneten Absperrventile 7, 8 sind geöffnet.
In den Membranfiltereinheiten 1, 2 befinden sich mehrere röhrenförmige Membranfilterelemente 9, durch die das Rohwasser von unten einströmt. Das Rohwasser durchdringt die Wandungen der extrem dünnwandingen Membranfilterelemente 9, wobei Verunreinigungen des Rohwassers zurückgehalten werden, so dass das gefilterte Rohwasser als Reinwasser 10 in Pfeilrichtung 11 einer Reinwasserleitung 12 zugeführt wird.
Eine obere Kammer 13 der Membranfiltereinheiten 1, 2 ist über Ablaufleitungen 14, 15 und über Absperrventile 16, 17 an eine Abwasserleitung 18 angeschlossen. Im Filtrierbetrieb sind die Absperrventile 16, 17 geschlossen.
Im unteren Bereich, wo das Rohwasser den Membranfiltereinheiten 1, 2 zugeführt wird, ist noch ein Luftkompressor 19 über Druckluftleitungen 20, 21 und über Absperrventile 22, 23 angeschlossen. Zur Unterstützung des Filtrierbetriebs kann über den Luftkompressor 19 und die Druckluftleitungen 20, 21 zusätzlich Druckluft in das eingeleitete Rohwasser eingeblasen werden. Eine automatische Entlüftung der Membranfiltereinheiten 1, 2 erfolgt dabei durch automatische Entlüftungsventile 24, 25, die im oberen Bereich der Membranfiltereinheiten 1, 2 angeschlossen sind. Die Kammern 13 im oberen Bereich der Membranfiltereinheiten 1, 2 gehören zum rohwasserseitigen Bereich und stehen somit mit dem unteren Bereich, wo das Rohwasser zugeführt wird, in Verbindung. Der reinwasserseitige Bereich befindet sich in den Filterräumen nach den Membranfilterelementen 9, die mit der Reinwasserleitung 12 in Verbindung stehen.
Anhand von 2 wird nachfolgend der Rückspülbetrieb erläutert. Das in der Reinwasserleitung 12 angeordnete Absperrventil 26 ist geschlossen. Ebenso das Absperrventil 8 in der Zufuhrleitung 5. Das Absperrventil 16 in der Ablaufleitung 14 ist ebenfalls geschlossen, während Absperrventil 17 in der Ablaufleitung 15 geöffnet ist, so dass über die Ablaufleitung 15 die Rückspülung der Membranfiltereinheit 2 erfolgen kann. Die Pumpe 3 fördert Rohwasser in Pfeilrichtung 6 in die Membranfiltereinheit 1, wo dieses Rohwasser gefiltert wird und als Reinwasser 10 entsprechend der Pfeilrichtung 11 in Rückspülrichtung von oben in die Membranfiltereinheit 2 einströmt. Das Reinwasser dient in diesem Fall als Spülwasser und durchströmt die Membranfilterelemente 9 in der Membranfiltereinheit 2 entgegengesetzt zur Filtrierrichtung. Dabei gelangen Schmutzpartikel, die an den Membranfilterelementen 9 sich angelegt hatten, über die obere Kammer 13 und über das Absperrventil 15 zusammen mit dem Spülabwasser in die Abwasserleitung 18, so dass das Spülabwasser in Pfeilrichtung 30 abgeleitet wird.
Bei diesem Rückspülvorgang ist im dargestellten Ausführungsbeispiel auch das Absperrventil 23 geöffnet, so dass der Luftkompressor 19 Druckluft in den unteren Bereich der Membranfiltereinheit 2 einblasen kann. Die Druckluft unterstützt den Rückspülvorgang.
In gleicher Weise kann eine Rückspülung der Membranfiltereinheit 1 erfolgen, wobei dann die Absperrventile 7, 15 und 26 geschlossen sind und die Absperrventile 8 und 16 geöffnet werden. Bei geöffnetem Absperrventil 22 kann auch die Rückspülung der Membranfiltereinheit 1 mit Druckluft unterstützt werden.
Das Einblasen von Druckluft kann sowohl im Filtrierbetrieb als auch im Rückspülbetrieb so erfolgen, dass beide Absperrventile 22, 23 geöffnet sind.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine mögliche Ausführungsform, wobei insbesondere mehr als zwei Membranfiltereinheiten zum Einsatz kommen können. Die Erfindung ist auch nicht auf Membranfiltereinheiten beschränk, die röhrenförmige Membranfilterelemente verwenden, sondern kann grundsätzlich auch bei anderen Filterformen zum Einsatz kommen.

Claims

Filteranlage mit wenigsten zwei Membranfiltereinheiten (1, 2), bei der zu filtrierendes Rohwasser mittels einer Pumpe (3) über Zufuhrleitungen (4, 5) in die Membranfiltereinheiten (1, 2) eingeleitet wird, wo das Rohwasser durch Membranfilterelemente (9) gefiltert wird und ausgangsseitig als Reinwasser (10) über eine abgehende Reinwasserleitung (12) abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Rückspülen der Membranfilterelemente (9) einer Membranfiltereinheit (2) die Pumpe (3) das durch Filtrierung erzeugte Reinwasser einer oder mehrerer anderer Membranfiltereiheiten (1) als Spülwasser über die Reinwasserleitung der rückzuspülenden Membranfiltereinheit (2) in Rückspülrichtung zuführt, und dass das Spülwasser aus der rückgespülten Membranfiltereinheit (2) über eine Abwasserleitung (18) abfließt.
Filteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranfiltereinheiten (1, 2) über separat abstellbare Zufuhrleitungen (4, 5) an die Pumpe (3) angeschlossen sind.
Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranfiltereinheiten (1, 2) über separat abstellbare Ablaufleitungen (14, 15) an die Abwasserleitung (18) angeschlossen sind.
Filteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftkompressor (19) über separat abstellbare Druckluftleitungen (20, 21) an die Zufuhrleitungen (4, 5) oder an den für die Rohwasserzufuhr vorgesehenen Filterbereich der Membranfiltereinheiten (1, 2) angeschlossen ist.
Filteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Membranfilterelemente (9) in den Membranfiltereinheiten (1, 2) eine Vielzahl von Röhrenfiltern eingesetzt ist, deren Wandungen beim Filtriervorgang von innen nach außen oder von außen nach innen durchströmt werden.
Filteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranfiltereinheiten (1, 2) im Wesentlichen zylindrische, vertikal ausgerichtete Druckbehälter sind, an denen jeweils oben das rückgespülte Spülwasser zur Abwasserleitung (18) abfließt.
Filteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich der Membranfiltereinheiten (1, 2) jeweils ein Entlüftungsventil (24, 25) angeordnet ist.