DE2136877A1 - Filteranordnung - Google Patents
FilteranordnungInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
- B01D24/04—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being clamped between pervious fixed walls
- B01D24/045—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being clamped between pervious fixed walls with at least one flat vertical wall
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Description
Hamburg, den 21. Juli 1971 2136877 107871 397.6A
Priorität: 24-, Juli 1970, USA Ser.No. 57,982
Anmelder:
BOHNA ENGBTEERHiG and RESEARCH ING.
22, Battery Street, San Francisco,
CaI. USA
22, Battery Street, San Francisco,
CaI. USA
FiIt eranordnung
Die Erfindung bezieht sich auf Filter und insbesondere auf Filteranordnungen, die sich durch einen gedrängten Bau und
einfache Bedienung auszeichnen. Die Erfindung bezweckt die Schaffung von Filteranordnungen, die äußerst wirksam arbeiten
und in der Lage sind, in einem weiten Anwendungsbereich einen besonders klaren Abfluß zu erzeugen^
Typische Anwendungszwecke für eine Filteranordnung nach der
Erfindung snnd die Behandlung von See— und Flußwasser, Algen-Suspensionen,
chemischen Schlämmen, Haushaltsabwässern, Industrieverfahrens-Wässer,
Industrie-Abflussen und anderen
Strömungsmitteln, einschließlich bestimmter G-asprodukte sowie Flüssigkeiten außer Wasser.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen FiIteranordnung bei
derartigen Anwendungen beruht vermutlich auf der Verwendung eines vor-verdichteten Filtermaterials oder- Mediums, vorzugsweise
Sand, das bzw. der während des gesamten Filter-
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Vorganges, einschließlich, der Filtrierung und des Auswaschvorganges,
in seinem vor-verdichteten Zustand gehalten wird. Obwohl Sand als Filtermaterial bevorzugt wird, können auch
andere Materialien verwendet werden, z.B. Diatomeen-Erde, Ton-Erde, Aktivkohle usw.
Die Erfindung gestattet, daß das Filtermaterial in verhält- ^ nismäßig dünnen Schichten oder Elementen angeordnet werden
kann, so daß eine große Filterfläche pro Volumeneinheit des
Filters vorhanden ist.
Die Erfindung umfaßt ferner eine neuartige Halterung, mit welcher die Filterelemente in senkrechte1!· Ausr: chtung gehalten
werden, wobei Zufluß- und Abflußkanäle auf entgegengesetzten Seiten jedes Filterelementes vorgesehen sind. Die
Vorverdichtung des Filtermaterials verursacht, daß die Filtration im wesentlichen entlang den Oberflächen des Fi^ter-™
elementes eintritt, so daß das Auswaschen der Filteranordnung besonders schnell und einfach abläuft. Außerdem sorgt das
vorverdichtete Filtermaterial für allgemein gleichförmige Filtereigenschaften vom Beginn eines Filtervorganges bis zum
Beginn der Rückspülung des Filters.
Zusätzliche Vorzüge des erfindungsgemäßen Filtersystems
bestehen darin, daß es an erhebliche und schnelle Änderungen in den Durchflußgeschwindigkeiten anpaßbar ist, ohne daß die
Güte des Filtrats beeinträchtigt wird. Dem entsprechend ist
ein "kontinuierlicher Durchfluß" nicht erforderlich, um für
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eine feine Filtrierung zu sorgen. Die erfindungsgemäße Filteranordnunre
kann auch unter Bedingungen mit konstanter Einlaß— strömungsgeschwindigkeit arbeiten, so daß die Steuerung vereinfacht
wird und das System mit geringen Kosten auf selbsttätigen Arbeitsablauf umgestellt werden kann.
Prüfungen iron erfindungsgemäßen Filteranordnungen haben bewiesen,
daß diese Anordnungen äußerst anpassungsfähig in einem großen Verwendungsbereich, wie bereits oben angedeutet
sind. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Filtersystem auch
geeignet zur Belastimg mit einem erheblichen Anteil an Feststoffen und nimmt auch Flüssigkeiten auf, die eine sehr große
Konzentration an mitgeführten Feststoffen haben» Das erfindungsgemäße
Filtersystem ist geeignet, mitgeführte Feststoffe mit einer Teilchengröße von 0,5 micron zu entfernen. Das Filtersystem
verringert eine Trübung dauerhaft auf weniger als 1,0 Jackson Trübungs- Einheiten,, Es ist auch zu beachten, daß
die Filtration derartig kleiner Teilchen erfolgreich ohne Zusatz von Ausflockungs-Chemikalien oder Vorklärungsmaterialien
ausgeführt werden kann. Auf die sonst erforderliche Vorbehandlung kann weitestgehend verzichtet werden. Die Entfernung
der zu gewinnenden Feststoffe aus der Rückspülung wird außerdem vereinfacht.
Die erfindungsgemäße FiIteranordnung kann mit anderen Sandfiltern verglichen werden, wie den üblichen "langsamen" und
"schnellen" Sandfiltern. Die erfindungsgemäße Filteranordnung enthält bestimmte brauchbare Eigenschaften dieser be-
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bekannten Filterarten und weist zusätzlich andere Merkmale auf, die.gegenüber beiden bekannten Vorrichtungen einen Fortschritt
bringen.
Z.B. sind langsame Sandfilter verhältnismäßg einfach zu bauen·
und zu betätigen und machen gewöhnlich die Verwendung von Ausflockungszusätzen überflüssig. Solche Filter sind gewöhnlichjedoch
mit einem Filterbett ausgestattet, das eine Tiefe von
W 60 cm und mehr (2 Fuß und mehr) aufweist. Sie arbeiten mit
langsamen Strömungsgeschwindigkeiten pro Einheit des Oberflächenbereiches, so daß zu ihrer Einrichtung große Mengen
Sand erforderlich sind. Schnelle Sandfilter sind andererseits in ihrem Aufbau stärker gedrängt und anpassungsfähiger
im Einsatz. Sie sind aber auch weniger wirksam als langsame Sandfilter bei der Verringerung der Trübung, falls nicht
das Strömungsmittel entsprechend vorbehandelt wird, z.B. durch Zusatz eines Ausflockungsmittels, wie etwa Alaun oder
ähnliches. Sie neigen auch dazu, schnell zu verstopfen, wenn schleimartige Materialien gefiltert werden, wie etwa eine
Algen-Suspension.
Die erfindungsgemäße FiIteranordnung weist gegenüber beiden
bekannten Arten von Sandfiltern äußerst günstige Eigenschaften auf. Zusätzlich hat die erfindungsgemäße FiIteranordnung,
obwohl sie auch Sand als bevorzugtes Filtermaterial benutzt, abweichende bauliche Eigenschaften, verglichen mit den langsamen
und schnellen Sandfiltern. Langsame Sandfilterbetten haben gewöhnlich eine Tiefe von etwa 90 cm (3 Fuß) während
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schnelle Sandfilter mit Sandbetten arbeiten, die eine kleinste Tiefe von etwa 61 cm und gewöhnlich eine Tiefe von etwa 76 92
cm haben.
Dagegen ist die erfindungsgemäße Filteranordnung mit verhältnismäßig
dünnen Filterelementen ausgestattet, die senkrecht mit Abständen voneinander angeordnet werden können, so daß
pro Einheit des Filtervolumens eine sehr große Filterfläche vorhanden ist. Versuchsergebnisse veranschaulichen die Wirksamkeit
der geringen Dicken der Filterelemente, z.B. 12,7 mm
oder weniger.
Versuche, die mit Filterelementen in einer Stärke von 9»6 mm
ausgeführt worden sind, haben gezeigt, daß sogar noch dünnere Elemente benutzt werden können, nachdem die entsprechenden
Herstellungs- und Verdichtungsverfahren entwickelt worden
sind. Größere Dicken der Filterelemente scheinen, falls überhaupt, nur wenig zur Filterwirksamkeit beizutragen, während
sie andererseits das Gewicht und Volumen des Filters merklich vergrößern und einen höheren Druckabfall während der Filtration
erzeugen.
Die Durchflußgeschwindigkeiten der erfindungsgemäßen Filteranordnung
sind allgemein geringer als für schnelle Sandfilter, gemessen auf der Grundlage von Gallonen pro Minute pro Quadratfuß
Oberflächenbereich· Die Durchflußgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen FiIteranordnung ist Jedoch bedeutend größer
als sogar in schnellen Sandfiltern, wenn die Durchflußge-
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schwindigkeit in Gallonen pro Minute pro Einheit des Filtervolumens
ausgedrückt wird.
Das Volumen der Rückspülflüssigkeit, die im erfindunp;sgemäßen
Filter verwendet wird, kann variieren, so daß nur die Menge verwendet wird, die zur Entfernung der abgefilterten
Feststoffe von den Filterelementen erforderlich ist» Dadurch t wird die Gewinnung dieser Feststoffe in besonders konzentrierter
Form mit einem geringst möglichen Verlust an abfließender Flüssigkeit ermöglicht. Im Gegensatz dazu sind
bei üblichen Sandfiltern feste Mengen an Rückspülflüssigkeit erforderlich, die für eine ausreichend hohe Geschwindigkeit
sorgen, um das gesamte Sandbett^zu fluidisieren, das gewöhnlich sein Volumen um mehr als 50% während des
Rückspulens vergrößert.
Dementsprechend bezweckt die Erfindung die Schaffung einer kompakten Filteranordnung, die verhältnismäßig einfach zu
betätigen ist und in einem weiten Bereich von Filteranwendungen wirksam benutzt werden kann.
Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer Filteranordnung,
in der das Filtermedium aus vorverdichteten festen Teilchen besteht.
Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer Filteranordnung einschließlich einer Halterung, um das vorverdichtete
Filtermaterial in verhältnismäßig dünnen Filterelementen fest
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zu halter, wobei Zufluß- und Abflußkanäle auf gegenüberliegenden Seiten ,jedes Filterelementes ausgebildet sind. Vorzugswei
se sind die Filterelemente senkrecht parallel zueinander innerhalb eines Filtergehäuses angeordnet wobei die
Einströmkanäle in im wesentlichen freier Verbindung mit einem Eingangsverteiler am Boden des Filtergehäuses und die Ablaufkanäle
in im wesentlichen freier Verbindung mit einem Auslaßverteiler am oberen Teil des Filtergehäuses stehen.
Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer Filteranordnung,
in welcher die Filterelemente zwischen porösen Platten oder Lamellen enthalten sind, denen Abstandshalter
zugeordnet sind, um das Filtermaterial in einem vorverdichteten Zustand während des Filtrations- und Eückspülvorganges
in einem Filterzyklus zu halten , wobei außerdem die Zulauf- und Ablaufkanäle iivtakt^feEalten werdeno
Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer neuartigen Halterung zur Befestigung und Halterung der Filterelemente
in paralleler Ausrichtung, wobei die Halterung baukastenartig ist, so daß die erfindungsgemäßen Filter für Massenherstellung
und zur Anpassung an Durchflußgeschwindigkeiten verschiedenen Umfangs geeignet sind.
Die Erfindung sieht eine FiIteranordnung vor, die ein Filtergehäuse,
ein aus festen Teilchen bestshendes Filtermaterial und Bauteile zur Halterung des Filtermaterials in Filterelementen
mit Zulauf- und Ablaufkanälen auf entgegengesetzten
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Seiten jedes ITilterelementes aufweist. Das Filtermaterial ist
innerhalb der Filterelemente vorverdichtet und wird darin während der FiItervorgänge im wesentlichen starr zusammengehalten.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht Sand als ILltermaterial vor. Der Sand wird wenigstens um etwa.
10%, bezogen auf seine übliche Gesamtdichte, vorverdichtet
die Filterelemente, die Zulauf- und Ablaufkanäle werden vor-,
zugsweise gehalten oder gebildet durch ähnliche Rahmenglieder, die senkrecht in paralleler Ausrichtung innerhalb des Filtergehäuses
angeordnet sind und eine baukastenartige Zusammenstellung von Filtern mit verschiedener Kapazität ermöglichen.
Das Filtermedium wird durch poröses Platten- oder Lamellenmaterial, das auf jedem Filterelement liegt, zusammengefaßt.
Eine Abstandshalterung, die an Rahmengliedern angeordnet ist, sorgt für im wesentlichen ungestörten Zu- und Ablauf wobei
die Vorverdichtung des Filtermediums innerhalb der Filterelemente aufrecht erhalten wird.
Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und
den Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer erfindungsgemäßen
Filteranordnung mit einem Filtergehäuse, einem Einlaßverteiler zur Einspeisung eines Strömungsmittels
in das Filtergehäuse, und ednem Rückspül-Standrohr,
das über dem Filtergehäuse angeordnet ist, wobei
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diese Kombination zu einer besonders einfachen Betätigungsweise
für die erfindungsgemäße leiteranordnung führt,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt im wesentlichen durch die Mitte der Filteranordnung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht, ähnlich Fig. 2, die
im wesentlichen auf die Anordnung der Filterelemente innerhalb des Gehäuses beschränkt ist und ebenso wie
Fig. 2 zur Veranschaulichung des Strömungsweges für Strömungsmittel dient, die durch die FiIteranordnung
nach Fig. 1 hindurchgehen,
Fig. 4- eine im wesentlichen der Ansicht nach Fig. 2 entsprechende
vereinfachte Darstellung der Filteranordnung zur besseren Veranschaulichung des baukastenarti-gen
Aufbaus,
Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht des Filtergehäuses, von
dem einzelne Teile weggebrochen sind, um die Anordnung der Filterelemente innerhalb des Gehäuses zu zeigen,
Fig. 6 eine Teildarstellung zur Veranschaulichung eines Teiles eines Filterelementes zusammen mit Haltemitteln
innerhalb des Gehäuses,
Fig. 7 eine auseinandergezogene schaubildliche Darstellung
von Teilen zweier verschiedener Filterelemente und der zugehörigen Halteteile innerhalb des Gehäuses,
Fig. 8 eine Teilansicht einer bevorzugten Abstandsvorrichtung,
mit welcher das Teilchenmaterial innerhalb der Filter-
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elemente gehalten wird, während außerdem die Zulauf-
und Ablaufkanäle uneingeschränkt bleiben, und
9 eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Abstandsvorrichtung.
Wie insbesondere die Fig. 1 und 2 zeigen, enthält die erfindungsgemäße
FiIteranordnung eine Filtereinheit 11 mit einer
Mehrzahl von Filterelementen 13, siehe Fig. 2. Die Filterelemente 13 sind innerhalb der Filtereinheit 11 senkrecht mit
Abständen voneinander angeordnet und werden darin so gehalten, daß auf gegenüberliegenden Seiten jedes FiIterelementes Zulaufkanäle
14- und Ablaufkanäle 16 gebildet werden.
Ein Zulaufverteiler 1? ist am Boden der Filtereinheit 11 vorgesehen
und steht mit jedem Zulaufkanal 14 in im wesentlichen freier Verbindung mittels entsprechender Öffnungen 18, die
sich im wesentlichen über eine Ausdehnung der Filtereinheit " 11 erstrecken, wobei sie dem Boden der Filterelemente 13 benachbart
ausgebildet sind. Ein Auslaßverteiler 19 ist am oberen
Ende der Filtereinheit vorgesehen und steht in im wesentlichen freier Verbindung mit jedem der Ablaufkanäle 16 mittels
öffnungen 21, die ebenfalls sich im wesentlichen über eine Ausdehnung
der Filtereinheit erstrecken und benachbart zu den oberen Enden der Filterelemente 13 ausgebildet sind.
Eine Einlaßleitung 22 steht in Verbindung mit dem Zulaufverteiler 17, Eine große Ablaufleitung 23 ist ebenfalls in Ver- "
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■bindung mit dem Zulaufverteiler 17 und wird während des
Rückspulens der Filterelemente in einer noch zu beschreibenden Weise benutzt. Eine Auslaßleitung 24 ist in Verbindung
mit dem Auslaßverteiler 19 und dient zum Abzug des Filtrats oder der Ablaufflüssigkeit aus der Filtereinheit.
Die Filterelemente können durch verschiedene übliche Verfahren gespült oder gereinigt werden, z.B. durch Pumpen,
Verwendung von unter Druck stehenden Behältern, Oberflächen-Waschung, Luftwaschung oder eine Kombination dieser Verfahren.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit,
siehe Fig. 1 und 2, weist ein Rückspülstandrohr
auf, das als senkrechte Verlängerung des Äuslaßverteilers ausgebildet ist und ein schnelles Rückspülen der Filterelemente
unter dem Einfluß der Schwere ermöglicht. Auf Grund dieser Anordnung wird ein zu filterndes Strömungsmittel in
den Zulaufverteiler 17 eingespeist und geht dann aufwärts und durch die Filterelemente hindurch zum Auslaßverteiler
19· Ein Teil des Strömungsmittels, das in den Auslaßverteiler gelangt, wird innerhalb des Standrohres 26 zurückgehalten und
ist unmittelbar zum Rückspülen der Filterelemente verfügbar.
In einer bevorzugten Betriebsweise hat es sich als erstrebenswert herausgestellt, jeden Filtervorgang so lange fortzuführen,
bis ein Druckunterschied von 20 psi (1 psi = 0,07 kg/cm ) sich über die Elemente 15 ausbildet. Dieser Unterschied kann
zwischen dem Zulaufverteiler 17 und dem Auslaßverteiler 19
gemessen werden wobei der übliche.Strömungsdruck, der über die
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Höhe der Elemente 13 vorhanden ist, berücksichtigt werden muß. Das. Filter wird dann schnell gespült oder gereinigt,
um einen neuen Filterzyklus zu beginnen.
Die Höhe des Rückspül-Standrohres wird bevorzugt im Hinblick
auf den Druck gewählt, der während des Rückspulens erforderlich ist, und nicht mit Bezug auf das Volumen an Filtrat,
das hierfür benötigt wird. Das zum Rückspulen benötigte Vo-P
lumen an Filtrat ist ziemlich gering, so daß nur/ein Te^l
des Standrohres für das Rückspülen während eines normalen Filtervorganges geleert wird. Nachdem das Standrohr 26 für
die Erzielung des richtigen Rückspüldruckes gefüllt ist, wird das weitere Filtrat vom Auslaßverteiler 19 durch die
Leitung 24- abgezogen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann mit einem allgemein
konstanten Zulauf durch den Zulaufverteiler 17 filtern, wok
bei für diesen Zweck eine Pump-e 25 vorgesehen ist, Eine besonders
einfache Steuerungsanordnung für die Filtereinrichtung
nach Fig. 1 und 2 weist drei Ventile 27, 28 und 29 auf,
siehe Figo 4, die innerhalb der Einlaßleitung 22 bzw. der
Auslaßleitunp: 24 und der Abzugsleitung 23 liegen. Das Ventil
29 in der Abzugsleitung 23 ist vorzugsweise ein schnell öffnendes Ventil mit großem Volumen, z.B. ein Flügelventil,
das einen schnellen Strömungsmitteldurchfluß abwärts vom Standrohr 26 durch die Filtereinheit 11 hindurch ermöglicht,
so daß die abgefilterten Feststoffe äußerst wirksam von den Filterelementen 13 entfernt werden.
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Ein besonders wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Wahl
eines aus Teilchen bestehenden Filtermaterials, das innerhalb der Filterelemente 13 vorverdichtet ist und in diesem
Zustand während des ganzen Filtervorganges gehalten wird. Die Verwendung eines solchen Filtermaterials ermöglicht,
daß die Filterelemente 13 verhältnismäßig dünn sind, so daß eine sehr große Filterfläche innerhalb eines verhältnismäßig
kleinen Volumens des Filtergehäuse Innenraumes 12 untergebracht werden kann. Die Art der Vorverdichtung des Filtermediums innerhalb des Filterelementes wird, da sie für die
Erfindung wegen des dünnen Querschnittes der Filterelemente wichtig ist, nachstehend noch ausführlich erläutert. Auf
Grund von Versuchen wird vermutet, daß für ein Filtermedium, das aus harten, im wesentlichen unlöslichen Körnchen besteht,
das Filtermaterial um wenigstens etwa 10%, bezogen auf die. normale Gesamtdichte der Körnchen, verdichtet werden soll.
Das aus Teilchen bestehende Filtermaterial, z.B. Sand, hat vorzugsweise eine größte wirksame Größe von etwa o,25 mm,
wobei ein wirksamer Größenbereich von etwa 0,05 bis 0,2 mm sich als am besten wirksam bei Prüfvorgängen des erfindungsgemäßen
Filters erwiesen hat. Versuche scheinen auch anzuzeigen, daß der bevorzugte Sand einen Gleichförmigkeits-Koeffizienten
im Bereich von etwa 1?0 bis 2,0 haben soll.
Weitere Versuche haben gezeigt, daß auch die Form der Filterteilchen
Einfluß auf die Leistung der erfindungsgemäßen
FiIteranordnung haben kann. Es sind Versuehe mit mindestens
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drei Sorten Sand ausgeführt worden; danach scheint es, daß
die beiden wirksamsten Typen aus Teilchen bestehen, die eine allgemein winklige Form aufweisen, verglichen mit Sand, in
welchem die Teilchen abgerundet sind oder verwittert zu sein scheinen.
In der nachfolgenden Besprechung sind dcei Arten Sand als
Sand No. 1, Sand No. 2 und Sand No„ 3 bezeichnet. Sand No. wurde von der Silver Sands Co. bezogen, die über eine Sandgrube
in Oowell in Kalifornien verfügt. Der Sand 7/ird als
Silver Sand 130 von der Lieferfirma bezeichnet. Sand No. 1 wies Teilchen auf, die winklig oder nahezu winklig in ihrer
Form erschienen und zeigte in der chemischen Analyse 90%
oder mehr
Sand No. 2 wurde unter der Bezeichnung Amador 65 von der Amador Mineral Coφ bezogen, die über Sandgruben* und-Mühlen
* in lone, CaI. verfügt. Die chemische Analyse von Sand No. 2
erbrachte 99,7% SiO2 mit einer Härte von 7 1/2 bis 8 der
Mohs-Skala. Sand No. 2 hatte ebenfalls Teilchen, die winklig oder nahezu winklig in ihrer Form erschienen.
Sand No. 3 wurde unter der Bezeichnung Ottawa Bond von der Ottawa Silica Co. in Ottawa, 111. bezogen. Sand No. 3 zeigte
Teilchen mit Abrundungen und einer Gesamtdichte und Verdichtungsdichte, die größer als bei den Sänden 1 nnd 2 waren.
Die chemische Zusammensetzung des Sands No. 3 war etwa
' 99,656 SiOp. In allen vorstehend erwähnten Sänden ist das
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SiOp im wesentlichen in der Form von Quarz vorhandene Die
folgende Tabelle I zeigt die verschiedenen wichtigen Eigenschaften für jeden dieser Sande.
Sand No.: | Wirksame Größe in mm |
Glei.chförm.- Koeffizient |
Durchschn. Gesamt dichte (g/ml) |
Dichte nach Verdichtung (g/ml) |
1 2 3 |
0.068 0.130 0.149 |
1,50 1,45 1,40 |
1,32 1,33 1,46 |
1,52 1,43 1,70 |
Die verschiedenen, vorstehend und in der Tabelle I verwendeten Ausdrücke können wie folgt erläutert werden:
"Wirksame Größe" ist definiert als diejenige Teilchengröße, die größer als 10% der Teilchen einer bestimmten Probe und
kleiner als 90% der Teilchen der-selben Probe ist, bestimmt
durch Siebanalyse β Gewöhnlich wird die wirksame Größe aus einer graphischen Darstellung berechnet, in der die zu nehmenden
Prozentsätze der Anteile des Musters aufgetragen sind, die durch die verschiedenen Siebgrößen hindurchgehen.
Der "Gleichförmigkeits-Koeffizient" ist definiert als das Verhältnis einer Siebgröße, durch das 60% der Teilchen hindurchgehen,
zu einer Siebgröße, die 10% der Teilchen desselben Musters hindurchläßt. Die'^durchschnittliche Gesamtdichte"wurde
bestimmt aus einem trockenen, freistehenden Muster für jeden
Sandtyp« Die "Dichte nach Verdichtung" wurde aus der
Durchschnittsdichte ,iedes Sandtyps bestimmt, nachdem in einer
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Weise vorverdichtet worden war, die der Verdichtung für r'ie
Herstellung der Filterelernte 13 entsprach.
Bei der Auswahl des teilchenförmigen Filte^mediums auf Grund
der vorstehenden Kriterien hat sich gezeigt, daß die Filterelemte 13 wirksam sind, wenn sie eine allgemein gleichförmige
Dicke von nicht mehr als etwa 0,5" (12,7 nun) haben. Die meisten, nach der Erfindung gebauten und geprüften Filteran-
" Ordnungen haben Filterelemente mit einer Dicke von etwa 9»6
mm enthaltene Prüfergebnisse zeigen, daß die gewünschten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Filter bei Verwendung
von sogar noch dünneren Filterelementen aufrecht erhalten bleiben und möglicherweise verbessert werden. Beobachtungen
während der Prüfungen haben gezeigt, daß die Filterung im wesentlichen nur entlang den Flächen der Filterelemente in
der Nachbarschaft der Eingangskanäle eintritt. Da eine äußerst geringe Filterung in der !Tiefe eintritt, ist eine
| Minimal-Dicke für die Filterelemente auch deshalb erwünscht, um den Widerstand gegen den Fluß des StrömunKsmittels durch
den Filter zu verringern.
Es wird vermutet, daß es für die vorliegende Erfindung wichtig ist, das Filtermedium bis auf seine höchst erreichbare
Dichte zu verdichten. Für die in den erfindungsgemäßen Filteranordnungen
geprüften Teilchenmaterialien wird auf Grund der Prüfung angenommen, daß das Filtermaterial wenigstens
um angenähert 10%, bezogen auf seine normale durchschnittliche Gesamtdachte verdichtet werden soll. Für die oben be-
109886/1291 " 1? ·
sprochenen 3 Sandarten ist zu beachten, daß jede um ungefähr
12% oder mehr, verglichen mit der normalen Dichte, verdichtet wurde. Versuche haben weiter gezeigt, daß es wichtig
ist, das Filtermaterial über die Elemente 13 gleichmäßig zu verdichten, so daß das Filtermaterial sich nicht "öffnet"
oder Risse während des Filtervorganges bildet.
Da es wesentlich erscheint, daß das Filtermaterial gleichförmig vorverdichtet ist, sieht die Erfindung auch neuartige
Mittel vor, um die Filterelemente innerhalb der Filtereinheit 11 zu halten und im wesentlichen starr einzuschließen.
Die Erfindung sieht auch eine Halterung und Mittel zur Einschließung vor, die sich für einen baukastenartigen
Bau der FiIteranordnung verwenden lassen, so daß
eine Massenproduktion derartiger Filtereinrichtungen und außerdem die Vergrößerung oder Verkleinerung je nach der
gewünschten Durchflußkapazität der einzelnen Einheit ermöglicht wird. Einzelheiten der Halterungsmittel und der Mittel
zum Einschließen der Filterelemente in der Filtereinheit sind mit Bezug auf die Fig. 3-9 erläutert.
Zu den Mitteln zum Halten und Einschließen der Filterelemente, die gleichzeitig die Zulauf- und Ablaufkanäle begrenzen,
gehören eine Mehrzahl von Rahmengliedern 31, die
parallel zueinander und gegeneinander stoßend senkrecht innerhalb der Filtereinheit 11 angeordnet sind. Jedes
Rahmenglied 31 erstreckt sich im wesentlichen über eine Ausdehnung
der Filtereinheit zwischen dem Zulaufverteiler 17
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und dem Auslaßverteiler 19.
Jedes Rahmenglied 31 weist ednen U-förmigen Trägerblock 32
mit Streben 33 auf, die sich senkrecht vom Querstück 34- des
U-förmigen Blocks aufwärts erstrecken· Die Streben sind mit
Abstand voneinander und gegenüber den Schenkeln 36 des. U-förmigen
Blocks angeordnet. Jedes Filterelement 13 hat eine in diesem Beispiel typische Dicke von 9,6 mm. Dementsprechend
sind die U-förmigen Trägerblöcke und die Streben ,iedes Rahmengliedes
mit einer gleichen Dicke ausgeführt. Entsprechend diesen typischen Abmessungen sind die Streben voneinander
und von den Schenkeln 36 etwa 30 cm entfernt. Die Trägerblöcke 32 und die Streben 33 sind .jeweils mit einer Anzahl
Öffnungen 37- ausgebildet, die mit entsprechenden öffnungen in zwei Platten 38 in Flucht sind, welche auf gegenüberliegenden
Seiten der Filtereinheit in Ausrichtung mit den Rahmengliedern 31 angeordnet sind. Zuganker 39 können dann
durch die in Flucht liegenden Öffnungen hindurchgeführt wer- W den und zur Halterung der verhältnismäßig schweren Filterelemente
innerhalb der Filtereinheit und zur Aufrechterhaltung des Verdichtungszustandes des Sandes innerhalb ,iedes
Filterälementes beitragen.
Wie vor allem Fig. 5 zeigt, bilden die Platten 38 und die
Schenkel 36 der Ü-förmigen Blöcke die Seiten eines Gehäuses für die Filtereinheit 11. Die Filtereinheit wird dann mit
dem Zulauf-Verteilergehäuse und dem Standrohr 26 mittels
Flanschen, siehe auch Fig. 1 und 2 unter Zwischenfügung
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von Τ)ά chtung-siiiateri al zur Verliinderunp; von Leckstellen verbunden.
Die Platten 38 ermöglichen daher eine Halterung der
Filterelemente 13 in längs- bzw. senkrechter Richtung. Da
die Filterkapazität durch Verwendung von mehr Filterelementen
vergrößert wird, können zusätzliche ähnliche senkrechte Trägervorrichtungen in der Filtereinheit erforderlich werden.
Auf Grund dieses Aufbaus werden das Gewicht und die Kosten der Filteranordnung verringert, da die Rahmenglieder 31 zusammen,
mit den zwei einfachen Platten 38 ein Gehäuse für
die Filtereinheit 11 bilden.
Die U-förmigen Trägerblöcke 32 der alternierend angeordneten
Rahmenglieder 31a öffnen nach oben, so daß jedes leicht mit
Filtermaterial gefüllt werden kann. Die anderen U-förmigen Trägerblöcke 31b bzw. 31c bilden die Zulauf- und Ablaufkanäle-Diese
Trägerblöcke öffnen nach unten bzw„ oben zur Bildung der Öffnungen 1F und 19.
Lagen 40 aus porösem Material, z.B. einem Tuch, das aus Polyäthylen-Monofil-Fäden gewebt ist und Poren oder Öffnungen
von etwa 750 micron mal 18 micron-aufweist, sind auf
,jeder Seite der alternierenden Rahmenglieder 31a befestigt, um das Filtermaterial zu halten. Für die porösen Lagen 40
können verschiedene Materialien verwendet werden. Sie sollen ,iedoch allgemein gleichförmige Öffnungen aufweisen und im
wesentlichen das gesamte vorverdichtete Material einschließen. Zusätzlich sollen die Lagen genügend öffnungen aufweisen,
um nicht in irgendeiner erheblichen Weise den Strömungs-
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mittelfluß durch die Filterelemente zu beeinträchtigen.
Schließlich sollen sie eine ausreichende Stärke haben, um das vorverdichtete Material .festzuhalten.
Nachdem das Filtermaterial gleichförmig über jedes der Filterelemente 13 verdichtet worden ist, werden die Oberseiten
der alternierenden Rahmenglieder geschlossen. Z.B. dadurch, daß eine der porösen Lagen nach oben reicht und
* über der Öffnung an der Oberseite des Trägerblockes geschlossen
wird.
Für die Aufrechterhaltung der richtigen gleichmäßigen Verdichtung
innerhalb jedes Filterelementes sind Abstandshalter 41 für benachbarte Paare poröser Lagen 40 vorgesehen.
Wie insbesondere die Figo 6-8 zeigen, werden die Abstandshalter 41 von den anderen Rahmengliedern 31b zur Anordnung
innerhalb jedes der Zulaufkanäle 14 und Ablanfkanäle 16
^ zwischen den Filterelementen 13 gehaltene Dementsprechend
sucht jeder der Abstandshalter 41 den vorverdichteten Sand innerhalb jedes Filterelementes mittels der porösen Lagen
40 im verdichteten Zustand zu halten.
Wegen der merklichen Vorverdichtung des Filtermaterials
neigen die porösen Lapen dazu, sich npch außen zu beulen, so daß durch die Abstandshalter für eine merkliche seitliche
Unterstützung gesorgt werden muß. Bei einer Filteranordnung mit den oben erwähnten typischen Abmessungen hat
sich herauBCTestel.lt, daß nicht mehr als etwa 6,4^ cm"
109886/1291 - ?1 -
(1 ")des porösen Lagenmaterials ohne seitliche Unterstützung
bleiben sollte. Da außerdem die Abstandshalter innerhalb der Zulauf- und Ablaufkanale liegen, müssen sie so funktionieren,
daß sie im wesentlichen ungehindert freien Durchfluß durch die Zulaufkanäle, über die Filterelemente und nach außen
durch die Ablaufkanäle ermöglichen. Dementsprechend sind die Abstandshalter 41, siehe Fig. 7» innerhalb jedes der offenen
Bereiche angeordnet, die durch die U-förmigen Trägerblöcke und die Streben 33 gebildet werden. Jeder Abstandshalter 41
enthält ein Paar flacher offener Gitter 43, wobei Rippen 44
zwischen den Gittern angeordnet sind. Die Rippen halten die Gitter gegen die benachbarten porösen Lagen, um für den vorgesehenen
Abstand innerhalb der Filterelemente 13 zu sorgen, während gleichzeitig ein im wesentlichen ungestörter Strömungsmittelfluß
ermöglicht wird. Wie Fig. 7 zeigt, sind die Rippen im wesentlichen massiv, so daß zwischen jedem Paar
benachbarter Rippen ein gesonderter senkrechter Kanal gebildet wird.
Um einen gleichförmigeren Fluß innerhalb der Zulauf- und Ablauf-Kanäle zu ermöglichen, können statt-dessen abgewandelte
Abstandselemente 41', siehe Fig. 9, verwendet werden. Diese weisen ebenfalls Gitter 43' und Rippen 44' auf, wobei
die Rippen mit Durchlässen 46 ausgebildet sind, die einen Querdurchfluß der Flüssigkeit zwischen den von den Rippen
geformten Kanälen ermöglichen.
- 22 -
109886/1291
ρ Um fur eine seitliche Stützung um jede 6,45 cm große freie
Fläche der porösen Lage, wie oben besprochen, zu sorgen,
sind die Gitter 43 bzw. 43' vorzugsweise mit gleich-großen Öffnungen versehen. Aus den Fig. 7 und 8 ist ferner ersichtlich,
daß Teile benachbarter Gitter vorzugsweise gegeneinander versetzt angeordnet sind. Diese Anordnung trägt dazu
bei, daß der Sand nicht zwischen in Flucht liegenden Gitter-. abschnitten auf gegenüberliegenden Seiten jedes Filterele—
mentes nutzlos eingeschlossen ist, und daß der Strömungsmittelfluß
durch die Filterelemente 13 hindurch gleichförmiger wird.
Vorzugsweise sind alle mit dem Strömungsmittel in Berührung kommende Teile der Rahmenglieder 31 aus Kunststoff oder einem
anderen, nicht korrodierenden Material. Dadurch wird die Ansammlung von Rost und anderen Korrosionsprodukten in
den Filterelementen 13 weitestgehend vermieden.
Es wurde bereits betont, daß es wichtig ist, das Filtermaterial innerhalb jedes Filterelementes 13 gleichmäßig
vorzuverdichten. Ein bevorzugtes Verfahren für die Vorverdichtung besteht darin, zunächst die Rahmenglieder 31 in
der Filtereinheit 11 anzuordnen. Das Filtermaterial, Sand z.B., wird dann jedem Element 13 in1 Einzelmengen zugesetzt,
wobei jede hinzugefügte Einzelmenge gründlich gerüttelt oder gestampft wird, um eine im wesentlichen größtmögliche
Verdichtung zu erreichen. Dieses Verfahren wird fortgesetzt, bis jedes Element vollständig gefüllt ist. Danach werden
109886/1291 - 23 -
die Elemente in der erwähnten Wei.se verschlossen. Während
dieses Vorganges muß besondere Sorgfalt beobachtet werden, um zu gewährleisten, daß jede Teilmenge Sand gleichförmig
innerhalb ,-jedes Elementes verdichtet wird, um Öffnungen
oder Spalten im Filtermaterial während der Benutzung zu vermeiden.
Die Anordnung der Filterelemente 13 und der Weg des Strömungsmitte ldurchganges durch einen erfindungsgemäßen Filter ist
in Fig. 4 dargestellt. Die Filterelemente· ■sind senkrecht
in der Filtereinheit 11 derart angeordnet, daß sie Zulauf- und Ablaufkanäle 14 bzw. 16 auf gegenüberliegenden Seiten
jedes Elem^rtes bilden.
Wenn das Ventil 29 geschlossen und die Ventile 27 und 28 während des Filtervorganges geöffnet sind, verläuft der
Weg des Strömungsmittels durch das Filter in der durch die Pfeile eingezeichneten Weise. Das Strömungsmittel geht
vom Zulaufverteiler 17 durch die Zulaufkanäle 14, durch
die Filterelemente 13 hindurch und dann aufwärts durch die
Ablaufkanäle 16 zum Auslaßverteiler 19 und. dem Rückspülstandrohr
26.
Wenn ein bestimmter Höchstdruck über die Filterelemente entwickelt wird, z.B. 20 psi, wie oben erwähnt, wird dns
Rückspulen begonnen, in dem gleichzeitig die Ventile 2n
und 28 geschlossen und das Ventil 29 geöffnf1- werden. Der
Strömungsmittelfluß durch das Filter» wird dann mit Bezug
109886/1291
- 24 -
auf die Darstelltrog in Fig. 4 umgekehrt, wobei die Rückspülung durch den Zulaufverteiler 17 und die Abzugsleitung
23 hindurchgeht.
Nachstehend werden Prüfversuche mit erfindungsgemäßen Filtereinrichtungen
im Zusammenhang mit verschiedenen Anwendungsformen beschrieben, wodurch die Vielseitigkeit und
die gleichmäßige Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Filter
erläutert werden.
Behandlung von Abwässern der Zementherstellung:
Eine erfindungsgemäße Prüfeinheit, die aber nur "für eine
Nominalkapazität von 0,25 Gallonen/Minute ausgelegt war, wurde etwa 2 Wochen lang betrieben, wobei ihr die Abwasser
von den Sprühkammern zugeführt wurden, die zu einer elektrostatischen Niederschlagsvorrichtung gehörten,
welche in Verbindung mit einer Gruppe von /'«ementöfen betrieben
wurde. Die dem Filter zugeführte Flüssigkeit
enthielt Teilchen innerhalb eines breiten Größenbereiches und wies eine stark schwankende Konzentration an mitgeführten Festteilchen auf. Der Bereich der Konzentration war etwa 400 - 1.000 mg/1. Ein Teil der zugeführten Festteilchen setzte sich nach Verweilzeiten von 15-30 Min. ab, wobei die überstehende Flüssigkeit stärker verdünnt, jedoch sehr wolkig war und eine Konzentration an suspendierten Festteilchen von etwa 150 - 250 mg/1 aufwies.
enthielt Teilchen innerhalb eines breiten Größenbereiches und wies eine stark schwankende Konzentration an mitgeführten Festteilchen auf. Der Bereich der Konzentration war etwa 400 - 1.000 mg/1. Ein Teil der zugeführten Festteilchen setzte sich nach Verweilzeiten von 15-30 Min. ab, wobei die überstehende Flüssigkeit stärker verdünnt, jedoch sehr wolkig war und eine Konzentration an suspendierten Festteilchen von etwa 150 - 250 mg/1 aufwies.
- 25 -
109886/1291
Die Qualität der eingespeisten Flüssigkeit und des Filtrats wurde routinemäßig durch die Trübung bestimmt, gemessen mit
einem Hach-Trübungs-Messgerät.
Eine Prüfung des erfindungsgemäßen Filters bei dieser Anwendung
zeigten seine Anwendbarkeit für die verschiedenen Teilchengrößen und Feststoff-Konzentrationen in dem zu behandelnden
Material. Das Filter erzeugte fortlaufend Filtrate mit Trübungen von weniger als 1,0 Jackson Einheiten. Eine Analyse
zeigte, daß die Filtrate suspendierte Feststoffe im Bereich von 1-6 mg/1 enthielten. Die Qualität des Filtrats
oder des Ablaufs schien unabhängig von der Qualität des eingespeisten Materials zu sein. D.h., daß innerhalb
des Bereiches der auftretenden Zufluß-Konzentrationen die Qualität des Filtrats ständig ausgezeichnet blieb.
Eine gleiche Testeinheit wurde benutzt, um geklärtes FiI-trat
zu erzeugen und/oder Algen zu ernten aus landwirtschaftlichen Abwasserbecken oder-Teichen.
In einer Reihe von 1? typischen Filterabläufen schwankte
die Konzentration des zulaufenden Materials zwischen etwa 110 und 640 mg/1, bestimmt durch mg suspendierter Festteilchen
pro Liter Zulauf. Der Prozentsatz an entfernten suspendierten Festteilchen schwankte zwischen 92,0 und
99»6%, wobei angenähert 98% oder mehr der suspendierten
Festteilchen in 13 der 17 Testläufe entfernt wurden. Die
109886/1291 . 26 _
Rückgewinnung der suspendierten Festteilchen schien nicht
von der Konzentration des zulaufenden Materials abzuhängen.
In einer Anzahl dieser Testläufe wurde der Gehalt an organischem
stickstoff (N) in dem zulaufenden und a-^cr- in dem filtrierten
Material bestimmt, urn den Prozentsatz an zurückgehaltenem
organischen Stickstoff zu berechnen. In diesen Versuchen betrug der Prozentsatz ar entferntem organischen1
" stickstoff durchschnittlich etwa 98,°>%, vero-iieher* ^i fe dem
Prozentsatz an entfernten suspendierten Festteilchen, der
durchschnittlich 92,5':^ für die gleichen Versuche hetr'g.
Es ist außerdem zu beachten, daß, obwohl die Τ'βτ lc>=en??röP-e
der Fes ttei lchen oder Al^er. in der Zulauf flüssigkeit bis zu
weniger als ein Micron betrug, wurden dde vorstehend erwähnten Wiedergewinnungszahlen- erreicht, ohne daß Ausflockungsmittel
oder andere chemische Zusätze benutzt wurden.
In dieser Hinsicht führte die Beobachtung der Rückspülung in diesen Versuchen zu dem Schluß, daß auf den Oberflächen
der Filterelemente eine Koagulation von sogar noch kleineren Teilchen auftritt, so daß diese kleinerer T-eiZcre^ durch
die RückSOÜlung gewonnen werden können.
Ein wichtiges Kriterium für die Leistun~sfs: i^veit e^nes
Filtersystems beim Entfernen von Alpen ist Λ ie Konzentration
an suspendierten Festteilchen, insbesondere die =m organischem
Stickstoff, in der Rücksnülung. Eine Analr/se in dieser
Hinsicht war beschränkt möglich, da die Kenge des f'^ ü-e
109886/1291 -27-
Rückspülung abwärts durch-das Filter geleitete Filtratflüssigkei+"
keiner besonderen Konrtolle unterworfen wurde. Eine Feststoff-Konzentration "bis zu 1,7 Gewichtsprozenten
ir der Rückspülung: während des Versucbsproeraimns führte
.iedoch zn dem Schluß, daß "bei sorgfältiger Kontrolle des
Rücksrülvolumens Konzentrationen von mehr als 5% der sus-■nendierte^
feststoffe in der Rücksmilur-g erreicht werden
•können.
Auf Grund dieser Versuche und bei Annahme eines wirtschaftlichen
Einsatzes wurde geschlossen, daß eine Filtereinheit nach der Erfindung mit einer Leistung von
7oo Millionen Gallonen pro Tag nutzbringend arbeiten kann, wenn der Verkauf sowohl des geklärten Ablaufes und auch
der Verkauf der aus der Rückspülung gewonnenen Algen zugrunde
gelegt wird.
Filtration von Mg(OH)2 ί
Der pH-Wert von Seewasser, das aus der Bucht von San Francisco entnommen wurde, wurde auf einen Wert von etwa
9 eingestellt, um Mg(OH)O teilweise auszufällen. Das Wasser
wurde dann e^nem erfjndungsgemäßen Filter in einem
Ausmaß von 0,25 Gal/min/Guadratfuß zugeführt. Ein ähnlicher
Versuch wurde mit 3/8 GaI/min/Quadratfuß gemacht.
In jedem Fall wurde der Filtrationsversuch so lange ausgeführt, hi? der "Druckabfall am Filter 20 nsi erreichte.
Die Versuche hatten die folgenden Ergebnisse:
- 28 -
109886/1291 BADORiGJNAU
Filtrati ons versuch.:
Filtrationsgesch.wind.igkeit
ρ Gal/min/ft
Suspendierte Feststoffe Konz. in mg/1
Zulauf Filtrat Filtrierte Menge Wasser bis z. Erreichen ν. 2o psi in Gallonen
1/4
3/8
3/8
60 62
- PATENTANSPRÜCHE -
109886/1291
Claims (24)
- PATENTANSHiÜGHE:Filteranordnung mit einem Gehäuse, in dem Filterelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Filterelemente (13) ein Filtermedium enthalten, .das aus Teilchen besteht, die auf eine größte Dichte vorverdichtet sind, daß stütz-ende "Bauteile (41) das Filtermedium starr zusammenhalten und Zulauf- und Ablaufkanäle auf gegenüberliegenden Seiten jedes Filterelementes bilden, wobei die stützenden Bauteile Lagen (40) aus porösem Material enthalten, die auf Jeder Seite jedes Filterelementes angeordnet sind, so daß das teilchenförmige Filtermedium innerhalb der Filterelemente starr eingeschlossen und abgestützt ist und durch die stützenden Bauteile zwischen den porösen Lagen gehalten wird.
- 2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Teilchen bestehende Filtermedium aus Teilchen besteht, die um wenigstens 10%, bezogen auf die übliche Gesamtdichte der Körnchen, vorverdichtet sind, wobei die Verdichtung der Teilchen durch im wesentlichen starres Einschließen des Filtermediums innerhalb der stützenden Bauteile sowohl während der Filtration als auch während des Rückspülvorganges aufrecht erhalten bleibt.
- 3«. FiIteranordnung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichne t? daii die Teilchen eine maximale wirksame Gräße von etwa 0,25 mm haben0109888/1291 zn
- 4. Filteranordnung nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen einen Gleichförmigkeits-Koeffizienten im Bereich von etwq. 1 bis 2 heben.
- 5. Filteranordnung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermedium Sand ist.
- 6. Filteranordnung nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente eine größte Dicke von etwa 12,7 nun haben.
- 7. Filteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente eine Stärke von etwa 9,6 mm oder weniger haben.
- 8. Filteranordnung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen des Filtermediums eine winklige Form haben.
- 9. Filteranordnung nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die maximale wirksame Teilchengröße etwa 0,2 mm beträgt.
- 10. Filteranordnung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (13) sich im wesentlichen über eine Ausdehnung des Filtergenäuses (Is) srstrecken und Abstandsmittel zwischen benachbarten Flächen der porösen Lagen (40) vorgesehen sind, um eine Reihe*? von10 9 8 8 6/1291 - 31 -BAD ORlGtNALFilterelementen auf Abstand innerhalb des Fi lter gehäuses zur Bildung von Zulauf- und Ablaufkanälen auf gegenüberliegenden Seiten jedes Filterelementes zu halten.
- 11. Filteranordnung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Mittel zur Halterung (38,39) der Filterelemente (13) und der Abstandsmittel in dem Filtergehäuse und durch Mittel zur Verbindung der Einlaßkanäle mit einem Strömungsmittel-Einlaß (17) und der Ablaufkanäle mit einem Strömungsmittel-Auslaß (19).
- 12. Filteranordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Zulaufverteiler (17) und einen Auslaßverteiler (19).
- 13. Filteranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (13) senkrecht in dem Filtergehäuse (11) angeordnet sind und die Einlaßkanäle (14) mit Bodenöffnungen, die sich im wesentlichen über eine Ausdehnung des Filtergehäuses erstrecken und in freier Verbindung mit dem Zulaufverteiler (17) stehen und die Ablaufkanäle (16) mit oberen öffnungen (21) versehen sind, die sich ebenfalls im wesentlichen über eine Ausdehnung des Filtergehäuses erstrecken und mit dem Auslaßverteiler in freier Verbindung stehen.
- 14. Filteranordnung nach Anspruch 13? gekennzeichnet 4ai»oh durch en'ne die Rückspülung aufnehmende Kammer (26), die mit dein Auslaßverteiler (19) zur Aufnahme einer bestimm-109886/1291 -32-ten Menge' des Ablaufs verbunden ist, der abwärts durch die Ablaufkanäle unter Druck wehrend der Rückspülung läuft.
- 15. leiteranordnung nach Anspruch 14, -dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (26) für die Rückspülung ein Standrohr ist, das von dem Auslaßverteiler (19) naisrh oben sich erstreckt.
- 16. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl Rahmenglieder (31), die parallel zueinander angeordnet sind und sich jeweils im wesentlichen über eine Ausdehnung der Filtereinheit erstrecken, wobei alternierende Rahmenglieder auf jeder Seite Lagen aus porösem Material aufweisen, die das aus Teilchen bestehende Filtermaterial in den parallelen Filterelementen durch die alternierenden Rahmenglieder zusammenhalten,und daß die anderen Rahmenglieder einen Zulauf- und einen Ablaufkanal auf gegenüberliegenden Seiten jedes "P1I It er elemente a bilden.
- 17. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmittel durch die anderen Rahmenglieder gehalten werden, um den richtigen Abstand zu halten, während gleichzeitig ein im wesentlichen ungehinderter Strömungsmittelfluß innerhalb der Zufluß- und Ablaufkanäle ermöglicht und das aus Teilchen bestehende Filtermaterial innerhalb der Lagen aus porösem109886/1291- 33 -Material starr abgestützt wird.
- 18„ FiIte-ranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmittel, die von jedem der anderen Rahmenglieder sehalten werden, flache, offene Gitter aufweisen, die ,jeweils gegen zwei benachbarte Lagen porösen Materials stoßen, wobei Rippen (44) zwischen den Gittern (43) angeordnet sind, um den erforderlichen Abstand und den ungehinderten Strömungsmittelfluß herzustellen.
- 19· Filteranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter auf gegenüberliegenden Seiten jedes Filterelementes wenigstens teilweise gegeneinander versetzt sind.
- 20. Filteranordnung nach Anspruch 16 - 19» dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenglieder (31) wenigstens einen Teil eines Gehäuses zur Aufnahme der Filtereinheit bilden.
- 21. Filteranordnung nach Anspruch 16 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenglieder U-förmige Stützglieder aufweisen, die senkrecht innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, wobei die U-förmigen Stützglieder für die alternierenden Rahmenglieder auf jeder Seitenfläche mit porösen La«ren fest bedeckt sind und Mittel zum Verschluß der öffnung an einem Ende der U-förmigen Anordnung zum Einschließen des Teilchenmaterials vorgesehen sind.
- 22. Filteranordnung nach Anspruch 16 - 21, dadurch gekenn-109886/1291 "zeichnet, daß die Abstandsmittel (41) in senkrecht sich erstreckenden Zwischenräumen angeordnet sind, die zwischen Streben (33) und den Schenkeln (36) der U-förmigen Stützglieder in jedem Rahmenglied (31) vorhanden sind.
- 23. Filteranordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,daß die öffnungen in den Gittern (43) eine maximale Öff-P
nungsflache von etwa 6,5 cm haben« - 24. FiIteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Platten auf gegenüberliegenden Seiten und parallel zu den Rahmengliedern und die Schenkel-der U-förmigen Stützglieder und die zwischen die sen liegenden Streben mit in Flucht biegenden Öffnungen zur Aufnahme von Zugankern (39) versehen sind, die diese Teile zur Bildung einer Baueinheit zusammenhalten, wobei die Platten und die Rahmenglieder wenigstens einen Teil eines Gehäuses für die Filtereinheit bilden.109886/1291Leerseite
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