DE2229847A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen der filterbetten einer filtervorrichtung mit mehreren filtereinheiten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum reinigen der filterbetten einer filtervorrichtung mit mehreren filtereinheiten

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DE2229847A
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Brian L Goodman
Kenneth A Mikkelson
Park Kan Overland
Frank G Weis
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Ecodyne Corp
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Description

ECODYNE CORPORATION Chicago, Illinois, U.S.A.
betreffend
Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen der FiIterbetten einer Filtervorrichtung mit mehreren Filtereinheiten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen der Filterbetten'einer Filtervorrichtung mit ' mehreren Filtereinheiten.
Filtereinheiten mit einer oberen ■■ Trübekammer, einer unteren Filtratkammer und einem zwischen diesen beiden Kammern angeordneten Filterbett sind bekannt. Solche Filtereinheiten sind zum Filtern von Flüssigkeiten vorgesehen, die in Abwärtsrichtung durch das Filterbett strömen. Das Filterbett muß periodisch gereinigt werden, um die eingeschlossenen Teilchen zu entfernen, und diese Reinigung erfolgt durch Rückspulen, des Filters, bei dem Flüssigkeit in Aufwärtsrichtung durch das Filterbett geleitet wird. Um eine gute Rückspülleistung zu erzielen, muß die Rückspülflüssigkeit mit einer relativ großen Geschwindigkeit durch das Filterbett strömen, und zwar soll diese Geschwindigkeit vorzugsweise über der Geschwindigkeit liegen, mit der Flüssigkeit während der normalen Betriebsweise in
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Abwärtarichtung durch das Filterbett strömt. Es ist ferner bekannt, diesem Rückspülschritt eine Luftreinigung vorzuschalten, während der Druckluft aufwärts durch das'Filterbett strömt, wodurch die eingeschlossenen Teilchen gelöst werden, so daß es leichter wird, sie während des Rückspülschritts fortzutragen-. Eine solche Luftreinigung wird vorzugsweise durchgeführt, während eine relativ geringe Flüssigkeitsmenge über dem Filterbett vorhanden ist, beispielsweise mit einer Standhöhe von 15 om · (6 in). - ■ .
Es ist ferner bekannt, die vorbeschriebenen Filter mit Speioherkammern auszurüsten, in denen das zur Rückspülung benötigte Wasser gespeichert wird. Häufig ist eine eigene Rückspülpumpe oder eine Rückspül-Verstärkerpumpe erforderlich, um ausreichende Strömungsgeschwindigkeiten für eine wirksame Rückspülung zu erreichen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein "Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, wodurch Speicherbehälter für Rückspülflüssigkeit überflüssig werden und es in bestimmten Fällen nicht mehr notwendig ist, mehrere Pumpen vorzusehen, während doch eine Rückspülgesohwindigkeit erzielt wird, die größer als die normale abwärts gerichtete Störmungsgeschwindigkeit durch.das Filtermittel ist.
Die Erfindung sieht ein verbessertes Verfahren zum Reinigen der Filterbetten einer Filtervorrichtung mit mehreren Filtereinheiten vor, die eine obere Trübekammer, ein Filterbett und eine untere Filtratkammer umfassen und die Vorrichtung eine Pumpeinrichtung zum Abziehen von Flüssigkeit aus allen Filtratkammern mit einer vorgegebenen Pumpgeschwindigkeit umfaßt. Eine erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Filterbett dadurch rückgespült wird, daß mit der Pumpeinrichtung Flüssigkeit von den FiItratkammern einer Mehrheit der Filtereinheiten in die FiItratkammern einer Minderheit der Filterein-
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heiten gepumpt werden, wodurch diese Minderheit der Filtereinheiten mit dem Filtrat der Mehrheit der Filtereinheiten mit einer Geschwindigkeit rückgespült wird, die größer als die normale Strömungsgeschwindigkeit in Abwärtsrichtung ist.
Bei einer zweiten Lösung der Aufgabe ist es nicht notwendig, eine Minderheit von Filtereinheiten mit der Flüssigkeit aus einer Mehrheit der Filtereinheiten zu reinigen. Vielmehr wird erfindungsgemäß die Geschwindigkeit, mit der Flüssigkeit zu den Filtrat kammern der rückzuspülenden Filtereinheiten gepumpt wird, erhöht, damit diese FiItereinheiten mit einer Geschwindigkeit rückgespült werden, die größer als die normale Strömungsgeschwindigkeit in Abwärtsrichtung ist.
Im einen Falle umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung mehrere Filtereinheiten, die jeweils eine obere .Trübekammer, ein Filterbett und eine untere Filtratkammer umfassen, wobei eine Einrichtung zum Abgeben von Flüssigkeit an jede Trübekammer und eine Pumpeinrichtung zum Abpumpen von Flüssigkeit aus allen FiIt rat kammern mit einer vorgegebenen Pumpgeschwindigkei~t und zur Weiterleitung der gefilterten Flüssigkeit an die Verwendungsstelle vorgesehen ist. Zum Rückspülen der Filterbetten ist eine Einrichtung zum Überführen der Flüssigkeit aus den Filtratkammern einer Mehrheit der FiIt er einheit en mittels der Pumpeinrichtung zu den FiIt rat kammern einer Minderheit der Filtereinheiten vorgesehen, so daß die Filterbetten der Minderheit der Einheiten mit der gefilterten Flüssigkeit rückgespült werden, die gleichzeitig von der Mehrheit der Filtereinheiten abgegeben wird.
Im anderen Falle ist erfindungsgemäß eine Einrichtung zum Abgeben von Flüssigkeit aus den FiItratkammern eines ersten Teils der Filtereinheiten, wobei es sich nicht notwendig um die Mehrheit der Filtereinheiten handeln muß, mittels der Pumpeinrichtung an die Filtratkammern eines zweiten Teils der Filtereinheiten
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vorgesehen, wobei die Filterbetten des zweiten Teils der Filtereinheiten mit der gefilterten Flüssigkeit aus dem ersten Teil der Filtereinheiten rückgespült werden. Hier'ist erfindungsgemäß eine Verstärkerpumpe vorgesehen, mittels der zusätzlich Flüssigkeit aus den FiItratkammern des ersten Teils der Filtereinheiten zu den FiIt rat kammern des zweiten Teils der -0IIt e reinheit en gepumpt wird, wodurch eine ßückspülgeschwindigkeit erreicht wird, welche die normale abwärtsgerichtete Strömungsgeschwindigkeit durch die Filterbetten übersteigt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem perspektivischen Strömungsdiagramm eine Filtervorrichtung, bei der sich alle Filtereinheiten in ihrer normalen Funktion befinden;
Fig. 2 ist eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, zeigt jedoch die Vorrichtung während der Gasreinigung einer Filtereinheit;
Fig. 3 ist eine gleichfalls der Fig. 1 entsprechende Darstellung, zeigt jedoch die Filtervorrichtung während des Rückspulens der einen Filtereinheit;
Fig. 4 zeigt in einem vereinfachten Vertikalschnitt eine Filtereinheit der Filtervorrichtung.
Die Erfindung baut darauf auf, daß bei einer Vorrichtung mit mehreren Filtereinheiten das Filtrat aus einem Teil der Einheiten zum Rückspülen direkt an einen anderen Teil der Einheiten abgegeben werden kann, wodurch ein Speicherbehälter für Rückspülflüssigkeit überflüssig wird.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ferner in vorteilhafter Weise "berücksichtigt, daß es erwünscht ist, das Wasser aus den FiItratkammern mehrere Filtereinheiten mittels einer einzigen Pumpe abzupumpen, wodurch die Pumpkosten gesenkt, die Vorrichtung vereinfacht und die gleiche Strömungsgeschwindigkeit bz-w. der gleiche Durchsatz für alle Einheiten erzielt wird. Bei dieser Ausführungsform sind drei oder mehr Filtereinheiten vorgesehen, und das FiItrat einer Mehrheit der Filtereinheiten wird dazu verwendet, eine Minderheit der FiItereinheiten rückzuspülen, wodurch eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit durch diese Minderheit der Filtereinheiten während des Rückspulens hervorgerufen wird, obwohl keine Hilfspumpe oder Yerstärkerpumpe verwendet wird. Beispielsweise wird "bei einer Vorrichtung mit drei Filtereinheiten, "bei der eine einzelne Pumpe zum Abpumpen der Flüssigkeit aus den FiItratkammern der Einheiten während des Normarbetriebs verwendet wird, mittels dieser Pumpe eine Rückspülgeschwindigkeit erhalten, die drei mal so groß wie die normale abwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeit beim Filtern ist, wenn zwei der Einheiten über die Pumpe zum Rückspülen an die dritte Filtereinheit angeschlossen werden.
V/ird die Geschwindigkeit bzw. der Durchsatz der Flüssigkeit von den Filtratkammern der Mehrheit der Einheiten zu den FiItratkammern der Minderheit der Einheiten während des Rückspülschritts erhöht, so können sogar noch höhere Rückspülgeschwindigkeiten erreicht werden. Werden bei dem vorgenannten Beispiel mit insgesamt drei Filtereinheiten zwei identische Pumpen während der Rückspülphase verwendet, während nur eine Pumpe während des Normalbetriebs verwendet wird, so beträgt die Rückspülgeschwindigkeit das Sechsfache der normalen abwärtsgerichteten Geschwindigkeit oder Filtergeschwindigkeit. Wird eine solche Hilfspumpe verwendet, so hat dieses den zusätzlichen Vorteil, daß sie während des Normalbetriebs auch zur Erhöhung der Filtergeschwindigkeit dann herangezogen werden kann, wenn der Anfall zu filtrierender Flüssigkeit außergewöhnlich ansteigt. Ein weiterer
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Vort'eil. ergibt sich daraus, daß die Hilfspumpe die Hauptpumpe ersetzen kann, wenn diese ausfällt.
Wie sich aus den vorhergehenden Ausführungen ergibt, ist es dann, wenn eine Hilfspumpe oder eine Verstärkerpumpe verwendet wird, nicht mehr notwendig, eine Minderheit von Filtereinheiten mit dem Fütrat aus einer Mehrheit von Filtereinheiten rückzuspülen. Es kann also auch nur die Verstärkerpumpe dazu dienen," die für eine wirksame Rückspülung erforderliche erhöhte Strömungsgeschwindigkeit zu bewirken. Es wird jedoch trotzdem "bevorzugt, eine Mehrheit der Filtereinheiten zum Rückspülen einer Minderheit der Filtereinheiten heranzuziehen, da auf diese Weise ein größeres Flüssigkeitsvolumen zum Rückspülen zur Verfugung steht und übermäßige Strömungsgeschwindigkeiten durch die Einheiten, welche die Rückspülflüssigkeit liefern, weniger zu befürchten sind.
Unabhängig davon, ob nun eine Mehrheit der Filtereinheiten zum Rückspülen einer Minderheit der Filtereinheiten herangezogen wird, ist es erwünscht, vor dem Rückspülschritt Druckluft aufwärts durch das Filterbett zu leiten, um eingeschlossene Teilchen zu lösen und sie während des Rückspülschritts wirksamer zu entfernen.
Bei den Fig. 1 bis 3f in denen die G-esamtvorriohtung mit 10 bezeichnet ist, ist die Strömung von Flüssigkeit oder Gas durch dicke Linien und die Strömungsrichtung durch Pfeile gekennzeichnet. Rohre, durch die keine Flüssigkeit oder kein Gas strömen, sind durch dünnere Linien dargestellt.
Die Filtervorrichtung 10 umfaßt eine erste Filtereinheit 12, eine zweite Filtereinheit 14 und eine dritte Filtereinheit 16. Diese drei Einheiten sind identisch ausgebildet, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Zwar zeigt Fig. 4 nur die erste Filtereinheit 12, es ist jedoch zu beachten, daß die beiden anderen Einheiten 14 und 16 identisch sind.
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Die Gütereinheit 12 umfaßt einen Behälter 1Θ mit einem Zwischenboden 20, der in einem unteren Bereich des Innenraums des Behälters 18 durch Einschweißen oder dergleichen wasserdicht "befestigt ist. Der Zwischenhoden 20 besitzt Öffnungen 22, durch die Flüssigkeit hindurchtreten kann. Das Filterbett 24, das vom Zwischenboden 20 getragen wird, umfaßt ein Filtermittel.,' das für die zu filternde Flüssigkeit sowie die Größe und Art der auszuscheidenden Teilchen geeignet ist. Beispielsweise gehören zu solchen Filtermitteln Band, Anthrazit, Mischungen aus Sand und Anthrazit, Steinchen und dergleichen sowie speziellere Filtermittel, wie Ionenaustauscherharze und dergleichen. Es sind geeignete Filteraufsätze 26 vorgesehen, die verhindern, daß das Filtermittel durch die Öffnungen 22 tritt. Der Bereich unter dem Zwischenboden 20 wird als Filtratkammer 28 "bezeichnet, während der Bereich über dem Filterbett 24 als Trubekammer 30 "bezeichnet wird.
Bei dem dargestellten Aus führung s"b ei spiel ist jeder Filtereinheit ein unterer Standhöhenfühler 32, ein oberer Standhöhenfühler 34 und ein Höchststandfühler 36 zugeordnet. Zwar handelt es sich "bei den dargestellten Fühlern um Fühler der Schwimmer-"bauart, es können jedoch auch andere Fühler, wie Druckfühler und/oder Leitfähigkeitsfühler, verwendet werden.
Gemäß Fig. 4 und der nachfolgenden Beschreibung· steht eine Luftleitung 38 mit der Filtratkammer 28 in Verbindung. Eine Druckfühlleitung 40 ist zwischen die Filtratkammer 28 (über die Luftleitung 38) und der Trubekammer 30 eingeschaltet und mit einem Differenzdruckfühler 42 versehen, der den Druckabfall am Filterbett 24 feststellt. Eine Entlüftungdeitung 44 3-fceht mit der Oberseite des Behälters 18 in Verbindung und ermöglicht eine Gasentlüftung zur Atmosphäre.
Gemäß Fig. 1 bis 3 wird zu filtrierende Flüssigkeit der Vorrichtung 10 über eine Hauptzulaufleitung 50 zugeführt, die
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mit einem Strömungsteiler 52 in Verbindung steht. Der Strömungsteiler 52 teilt den Strom in drei gleiche Teile, die den PiItereinheiten 12, 14, 16 über Zulaufrohre 54 r 56, 58 zugeleitet werden, die gemäß Fig. 4 mit den Trübekammern in Verbindung stehen.
Jedes Zulaufrohr 54, 56, 58 ist mit einem Zulaufventil 60, 62, 64 versehen und steht mit einem Riickspül-Auslaßrohr 66, 68, 70 hinter dem betreffenden Zulaufventil 60, 62, 64 in Verbindung. Hier wie nachfolgend bezieht sich die Angabe "vor" und "hinter" auf die Strömungsrichtung während der normalen Betriebsphase gemäß Fig. 1, in der alle Filtereinheiten 12, 14, 16 filterwirksam sind. Jedes Riickspül -Auslaßrohr 66, 68, 70 ist mit einem Riickspül-Auslaßventil 72, 74, 76 versehen und mündet in ein gemeinsames Rückspül-Auslaßrohr 78, das zu einem geeigneten Ablauf führt oder die verbrauchte Rückspülflüssigkeit im Kreislauf über das Haupteinlaßrohr 50 zurückführt.
Von den Filtratkammern 28 der Filtereinheiten 12, 14, 16 gehen FiItratrohre 80, 82, 84 aus, die über ein T-förmiges Verbindungsstück 86 miteinander verbunden sind. Die Filtratrohre 80, 82, 84 sind mit FiItratventilen 88, 90, 92 versehen. Jeder Filtereinheit 12, 14, 16 ist ein Rückspülrohr 94, 96, 98 mit einem Rückspülventil 100, 102, 104 zugeordnet. Gemäß Fig. 1 stehen die Rückspülrohre 94, 96, 98 mit den Filtratrohren 80, 82, 84 an einem Punkt vor den Filtratventilen 88, 90, 92 in Verbindung.
Eine Hauptfilterpumpe 106 ist an die Filtratrohre 80, 82, 84 angeschlossen, um Flüssigkeit an ein Auslaßrohr 108 abzugeben, das seinerseits mit einem Hauptauslaßrohr 110 in Verbindung steht. Die Pumpe 106 ist an ihrer Druckseite mit einem Rückschlagventil 112 versehen, das bei stillstehender Pumpe eine Rückströmung durch die Vorrichtung verhindert. Die Hauptausgangsleitung 110 ist mit einem Ausgangsventil 114 versehen.
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Eine Veratärkerpumpe 116 mit einem druckseitigen Rückschlagventil 118 steht auf ihrer Abgabeseite mit dem Ausgangsrohr 108 und auf ihrer Zulauf seit e mit den Filtratrohren 80, 82, 84 in Verbindung, und zwar wie die Haupt filterpumpe 106 hinter den Filtratventilen 88, 90, 92. Wie "bereits gesagt, wird bei der "bevorzugten Ausführungsform eine Einrichtung zum Abgeben von Druckluft an die FiIt rat kammern 28 der Filtereinheiten 12, 14, 16 vorgesehen. Dazu steht eine Druckluftquelle 120 mit den Filterein- · heiten 12, 14, 16 über Luftleitungen 38, 122, 124 in Verbindung. Diese Luftleitungen 38, 122, 124 sind jeweils mit einem Luftventil 126, 128, 130 versehen, mittels denen jede Luftleitung einzeln angeschlossen oder abgeschaltet werden kann.
Bei den in der Zeichnung dargestellten Ventilen handelt es sich vorzugsweise um ferngesteuerte Ventile, wie beispielsweise druckbetätigbare Ventile oder Magnetventile, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Ferner umfaßt die Vorrichtung 10 eine nicht dargestellte automatische Steuereinrichtung zum selbsttätigen Steuern der Filterphase, der Gasreinigungsphase und der Riickspülphase.
Die Strömung von Flüssigkeit und Gas während der Betriebsphasen der Vorrichtung 10 sind in den Fig. 1 bis 3 durch dicke Linien dargestellt. Fig. 1 veranschaulicht die Filterphase, in der Flüssigkeit in den Filtereinheiten 12, 14, 16 gefiltert und über die Hauptausgangsleitung 110 der Verwendung zugeführt wird. Dabei kann es sich um eine beliebige Verwendung bzw. um einen entsprechenden Einsatz der Vorrichtung 10 handeln, beispielsweise zum Entfernen von Feststoffen aus Wasser, damit dieses Wasser als Kühlmittel verwendet werden kann,oder die Entfernung von Verunreinigungen aus Wasser, bevor dieses frei abläuft.
Während der Filterphase wird suspendierte Feststoffe enthaltende Flüssigkeit der Vorrichtung 10 über die Hauptzulaufleitung 50 zugeführt. Normalerweise handelt es sich bei der Flüssigkeit um Wasser, jedoch können auch andere Flüssigkeiten
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in erfindungsgemäßer Weise gefiltert werden. Der Strömungsteiler 52 teilt die Strömung in drei gleiche Teile, die mit gleichen Strömungsgeschwindigkeiten durch die Zulaufrohre 54, 56, 58 den betreffenden Filtereinheiten 12, 14, 16 zugeführt werden. Während der Filterphase sind alle Ventile mit Ausnahme der ßückspül-Ablaufventile 72, 74, 76, der Bücfcspülventile 101, 102, 104 und der Luftventile-126, 128, 130 offen. Die Flüssigkeit strömt abwärts durch die Filterbetten 24 zu den Fiitratrohren 80, 82,-Diese Flüssigkeit wird mittels der Pumpe 106 abgepumpt und durch die Hauptausgangsleitung 110 der Verwendung, zugeführt.
ι Die Haupt filterpumpe 106 wird von den unteren und oberen Standhöhehfühlern 32, 34 einer jeden Filtereinheit 12, 14, 16 gesteuert. Die Standhöhenfühler 32, 34 und die Pumpe 106 sind an die nicht dargestellte Steuereinrichtung so angeschlossen, daß die Pumpe 106 stillgesetzt wird, wenn die Flüssigkeits-Standhöhe in der Trübekammer 30 (Fig. 4) einer Filtereinheit 12, 14, 16 unter den unteren Standhöhenfühler 32 fällt, der normalerweise eine kurze Strecke, beispielsweise etwa 15 cm, über dem Filterbett 24 angeordnet ist. Da die Pumpe 106 abgeschaltet ist, fließt keine Flüssigkeit zur Verwendungsstelle ab, und die Standhöhe in der Trübekammer 30 beginnt zu steigen. Sobald die Flüssigkeit in allen Filtereinheiten 12, 14, 16 den oberen Standhöhenfühler 34 erreicht hat, wird die Pumpe 106 angeschaltet, worauf der Flüssigkeitsspiegel normalerweise wieder zu' fallen beginnt.
In manchen Fällen ist der Durchsatz von Rohflüssigkeit durch die Zulaufrohre 54, 56, 58 größer als die Kapazität der Hauptfilterpumpe 106, so daß der Flüssigkeitsspiegel weiter über den oberen Standhöhenfühler 34 ansteigt. Wenn der Flüssigkeitsspiegel den Höchststandfühler 36 erreicht, wird die Verstärkerpumpe angeschaltet, wodurch die Geschwindigkeit verdoppelt wird, mit der Flüssigkeit durch die Filtereinheiten 12, 14, 16 gepumpt wird. Die Flüssigkeitsströmung durch die Verstärkerpumpe 116 ist in
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Pig. 1 durch, eine gestrichelte Linie angedeutet. Ist die Flüssigkeit in allen FiIt er einheit en 12, 14, 16 "bis unter den oberen Höhenstands fühl er 34 gesunken, se wird die Verstärkerputnpe 116 wieder abgeschaltet.
Wenn sich die ausgeschiedenen Teilchen im und auf dem FiIter-"bett 24 ansammeln, steigt der vom Differenzdruckfühler 42 gemessene Druckabfall am Filterbett 24. Beträgt beispielsweise der normale bzw. anfängliche Druckabfall am Filterbett 24 etwa 30 cm (1 ft.), so muß das Filterbett gewöhnlich rückgespült werden, wenn der Druckabfall eine Höhe von etwa 90 cm (3 ft.) erreicht hat. Erreicht nun der Druckabfall für eine bestimmte Filtereinheit eine vorbestimmte Höhe, wodurch die Notwendigkeit zum Reinigen des Filterbetts 24 angezeigt wird, so wird die nicht dargestellte Steuereinrichtung mit einem Signal versorgt. Beim Ausführungsbeispiel mit drei Einheiten ist in der Steuereinrichtung eine Sperre vorgesehen, wodurch verhindert wird, daß gleichzeitig mehr als eine Filtereinheit gereinigt wird.
Der erste Schritt beim Heinigen der Filtereinheit ist der Gasreinigungsschritt, wie er in Fig. 2 für die erste Filtereinheit 12 veranschaulicht ist. Zwar können auch andere Gase verwendet werden, jedoch wird in der nachfolgenden Beschreibung der Einfachheit halber Luft als Reinigungsgas gewählt. Die Steuereinrichtung ist so programmiert, daß die Gasreinigungsphase nicht beginnt, bevor die Flüssigkeit in wenigstens einer der Filtereinheiten 12, 14, 16 auf die Höhe des unteren Standhöhenfühlers 32 abgepumpt ist. Bei außergewöhnlich hohem Durchsatz können sowohl die Hauptfilterpumpe 106 wie die Verstärkungspumpe 116 verwendet werden, um dieses Absinken der Flüssigkeit zu erreichen. Auf diese Weise wird vor dem Gasreinigungsschritt der Flüssigkeitsspiegel auf eine relativ niedrige Standhöhe in den Filtereinheiten abgesenkt. . :. . . ........ .
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Um, den Gasreinigungsschritt bei der ersten Filtereinheit 12 einzuleiten, werden das Zulaufventil 60 und das Filtratventil ΘΘ dieser Einheit geschlossen, das Luftventil 126 der Luftleitung wird geöffnet und die Luftdruckquelle 120 wird in Betrieb genommen, damit der Filtratkammer 28 Luft"über die Luftleitung 38 zugeführt wird.
Druckluft strömt aufwärts durch das Filterbett 24, wodurch die eingeschlossenen Teilchen gelöst werden und viele dieser Teilohen in der geringen Menge Flüssigkeit, die in der Trübekammer 30 verblieben ist, suspendiert werden. Die Luft strömt über die Entlüftungsleitung 44 in die Atmosphäre. Die Luftströmung durch die erste Filtereinheit 12 ist in Fig., 2 durch die dicke Linie angezeigt. Normalerweise dauert der Gasreinigungsschritt etwa 5 min. Nach Ablauf der richtigen Zeitspanne wird die Druckluftquelle 120 außer Betrieb gesetzt, und das Luftventil 126 der Luftleitung 38 wird geschlossen.
Während des Luftreinigungsschritts wird weiterhin Rohflüssigkeit der zweiten und dritten Filtereinheit 14, 16 über die Zulaufrohre 56, 58 zugeführt. Da die Filtereinheiten 12, 14, 16 normalerweise bis auf eine niedrige Standhöhe vor der Einleitung des Luftreinigungssohritts leer gepumpt werden, läuft normalerweise weder die Pumpe 106 noch die Pumpe 116 während des Luftreinigungsschritts, und dementsprechend wird keine Flüssigkeit gefiltert und der weiteren Verwendung zugeführt. Es ist jedoch bei gelegentlich auftretenden außergewöhnlich hohen Strömungsdurchsätzen wünschenswert, während der Gasreinigungsphase die nicht dargestellte Steuereinrichtung so zu programmieren, daß die Hauptfilterpumpe 106 nur dann angeworfen wird, wenn der Flüssigkeitsspiegel in einer der Filtereinheiten 14, 16 den Höchststandfühler 36 erreicht. Der Grund liegt darin, daß es außer im Falle der Notwendigkeit normalerweise nicht erwünscht ist, Flüssigkeit durch die Filtereinheiten 14, 16 während der Gasreinigung zu filtern, weil die Filtergeschwindigkeit besonders hoch würde,
2 Ü 9 0 ... λ ι 0 6 8 7
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da ja die Filterpumpe 106 nur an zwei statt an drei Filtereinheiten angeschlossen ist. Ferner ist es erwünscht, in den verbleibenden Filtereinheiten 14, 16 einen Flüssigkeitsvorrat anzustauen, der während der Rückspülphase , wie nanhfolgend .· beschrieben, verwendet wird.
Um die Rüokspülphase in der ersten Filtereinheit 12 einzuleiten, werden gemäß Fig. 3 das Bückspülventil 100 und das Rüekspül-Äblaufventil 72, die der ersten Filtereinheit 12 zugeordnet sind, geöffnet. Das Hauptausgangsventil 114 ist gleichfalls während der Rückspülphase geschlossen. Es werden sowohl die Hauptfilterpumpe 106 wie die Verstärkerpumpe 116 angeschaltet, und Flüssigkeit wird aus den FiItratkammern 28 der zweiten und dritten FiUereinheiten 14, 16 abgepumpt und in die FiItratkammer 28 der ersten Filtereinheit 12 hineingepumpt. Da zwei identische Pumpen 106, 116 verwendet werden und die FiIt rat strömung aus zwei Filtereinheiten zum Rückspülen einer einzelnen FiIt er einheit herangezogen wird, ist die Rückspülgesohwindigkeit bzw. der Rückspüldurchsatζ sechs mal so groß wie die normale abwärts gerichtete Strömung bzw. der Durchsatz in der Filtereinheit 12 während der Filterphase. Würde bei einer Ausführungsform die vorteilhafte Verstärkerpumpe 116 nicht verwendet,- so wäre die Rüokspülgeschwindigkeit immer noch drei mal so groß als die Strömungsgeschwindigkeit während der Filterphase, wodurch eine wirksame Rückspülung des Filterbetts 24 erzielt werden könnte.
Die Rückspülflüssigkeit verläßt die Filtereinheit über das Zulaufrohr 54 zum Rückspülauslaßrohr 66 und dann zum Hauptrückspül-Auslaßrohr 78, welches das Wasser einem Ablauf zuführt oder es über das Haupt zulauf rohr 50 zur "Vorrichtung 10 zurückleitet.
Wie sich aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt, kann die Vorrichtung 10 auch so betrieben werden, daß irgendeine der Filtereinheiten 12, 14, 16 mit dem Filtrat aus den zwei anderen Einheiten rückgespült wird. Wenn es beispielsweise notwendig
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i3t, die zweite Filtereinheit 14 rückzuspülen, werden das zugehörige Zulaufventil 62 und das Filtratventil 90 geschlossen, während das Rückspülventil 102 und das Rückspül-Ablaufventil 74 geöffent werden. Das Hauptabgabeventil 114 wird geschlossen, und beide Pumpen 106, 116 werden in der vorbeschriebenen Weise in Betrieb gesetzt. In ähnlicher Weise kann auch der Gasreinigungssohritt für die zweite Filtereinheit 14 durchgeführt werden, indem das zugehörige Filtratventil 90 geschlossen, die Druckluftquelle -120 in Betrieb gesetzt und das zugehörige Luftventil 128 geöffnet werden.
Die vorgehende Beschreibung stellt keine Beschreibung aller Ausführungsformen der Erfindung dar, und es können viele Abänderungen vorgenommen werden, die nicht aus dem Bereich der Erfindung herausführen. Beispielsweise kann eine wesentlich größere Anzahl von Filtereinheiten und/oder eine größere Zahl von Pumpen verwendet werden. Bei einer solchen Vorrichtung wäre es möglich, gleichzeitig mehr als eine Filtereinheit rückzuspülen, wobei dazu immer noch das Filtrat einer Mehrheit der übrigen Filtereinheiten herangezogen würde. Ferner ist es bei Verwendung mehrerer Pumpen nicht notwendig, mehl* Filtereinheiten, als es der Zahl der rückgespülten Einheiten entspricht, zur Gewinnung der Eückspülflüssigkeit heranzuziehen, um die Bückspülströmung zu erhöhen. Jedoch wird es in den meisten Fällen vorgezogen, die Mehrheit der Filtereinheiten zum Rückspulen einer Minderheit der Filtereinheiten heranzuziehen.
Schließlich sei bemerkt, daß der Gasreinigungsschritt, obwohl er in besonderem Maße wünschenswert ist, kein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, so daß dieser Schritt und der entsprechende Vorrichtungsteil weggelassen werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Patentansprüche 209882/0687

Claims (8)

  1. Pat entansp rüo he
    Verfahren zum Reinigen der Filterbetten einer Filtervorrichtung mit mehreren FiItereinheiten, die eine obere Trübekammer, ein Filterbett und eine untere FiItratkammer aufweisen, wobei eine Pumpeinrichtung zum Abpumpen der Flüssigkeit aus allen FiIt rat kammern mit einer vorgegebenen Pumpgeschwindigkeit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Pumpeinrichtung Flüssigkeit von den FiIt rat kammern einer Mehrheit der FiIt er einheit en zu den Filtratkammern einer Minderheit der Filtereinheiten gepumpt wird, so daß die Filterbetten der Minderheit der Filtereinheiten mit Filtrat der Mehrheit der Filtereinheiten mit einer Strömungsgeschwindigkeit rückgespült werden, die größer als die abwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeit in den Filtereinheiten während der Filterphase ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Rückspülen Druckluft in die Filtratkammern der Minderheit der Filtereinheiten eingeleitet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Rückspülung die vorgegebene Pumpgeschwindigkeit erhöht wird.
    2 Sj■ a H « 2 / O 6 8 7
    2279847
    1A-41 518
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mehreren Filtereinheiten, die jeweils eine obere Trübekammer, ein Filterbett und eine untere Filtratkammer umfassen, mit einer Einrichtung zum Zuführen von Rohflüssigkeit zu den Trübekammern und mit einer Pumpeinrichtung zum Abpumpen von Filtrat aus allen FiItratkammern zur Verwendungsstelle mit einer vorgegebenen Pumpgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß e.ine Einrichtung zum Überführen von Filtrat aus den Filtrat— kammern (28) einer Mehrheit der Filtereinheiten (12, 14,. 16) über die Pumpeinrichtung (106) zu den FiIt rat kammern (28) einer Minderheit der Filtereinheiten vorgesehen ist.
  5. 5. . Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (120, 38, 122, 124, 126, 128, 130) zum Einleiten von Druckgas in die FiItratkammern (28) der Filtereinheiten (12, 14, 16) vorgesehen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkerpumpe (116) zum Überführen von zusätzlichem Filtrat aus den FiItratkammern (28) der Mehrheit der FiItereinheiten (12, 14, 16) an die FiItratkammern (28) der Minderheit der Filtereinheiten (12, 14, 16) vorgesehen ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η -
    ζ eichnet, daß die Verstärkerpumpe (116) in Abhängigkeit vom Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels in einer Trübekammer (30) über eine vorgegehene Standhöhe hinaus (zwischen Fühlern (34, 36)) so betreibbar ist, daß sie eine zusätzliche Durchströmung aller Filterbetten (24) der Filtereinheiten (12, 14, 16) während der FiIt erphase bewirkt.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, daduroh gekennzeichnet, daß insgesamt drei Filtereinheiten (12, 14, 16) vorgesehen sind, und die Einrichtung zum Bewirken der Rückspülung so ausgebildet ist, daß während der
    209882/0687
    1A-41 51θ
    Riiokspülphase Jeweils das Piltrat aus den PiIt rat kammern von zwei Piltereinheiten (12, H, 16) in die PiIt rat kammer (28) der dritten Piltereinheit (12, 14, 16) gepumpt wird. '
    70XXI 2 0 9882/0687
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