DE2439311C3 - - Google Patents

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DE2439311C3
DE2439311C3 DE2439311A DE2439311A DE2439311C3 DE 2439311 C3 DE2439311 C3 DE 2439311C3 DE 2439311 A DE2439311 A DE 2439311A DE 2439311 A DE2439311 A DE 2439311A DE 2439311 C3 DE2439311 C3 DE 2439311C3
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • B01D29/39Other filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, or filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D37/00Processes of filtration
    • B01D37/04Controlling the filtration

Description

Die Erfin-Jung betrifft eine Filtereinrichtung entspre- Wl chend den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs I.
Aus der DE-PS 70 98 13 ist eine Klär- und Filtervorrichtung für Flüssigkeiten bekannt, die fein verteilte Feststoffe enthält. Die zu klärende Flüssigkeit *"' wird zunächst nacheinander durch mehrere Absetzkammern geleilet und dann über eine rückspülbare Filterkerze nbgezogen. An eine Filtereinrichtung in der Größenordnung, wie sie beispielsweise in Schwimmbädern zur Filtrierung des Wassers eingesetzt werden, müssen vielfältige Anforderungen gestellt werden, die durch die vorbekannte Einrichtung nicht erfüllt werden können, auch dann nicht, wenn statt der dargestellten rückspülbaren Filterkerze an sich bekannte plattenförmige Filterelemente mit anschwemmbaren Filterhilfsschichten eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung mit hoher Durchsatzleistung, großer Filtrationsleistung und einfacher Wartung zu schaffen, wobei die Filterelemente gleichmäßig mit Unterdruck beaufschlagt werden, und eine Schaumbildung auf der Filtratauslaßseite der Filterelemente vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung besteht darin, daß trotz des beim Absaugen der durch die Filterschicht in den Innenraum der Filterplatte eintretenden Flüssigkeit entstehenden Druckdifferenz gegenüber dem Umgebungsdruck die hierdurch bewirkte Ausscheidung von in der Flüssigkeit gelösten Gasen keine Nachteile im Bezug auf den Filtervorgang hat, da innerhalb des Filterplatteninnenraums keine Gasansammlungen sich bilden können. Etwa entstehende Gasblasen werden mit der abgesaugten Flüssigkeit aus dem Filterplatteninnenraum abgezogen, so daß eine Beaufschlagung der vollen Filterfläche garantiert ist Die Zwischenschaltung der Druckausgleichskammer zwischen der Saugpumpe und den Filterplatten hat den Vorteil, daß in der Druckausgleichskammer die infolge der Druckdifferenz aus der Flüssigkeit ausperlenden gelösten Gase sich ansammeln können und auf diese Weise nicht weiter transportiert werden und somit nicht mehr zu einer Schaumbildung im Einlaufbereich beispielsweise eines Schwimmbeckens führen können. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß trotz eines relativ kleinen Querschnittes der zur Pumpe führenden Absaugleiti'ng mt: Hilfe der Druckausgleichskammer an jedem Absaugstutzen der angeschlossenen Filterplatten praktisch der gleiche Unterdruck anliegt und so alle Filterplatten praktisch gleichmäßig beaufschlagt werden. Durch die Anordnung der Absaugleitung im unteren Bereich der Druckausgleichskammer wird die Gasblasenausscheidung aus der Flüssigkeit aufgrund des anliegenden Unterdruckes weiterhin begünstigt und gleichzeitig errreicht, daß praktisch überhaupt keine Blasenbildung am Einlauf im nachgeschaltetem Schwimmbecken eintritt. Trotz der geringen Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Einlaufkammer und im Bereich der Filterkammer werden sedimentierende Fremdstoffe einschließlich der beim Spülen der Filterplatten abzutragenden Filterhilfsschicht in die erfindungsgemäß an der tiefsten Stelle quer zur Bodenneigung verlaufende Rinne weitgehend angespült, so daß durch mechanische oder hydromechanische Einwirkung die abgesetzten Feststoffe aus dem Behälter ausgetragen werden können.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 2 vorgegeben. Hierdurch wird erreicht, daß die durch das Einlaufen der Flüssigkeitsströmung in die Einlaufkammer in dieser entstehenden Strömungsturbulenzen praktisch keine Auswirkungen auf die Flüssigkeit in der Filterkammer haben, so daß insbesondere keine Zerstörungen der aufgebrachten Filterhilfsschichten
während des Betriebes eintreten können. Ein weiterer Vorteil ergibt sich hierdurch beim Aufbringen der Filterhilfsschichten auf die Filterplatten, da die Schichtbildung sehr viel gleichmäßiger infolge des Fehlens von Strömungsturbulenzen erfolgt,
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 3 beschrieben. Mit Hilfe einer derartigen Düseneinrichtung läßt sich der vorstehend beschriebene Reinigungsvorgang noch wesentlich verbessern, insbesondere dann, wenn jeweils eine verbrauchte Filterhilfsschicht von den Filterplatten abgespült worden ist. Durch die Zugabe von zusätzlicher, vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit durch die Düsen eingeführte Flüssigkeit lassen die recht erheblichen Mengen des Filterhilfs-Schichtmaterials in die Austragsrinne spülen, aus der sie dann über die Öffnung in der Seitenwandung entfernt werden können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die Ansprüche 4,5 und 6 gekennzeichnet-
Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung in Schwimmbädern ist die durch den Anspruch 7 gekennzeichnete Ausgestaltung besonders vorteilhaft Hierdurch kann die Beheizung des Schwimmbadwassers wesentlich vereinfacht werden, wobei der Wirkungsgrad des Wärmeaustausches infolge der hohen Turbulenz des Wassers in der Einlaufkammer aufgrund der besseren Wärmeübergangsverhältnisse wesentlich verbessert wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß eine Kesselsteinbildung im Wärmeaustauscher vermie- 3» den wird, da der Wärmeaustauscher beispielsweise mit Wärmeträgeröi betrieben werden kann. Die Nachteile, die bei den bisher üblichen Beheizungssystemen auftraten, bei denen ein Teil des Schwimmbadwassers durch Wärmeaustauscher geführt wurde, die unmittel- r, bar mit einer Brennkammer in Verbindung standen, werden vermieden. Dadurch, daß bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Verwendung von Wärmeträgermedien hoher spezifisicher Wärmekapazität verwendet werden können, ist es möglich, mit kleinsten Baugrößen «rroße Heizleistungen zur Erwärmung des Schwimmbadbadwassers zu erzielen. Anstelle der vorstehend beschriebenen Wärmeaustauschereinrichtung kann selbstverständlich die Heizspirale eines elektrisch betriebenen Heizaggregates unter Berücksichtigung der erforderlichen elektrischen Schutzmaßnahmen unmittelbar in die Einlaufki.mmer eingehängt werden.
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es ·>ο zeigt
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Filtereinrichtung für ein Schwimmbad,
F i g. 2 eine schematische Aufsicht,
Fig.3 eine Ansicht der Druckausgleichskammer -,, teilweise im Schnitt,
F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in F i g. 1 durch eine Filterplatte.
Die für ein Schwimmbad vorgesehene und in Fig. 1 dargestellte Filtereinrichtung weist einen offenen, mi rechteckigen Behälter 1 auf, der durch eine Trennwand 2 in eine Einlaufkammer 3 und eine Filierkammer 4 unterteilt ist. Die Trennwand 2 ist so angeordnet, daß im Bodenbereich ein Durchtrittsspalt 5 bleibt. Ferner weist sie im Bereich der Seitenwände eine Vielzahl von .,, Durchtrittsöffnungen 6 auf, die über die gesamte Trennwandhöhe sich erstrecken. Der Boden 7 des Behälters 1 ist von der Finlaufkammer 3 ausgehend in Richtung auf die Filterkammer 4 abfallend geneigt und weist an der tiefsten Stelle eine quer zur Bodenneigung verlaufende Rinne 8 auf. Wie aus der Aufsicht gemäß F i g, 2 zu ersehen ist, weist die Rinne an einer Seite eine verschiebbare Abzugsöffnung 9 auf, während an der gegenüberliegenden Seite eine Spüldüse 10 angeordnet ist, deren Mündung in Richtung der Rinne S gegen die Abzugsöffnung 9 gerichtet ist.
Im Bodenbereich sind ferner zwei in etwa parallel zur Rinne 8 verlaufende Düsenreihen 11, 12 angeordnet, deren Düsenmündungen in Richtung auf die Rinne weisen. Die Düsenreihen 11, 12 sind an eine Druckwasserleitung 13 ebenso wie die Spüldüse 10 angeschlossen. Ober Ventile 14, 15 lassen sich die Düsenreihen 11, 12 bzw die Düse 10 nach Wahl mit Druckwasser beaufschlagen.
Im Bodenbereich der Filterkammer 4 sind ferner zwei Querträger 16, 17 angeordnet, auf denen Filterplatten 18 hochkant stehen. Die Querträger sind zweckmäßigerweise mit Abstandhaltern 19 versehen, die einen genauen ADStand zwischen den parallel nebeneinanderstehenden Filterplatten 18 gewährlt.oien.
Die Filterplatten 18 können in bekannter Weise hohl ausgebildet sein und sind mit einem Filtertuch 31 und einer darauf jeweils aufzubringenden Filterhilfsschicht 32 aus Diatomit, Aktivkohle, Mischungen aus beiden Stoffei. oder anderen Filterhilfsschichtmaterialen versehen. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Filterplatten 18 wird anhand von Fig.4 nachfolgend beschrieben.
Die Filterplatten 18 sind jeweils an ihrem oberen Ende mit einem Absaugstutzen 20 versehen, der in eine Druckausgleichskammer 21 mündet. Die Verbindung zwischen der Druckausgleichskammer 21 und den Filterplatten 18 ist vorzugsweise lösbar ausgebildet, beispielsweise über einen Schraubanschluß oder einen Flanschanschluß 22.
An der Druckausgleichskammer 21 ist am unteren Ende eine Absaugleitung 23 angeschlossen, die zu einer Pumpe 24 führt.
Wie die schematische Darstellung der Fig. 3 erkennen läßt, weist die Druckausgleichskammer 21 im unteren Bereich geneigte Wandungen auf, die auf den Anschluß 25 der Absaugleitung 23 zulaufen. Durch diese Anordnung ist trotz des zentralen Abzuges der Flüssigkeit aus der Druckausgleichskammer 21 praktisch eine gleiche Druckverteilung an den Einmündungen 26 der Absaugstutzen 20 der Filterplatten 18 erreicht.
In F i g. 1 und F i g. 4 (im Schnitt) ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform für derartige Filterplatten 18 dargestellt. Diese bestehen aus einem Rohrrahmen 27, der dicht geschlossen ist und beispielsweise an einer Kante mit einem Absaugstutzen 20 versehen ist. Cei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rohrrahmen 27 noch mit einem Querrohr 28 vergehen, das an seinen Enden mit dem Innenraum des Rohrrahmens 27 in Verbindung steht.
Zwischen den Rohren des Rohrrahmens 27 ist nun eine vorzugsweise mit vertikal verlaufenden Rillen versehene Stützfläche 29 angeordnet. Die Stützfläche kann hierbei plattenförmig und jeweils aus einem Stück bestehen oder aber aus mehreren vorzugsweise hohlen Profilstäben 30 mit etwa rhombischem Querschnitt bestehen, die bei der Herstellung des Rohrrahmens 27 zwischen den entsprechenden Rohren dicht nebeneinanderliegend eingeschoben werden. Die Verspannung erfolgt im Betrieb durch den auf der Filterfläche
lastenden Unterdruck durch eine entsprechende Verformung des Rohrrahmens 27.
Wie der Schnitt gemäß Fig.4 zeigt, ist die Filterplatte 18 mit einem Filtertuch 31 umgeben, auf das im Betrieb eine Filterhilfsschicht 32 aufgeschwemmt wird. Diese Filterhilfsschicht 32 wird von Zeit zu Zeit je nach dem Verschmutzungsgrad des zu reinigenden Wassers abgespült und durch eine neu angeschwemmte Filterhilfsschicht ersetzt.
Das Abspülen der Filterhilfsschicht 32 erfolgt über Spülflüssigkeitsdüsen 33, die oberhalb der Filterplatten 18 angeordnet sind und deren Mündungen auf die Filterflächen gerichtet sind. Die Düsen können hier beispielsweise an Zweigrohren 34 befestigt sein,die von einem llauptrohr 35 ausgehend parallel zu den Filterplatien 18 in etwa symmetrisch zu den Zwischenräumen oberhalb der Filterplatten angeordnet sind, wie dies in der Aufsicht gemäß F i g. 2 schematisch für zwei Filterplatten angedeutet ist (für die übrigen Hlterplatten sind die mit Düsen besetzten Zweigleitungen 34 durch strichpunktierte Linien angedeutet).
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner noch ein an eine nicht näher dargestellte Heizeinrichtung angeschlossener, beispielsweise in Form einer Rohrschlange ausgebildeter Wärmeaustauscher 36 in der Einlaufkammer 3 vorgesehen.
nie Filtereinrichtung arbeitet nun folgendermaßen: Der oben offene Behälter Ii ist beispielsv"'?~ bis /.ur Höhe des Niveaupfeiles 37 mit Wasser gefüllt. In der druckseitig mit der Pumpe 24 verbundenen Ablaufleitung 38 und in der vom Schwimmbad kommenden Zulaufleitung 39 sind je ein Dreiwegeventil 40, 41 angeordnet, die über eine Verbindungsleitung 42 miteinander verbunden sind. Die beiden Ventile 40 und 41 werden nunmehr so eingestellt, daß die Pumpe die Behälterfüllung über die Leitung 42 in die Einlaufkammer 3 zurückfördert. Hierbei wird das Mittel für die Filterhilfsschicht 32 im Behälter 1 in entsprechender Menge suspendiert, das sich auf dem Filtertuch 31 der Filterplatten 18 ablagert. Der durch die Ventilstellung vorgegebene Kreislauf wird so lange aufrecht erhalten, bis alle Filterplatten 18 gleichmäßig mit einer Filterhilfsschicht 32 bedeckt sind.
Dann werden die beiden Ventile 40, 41 auf Normalbetrieb umgestellt, so daß das zu reinigende, vom Schwimmbad kommende Wasser in die Einlaufkammer 3 einlaufen kann, während über die Rohrleitung 38 von der Pumpe 24 das gefilterte Wasser wieder in das Schwimmbad zurückgedrückt wird.
Da die Pumpe 24 das V/asser aus der Druckausgieichskammer 21 absaugt, entsteht infolge des «ich bildenden Unterdruckes an den Absaugstutzen 20 einer jeden Filterplatte 18 ein Unterdruck, so daß quer durch die Filterhilfsschicht 32 und das Filtertuch 31 aus dem Behälter 1 Wasser abgesaugt wird. Das Wasser tritt zwischen dem Filtertuch 31 und der Stützfläche 29 durch entsprechende Durchtrittsöflnungen 43 im Rohrrahmen 27 in das Innere des Rohrrahmens ein und kann so über den Absaugstutzen 20 in die Druckausgleichskammer 21 gelangen (bei der Darstellung gemäß Fig. 4 ist die Filterplatte ohne Filtertuch und Filterhilfsschicht dargestellt).
Da der Behälter 1 wegen des .Saugbetriebes oben offen sein kann, kann jederzeit der Zustand dei Filteroberfläche der einzelnen Filterplatten 18 kontrol liert werden. Da außerdem der Deckel 44 al· Beobachtungsfenster ausgebildet ist, kann wie dk Aufsicht gemäß Fig. 2 erkennen läßt, daß Strömungs verhalten an der Einmündung eines jeden Absaugstutzens 20 in die Druckausgleichskammer 21 zusätzlich kontrolliert werden, so daß außer einer Kontrolle des Zustandes der Filteroberfläche gleichzeitig eine sichere Kontrolle hinsichtlich der Durchlässigkeit der Filterhilfsschicht 32 durchgeführt werden kann
Ergibt die Kontrolle, daß die Filterhilfsschicht 32 erneuert werden muß, so wird über die Spülflüssigkeitsdüsen 33 die auf dem Filtertuch 31 der Filterplatten 18 befindliche Filterhilfsschicht 32 gespült. Hierbei kann es zweckmäßig sein, die gesamte Spülvorrichtung auch vertikal bewegbar zwischen den Filterplatten 18 hindurchzuführen, so daß eine nahrzu vollständige i-.ntiernupg der verbrauchten f'iiterhiifsscnitrii .32 gewährleistet ist.
Über die Cr<ülvornchiungcn 10,11,12 werden die sich auf dem boden des Behälters 1 ansammelnder Feststoffteilchen in die Rinne 8 und über den nunmehr geölfneten Auslaß 9 aus dem Behälter herausgespült Anschließend wird in der oben beschriebenen Weise eine neue Filterhilfsschicht 32 aufgebracht.
Wir die vorstehenden Ausführungen zeigen, läßt rieh auch ein .Schaden an einer einzelnen Filterplatte 18 jederzeit kontrollieren. Da das ganze System wegen des Saugbetriebes nicht unter Druck steht, sondern frei zugänglich ist, kann sogar während der R"lriebes eine einzelne Filterplatte 18 in einfacher Weise ausgewechselt werden. Hierbei braucht nur die Verbindung 22. die vorzugsweise in Form einer Schraubverbindung mil Überwurfmutter ausgebildet ist, losgeschraubt zi werden und die Filterplatte 18 herausgehoben werden Anschließend wird eine neue Filterplatte eingesetzt wobei durch die zusätzliche Zugabe des filterschichtbil denden Filterhilfsmittels gezielt auf die Oberfläche dei neu eingesetzten Filterplatten 18 innerhalb kürzeste! Zeit eine wirksame Filterhilfsschicht 32 aufgebau werden kann. Durch die Abstandhalter 19 auf der Querträgern 16, 17 ist eine genaue Positionierung de neu einzufügenden Filterplatte in einwandfreier Weisi gewährleistet.
Die Filtereinrichtung kann auch zur Reinigung vor Trinkwasser oder auch zur Reinigung von Flüssigkeiter überhaupt verwendet werden. Hierbei kann sie sowoh für die Reinigung von Flüssigkeiten eingesetzt werden in der Feststoffteilchen suspendiert sind als auch zui Reinigung von Flüssigkeiten verwendet werden, ir denen chemische Bestandteile gelöst sind. Dabei ist eine entsprechend zusammengesetzte Filterhilfsschicht auf zubringen. Verwendet man beispielsweise bei dei Reinigung von Schwimmbadwasser zusätzlich zu dei üblichen Filterhilfsschicht aus Diatomit feinkörnigf Aktivkohle, so können neben der Entfernung vor suspendierten Feststoffen auch dem Wasser beigegebe ner Chlor sowie die sich bildenden unterchloriger Säuren und Abbaustoffe insbesondere Chloramine au: dem Wasser entfernt werden. Hierdurch ist eir einwandfreier hygienischer Zustand des filtrierter Wassers gewährleistet.
ierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche;
1. FiI (einrichtung für die Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere für die Reinigung von Wasser für Schwimmbäder, die einen Behälter aufweist, in dem eine Trennwand, die in Bodennähe mit einem Durchtrittsspalt versehen ist, derart angeordnet ist, daß sich eine Einlaufkammer für die zu filtrierende Flüssigkeit und eine Filterkammer, in der sich senkrecht ausgerichtete Filterelemente befinden, ergeben, wobei der Behälterboden von der Einlaufkammer ausgehend in Richtung auf die Filterkammer abfallend geneigt ist und an der tiefsten Stelle eine verschließbare Abzugsöffnung aufweist, und wobei die Filterelemente im oberen Bereich jeweils mit einem in den Filterinnenraum mündenden Absaugstutzen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente im Abstand nebeneinander ausgerichtete Filterplatten (18) mit anzuschwemmender Filterhilfsschicht (32) sind, da ti die Absaugstutzen (20) in den oberen Bereich einer Druckausgleichskammer (2!) münden, daß an der Druckausgleichskammer (21) im unteren Bereich eine Absaugleitung (23) angeschlossen ist, die zu einer Saugpumpe (24) führt, und daß an der 2s tiefsten Stelle des Behälterbodens (7) eine quer zur Bodenneiigung verlaufende RinDe (8) angeordnet ist, die in die Abzugsöffnung (9) mündet
2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (2) eine Vielzahl μ von Durchtrittsöffnungen (6) aufweist
3. FiltereinHchtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß am Behälterboden (7) wenigstens eine etwa parallel zur Rinne (8) verlaufende Düsenreihe (Ii, 12) angeordnet ist η deren Düsenmündungen auf die uinne (8) gerichtet sind.
4. Filtcreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß im Bereich des oberen Endes der Filterplatten (18) auf die Filterpia 1 tenfläche gerichtete Spülflüssigkeitsdüsen (33) angeordnet sind.
5. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichskammer (21) im unteren Bereich geneigte, auf die Absamgleitung (23) zulaufende Wände aufweist.
6. Filiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichskammer (21) im Bereich der Absaugstutzen (20) mit einem Beobachtungsfenster (44) versehen ist. w
7. Filtereinrichtung nach den Ansprüchen I bis 6 zur Behandlung von Schwimmbadwasser, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einlaufkammer (3) eine Wärmetauscher (36) angeordnet ist der mit einem Heizungnsystem verbunden ist. «
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