DE2527282C2

DE2527282C2 - Verfahren zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit

Info

Publication number: DE2527282C2
Application number: DE19752527282
Authority: DE
Inventors: Matti Dipl.-Ing. Porvoo Nurminen
Original assignee: Fortum Oil Oy
Current assignee: Fortum Oil Oy
Priority date: 1974-06-20
Filing date: 1975-06-19
Publication date: 1983-05-05
Also published as: FI51905B; SE7507006L; SE410394B; IT1039122B; DE2527282A1; DK276375A; FR2275236A1; DK144058C; FR2275236B1; DK144058B; FI51905C; FI191074A; GB1470361A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit gemäß Oberbegriff des Anspruchs.

Ein Verfahren zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit der eingangs genannten Art ist aus der FR-PS 11 76 184 bekannt. Bei diesem Verfahren zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit, bei dem das Adsorptionsmaterial im Gegenstrom zu der zu filtrierenden Flüssigkeit geführt wird, kantv das Adsorptionsmaterial _J5 theoretisch zum Reinigen der zu nitrierenden Flüssigkeit nahezu vollständig genutzt werden. Wenn aber mit der zu filtrierenden Flüssigkeit Sedimente, wie Schlamm, Lehm, feiner Sand u. dgl. mitgeführt werden, verstopft das Adsorptionsmaterial schnell, so daß der Strömungswiderstand und der Druckverlust in der Adsorptionsmaterialschicht zunehmen. Bei der Rückspülung, bei der Spülwasser am unteren Ende des Filters eingeleitet und am oberen Ende desselben ausgeleitet wird, können sich die von der zu filtrierenden Flüssigkeit mitgeführten Verunreinigungen und Sedimente vom unteren Ende in das gesamte Adsorptionsmaterial bis an das obere Ende des Filters ausbreiten, wodurch auch das neu eingebrachte Adsorptionsmaterial verschmutzt wird. Wenn man daher die Rückspülung bei diesem ς₀ Verfahren zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit anwendet, muß man erhebliche Mengen von verschmutztem Adsorptionsmaterial am unteren Ende des Behandlungsraumes abziehen. Hierdurch ist aber ein übermäßiger Verbrauch an Adsorptionsmaterial in Kauf zu nehmen, da das Adsorptionsmaterial nicht vollständig zur Filtrierung der zu filtrierenden Flüssigkeit genutzt werden kann.

Ferner ist aus der US-PS 29 97 178 eine Vorrichtung zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit bekannt, die zwei am unteren Ende miteinander kommunizierende Filterräume hat, wobei in dem einen Raum die zu reinigende Flüssigkeit abwärts und in dem anderen Raum die zu reinigende Flüssigkeit aufwärts strömt. Zusätzlich sind bei dieser Vorrichtung noch ein Einlaß und ein Auslaß vorgesehen, die zur Zu- bzw. Abfuhr einer Flüssigkeit oder eines Feststoffs dienen.

Auch gibt es Vorrichtungen zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit, bei denen die zu reinigende Flüssigkeit im Filterraum entweder aufwärts oder abwärts fließen gelassen wird. Das Adsorptionsmaterial bildet entweder eine feste oder feststehende Schicht im Filterraum oder es kann sich auch periodisch oder fortlaufend bewegen, um frisches unverbrauchtes Adsorptionsmaterial zuzuführen und verbrauchtes Adsorptionsmaterial abzuführen. Wenn das Adsorptionsmaterial verstopft ist oder sein Adsorptionsvermögen erschöpft ist, wird es insgesamt durch frisches Adsorptionsmaterial ersetzt Auch hierbei kann das Adsorptionsmaterial nicht vollständig zum Filtrieren der zu reinigenden Flüssigkeit genutzt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit der gattungsgemäßen Art hinsichtlich des Verbrauchs von Adsorptionsmaterial und hinsichtlich der Ausnutzung des Adsorptionsmaterials zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs gelöst

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die im Adsorptionsmaterial angesammelte Sedimentmenge, wie Schlamm, Lehm, feiner Sand o. dgl. durch Rückspülen derart entfernt, daß das Verfahren ununterbrochen weiterlaufen kann, wobei das Adsorptionsmaterial in dem Te'wraum nicht durch die Sedimente verunreinigt wird, in dem die zu filtrierende Flüssigkeit in Aufwärtsrichtung strömt Somit kann das Adsorptionsmaterial vollständig zum Reinigen der zu filtrierenden Flüssigkeit genutzt werden. Da die Rückspülung in dem Teilraum erfolgt, in dem die zu reinigende Flüssigkeit abwärts fließt, wird die Behandlung der zu reinigenden Flüssigkeit im anderen Teilraum nicht gestört Daher kann das Verfahren nach der Erfindung kontinuierlich durchgeführt werden. Auch benötigt man zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens keine zusätzlichen Ersatzeinrichtungen, die dann in Betrieb gesetzt werden, wenn die jigentliche Vorrichtung zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit zum Austausch des verbrauchten Adsorptionsmaterials stillgesetzt wird. Auch werden beim erfindungsgemäßen Verfahren keine zusätzlichen Einrichtungen zur Vermeidung von Verstopfungen des Adsorptionsfilters benötigt, die dem Adsorptionsfilter vorgeschaltet sind, da die Rückspülung beim erfindungsgemäßen Verfahren auf einfache Weise während des Adsorptionsfiltrierens erfolgt.

Die Erfindung wird an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit, wobei die Teilräume nebeneinander angeordnet sind und

Fig. 2 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit, bei der die Teilräume ineinanderliegen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit, beispielsweise schmutzigem Abwasser, in F i g. 1 weist zwei Teilräume 1 und 2 auf, die jeweils am unteren Ende miteinander kommunizieren. Das Adsorptionsmaterial wird am oberen Ende des Teilraums 1 an einer mit 6 bezeichneten Stelle zugeführt und das verbrauchte Adsorptionsmaterial an einer mit 7 bezeichneten Stelle

am oberen Ende des Teilraums 2 abgezogen.

Das im Gegenstrom zum Adsorptionsmaterial fließende schmutzige Abwasser als zu reinigende Flüssigkeit wird am oberen Ende des Teilraums 2 an einer mit 4 bezeichneten Stelle eingeleitet und die gereinigte Flüssigkeit über eine bei 5 angeordnete Sammeleinrichtung aus der Vorrichtung ausgeleitet.

Zur Rückspülung sind ein Rohr 8, durch das Spülwasser in das untere Ende des Teilraurns 2 eingeleitet wird, und nicht dargestellte Einrichtungen zum Lenken und Verteilen des Spülwassers in Richtung des oberen Endes des Teilraums 2 vorgesehen.

Im Betrieb der Vorrichtung verstopft sich der Teilraum 2 allmählich durch die vom Wasser als zu reinigende Flüssigkeit mitgeführten Sedimente, wie Schlamm, Lehm, feiner Sand etc, wobei der Strömungswiderstand für das Wasser ansteigt und der Druckverlust zunimmt Bevor die Feststoffe bis in den Teilraum 1 gelangen, wird der Teilraum 2 mittels Spülwasser rückgespült, das in die Vorrichtung über das Rohr 8 eingeleitet wird. Das aufwärtsströmende Spülwasser nimmt im Adsorptionsmaterial vorhandene F'-nstoffe und Sedimente mit und trägt sie über die am oberen Ende des Teilraums 2 angebrachte Sammeleinrichtung 9 aus. Das Spülwasser bewirkt zugleich eine Quellung der gesamten Adsorptionsschicht im Teilraum 2; dies kann beim Abziehen von verbrauchtem Adsorptionsmaterial aus der Vorrichtung beispielsweise durch ein Ventil (nicht dargestellt) an der Stelle 7 ausgenutzt werden. Während das Druckwasser das Adsorptionsmaterial im Teilraum 2 in Bewegung versetzt, wird gleichzeitig am oberen Ende des Teilraums 1 neues Adsorptionsmaterial zugeführt Die gesamte Materialschicht im Teilraum 1 sinkt nach unten in Richtung auf das untere Ende des Teilraums 1 und weiter in Richtung zum Teilraum 2.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach F i g. 2 werden die beiden Teilräume 1 und 2 von zwei ineinander angeordneten Zylindern gebildet. Der Teilraum 1 ist zylindrisch und der Teilraum 2 ringförmig ausgebildet. Bvide Teilräume 1 und 2 kommunizieren jeweils . am unteren Ende miteinander. Das als Filtriermaterial wirkende Adsorptionsmaterial wird am oberen Ende des zylindrischen Teilraums bei 6

aufgegeben und verbrauchtes Adsorptionsmaterial wird am oberen Ende des ringförmigen Teilraums 2 über dessen Ränder hinweg beispielsweise durch den Trog 7 abgezogen. Das zu reinigende Wasser wird bei 4 (mittels nicht dargestellter Teile) eingeleitet, die das Wasser gleichmäßig über die gesamte Querschnittsfläche des Teilraums 2 verteilen. Entsprechend wird das gereinigte Wasser am oberen Ende des Teilraums 1 beispielsweise mit Hilfe der Sammeleinrichtung 5 über das Rohr 5a ausgeleitet

Die Vorrichtung gemäß Fig.2 arbeitet in gleicher Weise wie diejenige gemäß Fig. 1. Die Rückspülung läßt sich im Teilraum 2 vornehmen, ohne daß dadurch das Arbeiten im Teilraum 1 in irgendeiner Weise behindert wird. Es lassen sich auch Betriebsvorgänge in Teilräumen 1 und 2 ohne größere Abänderungen der Vorrichtung vertauschen, wobei dann der Teilraum 1 von der zu reinigenden Flüssigkeit in Abwärtsrichtung und der ringförmige Teilraum 2 in Aufwärtsrichtung durchströmt wird.

Als Adsorptionsmaterial wird körniges Material verwendet, das schwerer als Wasser ist Je nach Verwendungszweck erfolgt die Auswahl aus verschiedenartigen Materialsorten; geeignete Materialien sind z. B. Aktivkohle, Kieselgur, Sand und Ionenaustauschermaterialien. Während der Betrieb der Vorrichtung voraussetzt, daß das Adsorptionsmaterial schwerer als Wasser ist, läßt sich aber die Korngröße je nach Zweck und Beschaffenheit der zu reinigenden Flüssigkeit erheblich variieren.

Die Vorrichtung läßt einen in weiten Grenzen variablen Durchsatz zu. Eine obere Grenze wird primär durch die Neigung zum Kanalisieren im in Abwärtsrichtung durchströmten Teil von 2 gesetzt, wodurch im allgemeinen die obere Grenze für den Durchsatz im Bereich von 100 bis 20OmVh festgelegt wird. Die Filtriergeschwindigkeit ist ebenfalls je nach dem Adsorptionsmaterial unterschiedlich. Auf jeden Fall lassen sich Filtriergeschwindigkeiten bis zu 20 m³/h/m² erreichen. Auch ist es möglieh, daß die Querschnittsflächen der Teilräume unterschiedlich sind. Zweckmäßigerweise sind sie aber gleich groß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Adsorptionsfiltrieren von Flüssigkeit, bei dem Adsorptionsmaterial periodisch oder fortlaufend im Gegenstrom zu der zu filtrierenden Flüssigkeit so zirkuliert wird, daß frisches Adsorptionsmaterial dem Filter an demjenigen Ende zugeführt wird, wo die gereinigte Flüssigkeit aus dem Filter austritt, und verbrauchtes Adsorptionsmaterial an demjenigen Ende des Filters entfernt wird, wo die zu reinigende Flüssigkeit zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorptionsraum in zwei Teilräume aufgeteilt ist, die jeweils am unteren Ende miteinander kommunizieren, wobei man die zu filtrierende Flüssigkeit in _]5 dem einen Teilraum abwärts und im anderen Teilraum aufwärts fließen läßt, und daß zusammen mit der zu filtrierenden Flüssigkeit eingetretene feste Verunreinigungen und Sedimente durch Rückspülung von unten her in demjenigen Tenraum -,„ entfernt *.erden, in dem die Strömung der zu reinigenden Flüssigkeit abwärts erfolgt