DE2537608C3

DE2537608C3 - Automatically working backwash device for a gravity filter

Info

Publication number: DE2537608C3
Application number: DE2537608A
Authority: DE
Inventors: Richard 6902 Sandhausen Lohse
Original assignee: Pfaudler Werke GmbH
Current assignee: Pfaudler GmbH
Priority date: 1975-08-23
Filing date: 1975-08-23
Publication date: 1979-08-09
Also published as: DE2537608B2; YU190476A; BE845227A; AT359090B; FR2321924A1; ATA537976A; DE2537608A1; IT1066119B; NL7609181A

Description

Die Erfindung betrifft eine automatisch arbeitende Rückspülvorrichtung für ein Schwerkraftfilter mit denThe invention relates to an automatically operating backwash device for a gravity filter with the

Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.Features of the preamble of claim 1.

Bei bekannten Schwerkraftfiltern, bei denen zum Zwecke der Reinigung und Auflockerung des Filterbetts sich selbsttätig wiederholende Rückspülungen erfolgen (DE-PS 11 83 050), besteht die Rückspülvorrichtung aus einer mit der Decke der Filterkammer verbundenen Rückspülleitung, die ein oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Filtratspeicherraum gelegenes Umkehrknie hat, an das eine wie das Rückspülrohr zum AbwasserkanalIn known gravity filters, where for For the purpose of cleaning and loosening the filter bed, self-repeating backwashing takes place (DE-PS 11 83 050), the backwashing device consists of a backwash line connected to the ceiling of the filter chamber, which has a reverse knee located above the liquid level in the filtrate storage space, to the one like the backwash pipe to the sewer

t ο führende Falleitung und Saugleitung sowie eine in einem unteren Bereich des Filtratspeicherraums endende Unterbrecherleitung angeschlossen sind Obwohl derartige Schwerkraftfilter zufriedenstellend arbeiten, wird daran noch als nachteilig angesehen, daß der konstruktit ο leading downpipe and suction pipe as well as one in one Interrupter lines ending in the lower area of the filtrate storage space are connected. Although such gravity filters work satisfactorily it is still viewed as a disadvantage that the construction ve Aufwand für die Rückspülvorrichtung, insbesondere die Anzahl und Länge der erforderlichen Leitungen, verhältnismäßig groß ist, und daß außerdem die verfügbare Druckdifferenz durch den Wasserdampfdruck begrenzt ist Bei gewissen Anwendungsfällenve expense for the backwash device, in particular the number and length of the lines required, is relatively large, and that also the available pressure difference is limited by the water vapor pressure In certain applications wäre es aber wünschenswert, die verfügbare Druckdifferenz wesentlich höher zu wählen, um dadurch eine verlängerte Laufzeit des Schwerkraftfilter erzielen zu können. Aus der DE-OS 18 15 427 (Fig. 1 und 3) ist einbut it would be desirable to select the available pressure difference significantly higher in order to be able to achieve a longer running time of the gravity filter. From DE-OS 18 15 427 (Fig. 1 and 3) is a Umleitrohr bekannt, durch das ein Teil des Rohwassers von der Oberseite des Filterbetts zu der Unterseite des Filterbetts geleitet werden kann. Dieses Umleitrohr enthält ein Rückschlagventil, um den Durchtritt des Spülwassers bei der Rückspülung zu verhindern, weilDiversion pipe known through which part of the raw water can be passed from the top of the filter bed to the bottom of the filter bed. This diversion pipe contains a check valve to prevent the flushing water from flowing through during backwashing, because sonst die Rückspülung praktisch überhaupt nichtotherwise the backwash practically not at all möglich wäre, weil das Spülwasser in der Hauptsachewould be possible because the rinse water in the main überhaupt nicht durch das Filterbett hindurchtretennot pass through the filter bed at all könnte.could.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Rückspül-It is therefore the object of the invention to provide a backwash

vorrichtung für ein Schwerkraftfilter der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß trotz einer vereinfachten Konstruktion automatische Rückspülungen bei weitgehend beliebigen und vorherbestimmbaren, insbesondere höheren Druckdifferenzen erfolgen.To improve device for a gravity filter of the type mentioned in such a way that despite one simplified construction, automatic backwashing takes place at largely arbitrary and predeterminable, in particular higher pressure differences.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöstThis object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.

Besondere Vorteile der Erfindung sind deshalb darinParticular advantages of the invention are therefore therein

^A'< zu sehen, daß die lediglich aus der Rückspülleitung und der Ventileinrichtung bestehende Rückspülvorrichtung bei entsprechender Rohwasserzulaufhöhe fn einfacher Weise dadurch für eine höhere Druckdifferenz ausgelegt werden kann, daß unterschiedliche Elemente der ^A '< can be seen that the backwashing device consisting only of the backwash line and the valve device can be designed for a higher pressure difference with a corresponding raw water inlet height fn that different elements of the

">o Ventileinrichtung verwandt werden. Beispielsweise bei der Verwendung einer gasgefüllten Ventilkugel ist es zur Erhöhung der Druckdifferenz wesentlich erforderlich, die Ventilkugel durch eine entsprechend ausgebildete Ventilkugel mit einem unterschiedlichen Auftrieb"> o valve device can be used. For example with the use of a gas-filled valve ball, it is essential to increase the pressure difference, the valve ball by a correspondingly designed valve ball with a different buoyancy

*>'> zu ersetzen. Dieser Austausch kann auch in einfacher Weise am Einsatzort des Schwerkraftfilters erfolgen, wenn es sich bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen, wie beispielsweise bei Verwendung eines unterschiedlichen körnigen Materials für das Filterbett, als *>'> to replace. This exchange can also take place in a simple manner at the place of use of the gravity filter, if there are different operating conditions, such as when using a different granular material for the filter bed than

wi zweckmäßig erweisen sollte, die Zeitdauer zwischen automatischen Rückspülungen zu verlängern.wi should prove expedient, the length of time between to extend automatic backwashing.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigenThe invention is to be explained in more detail, for example, with the aid of the drawing. Show it

F i g. 1 und 2 ein Schwerkraftfilter mit unterschiedli-F i g. 1 and 2 a gravity filter with different

"' chen Ausführungsbeispielen von Rückspülvorrichtungen gemäß der Erfindung."Chen embodiments of backwashing devices according to the invention.

Der in Fi g. 1 dargestellte Schwerkraftfilter enthält in an sich bekannter Weise eine Filterkammer 1 mit einemThe in Fi g. 1 shown gravity filter contains in a known manner a filter chamber 1 with a

Filterbett 2. Der Rohwasserzulauf erfolgt über einen Zulaufbehälter 3 und ein Einlaufrohr 4 in die Filterlcammer 1 in einem Bereich oberhalb des Filterbetts 2. Eine Filtratsammelkammer 5 unterhalb des Filterbodens steht mit einer Verbindungslei iung 6 mit einem Filtratspeicherraum 7 in Verbindung. Beim Normalbetrieb des Schwerkraftfilter!, gelangt das Filtrat über eine Steigleitung 8 durch eine Auslaßleitung 9 zur Verwendungsstelle.Filter bed 2. The raw water is fed into the filter chamber 1 in an area above the filter bed 2 via a feed tank 3 and an inlet pipe 4. During normal operation of the gravity filter !, the filtrate reaches the point of use via a riser line 8 through an outlet line 9.

Insoweit entspricht die Arbeitsweise des Schwerkraftfilters derjenigen bekannter Schwerkraftfilter. Gemäß der Erfindung ist eine Rückspül vorrichtung mit einer Rückspülleitung 11 vorgesehen, deren in einen oberen Bereich der Filterkammer 1 ragendes Ende als Ventilkopf 13 mit einem Ventilsitz 14 und einer Ventilkugel 15 ausgebildet ist Zur Begrenzung des Abhebens der Ventilkugel 15 von dem Ventilsitz 14 kann beispielsweise ein Drahtkorb 12 vorgesehen sein. Untsr der Ventileinrichtung ist die Rückspülleitung 11 nach unten und außerhalb des SchwerkraftFHers nach oben bis in ein Niveau Xgeführt, welches der Höhe des Ventilsitzes entspricht Die Ventileinrichtung 12—15 ist in F i g. 1 a vergrößert dargestelltIn this respect, the mode of operation of the gravity filter corresponds to that of known gravity filters. According to the invention, a backwash device with a backwash line 11 is provided, the end of which protruding into an upper region of the filter chamber 1 is designed as a valve head 13 with a valve seat 14 and a valve ball 15 Wire basket 12 may be provided. Below the valve device, the backwash line 11 is guided downwards and outside of the gravity flow upwards to a level X which corresponds to the height of the valve seat. The valve device 12-15 is shown in FIG. 1 a shown enlarged

Im folgenden soll die Arbeitsweise dieser Rückspülvorrichtung näher erläutert werden. Da die Gasfüllung und damit der Auftrieb der Ventilkugel 15 derart gewählt wird, daß die Ventilkugel während des Filtervorgangs an dem Ventilsitz anliegt ist eine zuverlässige Abdichtung der Rückspülleitung U während des Filtervorgangs gewährleistet Mit der Verschmutzung des Filterbetts 2 erhöht jedoch der Druckverlust im Schwerkraftfilter. Dadurch steigt der Wasserspiegel im Einlaufrohr 4 und deshalb auch der statische Druck in der Kammer 1 an. Bei einem bestimmten Druck in der Filterkammer 1 wird deshalb die Ventilkugel 15 in den Drahtkorb 12 gedrückt, so daß ein kräftiger Sog entsteht der plötzlich viel Wasser in die Rückspülleitung 11 reißt und die Ventilkugel 5 noch weiter nach unten drückt Da wesentlich mehr Wasser durch die Rückspülleitung 11 in den nicht dargestellten Abwasserkanal abfließt als durch das Einlaufrohr 4 zufließt sinkt der Druck in der Filterkammer 1 sofort unter denjenigen des Rückspülspeicners. Deshalb läuft das Wasser aus dem Speicherraum 7 durch das Verbindungsrohr 6 in die Sammelkammer 5 und gelangt durch das Filterbett 2 in die Filterkammer 1. Dadurch wird das körnige Material des Filterbetts aufgelockert und gereinigt. Der Schmutz gelangt durch die Rückspülleitung 1 i zum Abwasserkanal. Der Rückspülvorgang wird automatisch beendet wenn der Wasserspiegel im Rückspülspeicher 7 das Niveau X erreicht. Beim Niveauausgleich steigt die Ventilkugel 15 wieder hoch und verschließt das Ventil. Danach geht der Schwerkraftfilter automatisch zum normalen Filterbetrieb zurück.The method of operation of this backwashing device will be explained in more detail below. Since the gas filling and thus the buoyancy of the valve ball 15 is selected so that the valve ball rests against the valve seat during the filtering process, a reliable seal of the backwash line U is guaranteed during the filtering process. As a result, the water level in the inlet pipe 4 and therefore the static pressure in the chamber 1 also rise. At a certain pressure in the filter chamber 1, the valve ball 15 is therefore pressed into the wire basket 12, so that a strong suction is created which suddenly pulls a lot of water into the backwash line 11 and pushes the valve ball 5 even further down as significantly more water through the backwash line 11 flows into the sewer (not shown) than flows in through the inlet pipe 4, the pressure in the filter chamber 1 immediately drops below that of the backwash storage tank. The water therefore runs from the storage space 7 through the connecting pipe 6 into the collecting chamber 5 and passes through the filter bed 2 into the filter chamber 1. This loosens and cleans the granular material of the filter bed. The dirt reaches the sewer through the backwash line 1 i. The backwash process ends automatically when the water level in the backwash tank 7 reaches level X. When the level is equalized, the valve ball 15 rises again and closes the valve. The gravity filter then automatically returns to normal filter operation.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Schwerkraftfilter sind dessen an sich bekannte Teile mit denselben Bezugszeichen wie in F i g. 1 bezeichnet Bei diesem Ausführungs-In the case of the FIG. The gravity filters shown in FIG. 2 are known parts thereof with the same reference numerals as in Fig. 1 denotes in this embodiment

JIi bcispiei ist jedoch eine in vertikaler Richtung angeordnete Rückspülleitung 21 vorgesehen, die in dem Abwasserkanal 27 endet Die Ventileinrichtung besteht aus einem am oberen Ende der Rückspülleitung 21 vorgesehenen Ventilsitz 22 und einem Ventilkörper 23,However, JIi bcispiei is one arranged in the vertical direction Backwash line 21 is provided, which ends in the sewer 27 The valve device consists from a valve seat 22 provided at the upper end of the backwash line 21 and a valve body 23,

ι ο der über eine Verbindungsstange mit einem Schwimmer 24 verbunden ist Der Schwimmer 24 ist in einem Behälter 25 am oberen Ende eines Verbindungsrohrs 26 angeordnet das mit der Filterkammer 1 in Verbindung stehtι ο the one via a connecting rod with a float The float 24 is in a container 25 at the upper end of a connecting pipe 26 arranged which is in communication with the filter chamber 1

in Im folgenden soll die Arbeitsweise dieser Rückspülvorrichtung näher erläutert werden. Die Ventileinrichtung mit dem Schwimmer 24 ist derart dimensioniert daß der Ventilkegel 23 bei normalem Filterbetrieb auf dem Ventilsitz 22 abdichtend aufsitzt Der hydraulische Druck auf dem Ventilkegel hält die Ventileinrichtung geschlossen. Bei zunehmender Verschmutzung des Filterbetts steigt der Druckverlust im Filterbett 2 an, so daß der Wasserspiegel in dem Einlaufrohr 4 und entsprechend in dem Verbindungsrohr 26 ansteigt bisIn the following is the mode of operation of this backwashing device are explained in more detail. The valve device with the float 24 is dimensioned in this way that the valve cone 23 rests sealingly on the valve seat 22 during normal filter operation. The hydraulic Pressure on the valve cone keeps the valve device closed. With increasing contamination of the Filter bed increases the pressure loss in the filter bed 2, so that the water level in the inlet pipe 4 and correspondingly rises in the connecting pipe 26 to

j(i der Wasserspiegel den Schwimmer 24 erreicht. Dann wird der Schwimmer 4 mit dem Ventilkegel 23 plötzlich nach oben bewegt und das Ventil geöffnet Es entsteht ein kräftiger Sog und durch die Rückspüllei iung 21 wird eine wesentlich größere Wassermenge abgeführt alsj (i the water level reaches the swimmer 24. Then the float 4 with the valve cone 23 is suddenly moved upwards and the valve is opened. It arises a strong suction and through the backwash line 21 a much larger amount of water is removed than

Ji durch das Einlaufrohr 4 zufließt Der Druck in der Filterkammer 1 sinkt dadurch unverzüglich unter den des Rückspülspeichers. Deshalb läuft das Wasser wie beim ersten Ausführungsbeispiel aus dem Rückspülspeicher 7 in die Filterkammer 1. Dadurch wird auch beiJi flows through the inlet pipe 4 The pressure in the This immediately sinks filter chamber 1 below that of the backwash tank. That's why the water runs like in the first embodiment from the backwash reservoir 7 into the filter chamber 1. This is also in

4i) diesem Ausführungsbeispiel das Filterbett aufgelockert und gereinigt und der Schmutz wird durch die Rückspülleitung 21 in den Abwasserkanal geleitet Der Rückspülvorgang wird beendet wenn ein Niveauausgleich zwischen dem Wasser im Rückspülspeicher 7 und4i) loosened the filter bed in this embodiment and cleaned and the dirt is passed through the backwash line 21 into the sewer The backwash process is ended when a level equalization between the water in the backwash tank 7 and

4-i dem Wasser in der Filterkammer 1 eintritt. Dann bewegt sich der Ventilkörper 23 mit dem Schwimmer nach unten und dichtet gegen den Ventilsitz 23 an der Rückspülleitung 21 ab. Danach nimmt der Filter automatisch seinen normalen Betrieb wieder auf.4-i the water in the filter chamber 1 enters. then the valve body 23 moves with the float downwards and seals against the valve seat 23 on the Backwash line 21. The filter then automatically resumes normal operation.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Automatisch arbeitende Rückspülvorrichtung für ein Schwerkraftfilter mit einem auf einem Siebboden aufgeschichteten Filterbett aus körnigem Material in einer Filterkammer, mit einem darüber angeordneten, oben offenen, mit konstantem Spiegel während der Filtrationsperiode arbeitenden Rückspül- und Filtratspeicherraum, mit einer Verbindungsleitung, die eine Filtratsammelkammer unterhalb des Filterbodens und den unteren Abschnitt des Speicherraums verbindet, mit einem Einlaufrohr für Rohwasser, das von einem Zulaufbehälter zu einem oberen Abschnitt der Filterkammer führt, mit einer Steigleitung, die von der Sammelkammer zu einer Auslaßleitung führt, sowie mit einer aus der Filterkammer zu einem Abwasserkanal führenden Rückspülleitiing, durch die in Abhängigkeit von dem durch den Druckabfall in dem Filterbett bestimmten statischen Druckanstieg in der Filterkammer automa tisch aufeinanderfolgende Rückspülungen erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspülleitung (U; 21) von unten her in einen oberen Bereich der Filterkammer (1) mit einem als Ventilsitz (14; 22) für einen Ventilkörper (15; 23) ausgebildeten Ende vorragt, und daß der Ventilkörper derart ausgebildet ist, daß er bei einem vorherbestimmten statischen Druck in der Filterkammer zur Einleitung der automatisch aufeinanderfolgenden Rückspülungen von dem Ventilsitz abgehoben wird.1. Automatic backwashing device for a gravity filter with one on one Sieve bottom stacked filter bed made of granular material in a filter chamber, with one above arranged, open at the top, working with a constant level during the filtration period backwash and filtrate storage space, with a connecting line that connects a filtrate collection chamber below the filter base and the lower section of the Storage space connects, with an inlet pipe for raw water, from a feed tank to a upper section of the filter chamber leads, with a riser pipe leading from the plenum chamber to a Outlet line leads, as well as one leading from the filter chamber to a sewer Backwash line, through which, depending on the determined by the pressure drop in the filter bed static pressure increase in the filter chamber automatically take place successive backwashes, characterized in that the Backwash line (U; 21) from below into an upper region of the filter chamber (1) with an as Valve seat (14; 22) for a valve body (15; 23) formed end protrudes, and that the valve body is formed such that it is at a predetermined static pressure in the filter chamber for initiating the automatically successive backwashes from the valve seat is lifted.

2. Automatisch arbeitende Rückspülvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Änderung des Auftriebs des Ventilkörpers die gewünschte Druckdifferenz einstellbar ist.2. Automatically operating backwash device according to claim 1, characterized in that by changing the buoyancy of the valve body, the desired pressure difference can be set.

3. Automatisch arbeitende Rückspülvorrichturg nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper eine gasgefüllte Ventilkugel (15) ist.3. Automatically working backwashing device according to claim t or 2, characterized in that that the valve body is a gas-filled valve ball (15).

4. Automatisch arbeitende Rückspülvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem oberen Bereich der Filterkammer (1) ein vertikales Verbindungsrohr (26) mit einer an dessen oberem Ende vorgesehenen Erweiterung (25) vorragt, in der ein an dem Ventilkörper (23) befestigter Schwimmer angeordnet ist.4. Automatically operating backwash device according to claim 1, characterized in that of the upper area of the filter chamber (1) a vertical connecting pipe (26) with one on the upper end provided extension (25) protrudes, in which a on the valve body (23) attached float is arranged.

5. Automatisch arbeitende Rückspülvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Änderung der Länge des Verbindungsroh.rs (26) die gewünschte Druckdifferenz einstellbar ist.5. Automatically operating backwash device according to claim 4, characterized in that the desired pressure difference can be set by changing the length of the connecting tube (26) is.

6. Automatisch arbeitende Rückspülvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Filterkammer (1) zu dem Abwasserkanal (2) führende Rückspülleitung (21) durch ein vertikal angeordnetes Rohr gebildet ist.6. Automatically operating backwashing device according to one of the preceding claims, characterized in that from the filter chamber (1) to the sewer (2) leading backwash line (21) through a vertically arranged pipe is formed.

7. Automatisch arbeitende Rückspülvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abflußende der Rückspülleitung (11) in die Höhe des Ventilsitzes (14) hochgeführt ist.7. Automatically operating backwash device according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the discharge end of the backwash line (11) in the height of the valve seat (14) is brought up.