DE260096C

DE260096C -

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Publication number: DE260096C
Application number: DE1912260096D
Authority: DE
Priority date: 1912-10-05
Filing date: 1912-10-05
Publication date: 1913-05-19

Description

KAISERLICHES Λ IMPERIAL Λ

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVs 260096 KLASSE Md. GRUPPE - JVs 260096 CLASS Md. GROUP

Geschlossene Sandfilter haben vor offenen Sandfiltern den Vorzug, daß sie mit erheblich höherem hydraulischen Druck als dem bei der offenen langsamen Sandfiltration üblichen von etwa ι m Wassersäule arbeiten können, und ferner, daß der höhere Druck das Arbeiten mit dickerer Filterschmutzhaut und größerer Filtriergeschwindigkeit ermöglicht.Closed sand filters have the advantage over open sand filters that they are considerably more higher hydraulic pressure than that of normal slow sand filtration About ι m water column can work, and also that the higher pressure work with thicker filter dirt skin and higher filtering speed possible.

Da der Reinigungseffekt eines Filters erheblichSince the cleaning effect of a filter is considerable

ίο mehr Voα der Dicke der Filterhaut als von der Höhe der Sandschicht abhängt, so können die Sandschichten bei geschlossenen Druckfiltern so niedrig sein, daß die Filter mit einer größeren Anzahl (bis zu 20) übereinander liegender Filterschichten (Filterkammern) ausgeführt werden können, wodurch sie pro Quadratmeter Filterfläche billiger als offene Schnellfilter (Jewell-Filter usw.) und, auf die gleiche qualitative und quantitative Leistung bezogen, auch wesentlich billiger als offene langsame Sandfilter und offene Grobsandschnellfilter werden.ίο more Voα the thickness of the filter skin than of the Depends on the height of the sand layer, so the sand layers can with closed pressure filters be so low that the filters with a larger number (up to 20) of superimposed filter layers (Filter chambers) can be executed, reducing them per square meter of filter surface cheaper than open quick filters (jewell filters, etc.) and, on the same qualitative basis and quantitative performance related, also significantly cheaper than open slow sand filters and open coarse sand high-speed filters.

Bei der heutigen zwei- oder mehrfachen Druckschnellfiltration fließt das Wasser aus einem gemeinsamen Hochwasserbehälter durch eine zu einem organischen Ganzen vereinigte Filteranlage mit hintereinander geschalteten Filtern hindurch. Hierbei ergibt sich die Notwendigkeit, die Filtei in arithmetischer Progression hintereinander zu schalten, weil die Nachfilter der zu filtrierenden Flüssigkeit naturgemäß einen größeren Widerstand bieten müssen als die vorhergehenden Filter, wenn sie überhaupt deren Wirkung vervollständigen sollen. Demgemäß muß auch die Filtriergeschwindigkeit in den Nachfiltern eine geringere sein als in den vorhergehenden Filtern. Mithin müssen die■ Filterflächen jeder nachfolgenden Filtration größer als die der vorhergehenden Filtration sein.With today's two or more rapid pressure filtration, the water flows out a common flood tank united by one into an organic whole Filter system with filters connected in series. Here the necessity arises to switch the Filtei one after the other in arithmetic progression because the Post-filter of the liquid to be filtered naturally have to offer greater resistance than the previous filters, if they are supposed to complete their effect at all. Accordingly, the filtering speed in the secondary filters must also be slower than in the previous filters. Therefore, the ■ filter surfaces of each subsequent filtration greater than that of the previous filtration.

Bei den bisherigen Zwei- und Mehrfachfiltrationssystemen ist es sehr schwer, Druckschwankungen zu verhüten, welche die Filterbeete aufwühlen und dadurch eine dauernde Gewinnung keimarmen bzw. keimfreien Filtrates erschweren. Wenn beim öffnen und Schließen der Absperrorgane Druckschwankungen auftreten, wirken diese in der ganzen zu einem organischen Ganzen vereinigten Filteranlage störend.With the previous double and multiple filtration systems, it is very difficult to measure pressure fluctuations to prevent that stir up the filter beds and thereby a permanent recovery of low-germ or germ-free filtrate make more difficult. If pressure fluctuations occur when opening and closing the shut-off devices, these act in the whole filter system, which is combined into an organic whole disturbing.

Die mehrfache Druckschnellfiltration besitzt also Nachteile, die sich insbesondere daraus ergeben, daß bei jeder folgenden Filtration die Filterflächen erheblich größer bzw. die Filtriergeschwindigkeiten kleiner sein müssen als bei der vorhergehenden Filtration, und daß das Zusammenarbeiten der einzelnen Filter sowie Filtergruppen. zur Vermeidung von Druckschwankungen einen ausgedehnten, durchaus betriebssicheren Steuerapparat erfordert, alles Umstände, die die Anlagen unwirtschaftlich machen und die Betriebssicherheit beeinträchtigen. The multiple rapid pressure filtration thus has disadvantages, which result in particular from it show that with each subsequent filtration the filter areas are considerably larger or the filtration speeds must be smaller than in the previous filtration, and that the cooperation of the individual filters as well Filter groups. to avoid pressure fluctuations an extended, definitely reliable control apparatus requires, all circumstances that make the systems uneconomical and affect the operational safety.

Hier greift nun die Eifindung ein, indem durch sie eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit und eine Betriebssicherheit erreicht wird, die ebenso groß ist wie bei der erheblich kostspieligeren offenen langsamen Sandfiltration.This is where the process of discovery intervenes by increasing profitability and an operational reliability is achieved which is just as great as with the considerably more expensive one open slow sand filtration.

Die Erfindung besteht darin, daß zwischen zwei aufeinander folgenden Filtrationen ein Behälter, überhaupt ein Sammelraum, geschaltet ist, aus dem das Vorfiltrat in einen hochstehenden Behälter gehoben oder gepumpt wird, um ausThe invention consists in that between two successive filtrations a container, at all a collecting space, is connected, from which the prefiltrate in an upright Container being lifted or pumped to get out

diesem dem oder den nachfolgenden Filtern zuzufließen und schließlich als Reinwasser in ein Reservoir zu gelangen. Durch diese Anlage wird erreicht, daß Druckschwankungen, welche in den vorhergehenden Filtern auftreten, nur die Keimzahl des Vorfiltrates, aber nicht, die des nachfolgenden Filtrates beeinflussen, und daß ferner die Förderhöhe für das Vorfiltrat und die für das Nachfiltrat verschieden großto flow to this or the subsequent filter and finally as pure water in to get a reservoir. This system ensures that pressure fluctuations, which in the previous filters, only the number of germs in the prefiltrate occurs, but not that affect the subsequent filtrate, and that also the delivery head for the prefiltrate and those for the post-filtrate of different sizes

ίο und derart gewählt werden können, daß die Geschwindigkeit in den Nachfiltern gleich oder annähernd gleich der Geschwindigkeit in den Vorfiltern sein kann.ίο and can be chosen in such a way that the The speed in the post-filters is equal to or approximately the same as the speed in the Can be pre-filtering.

Die Erfindung gibt die Möglichkeit, den zwischengeschalteten Sammelraum zur Klärung des Vorfiltrates durch Chemikalien zu benutzen. Wenn beispielsweise das Rohwasser 7 m hoch gefördert wird und der Widerstand des oder der Vorfilter 3 m Wassersäule beträgt, also derThe invention gives the possibility of the intermediate collecting space for clarification of the pre-filtrate by chemicals. For example, if the raw water is 7 m high is promoted and the resistance of the pre-filter or the 3 m water column, so the

hydraulische Überdruck von 7 m auf 4 m abgenommen hat, und das Vorfilter dann als Nachfilter geschaltet und das VorfiJtrat höher als 7 m, und zwar beispielsweise 11 m hoch gehoben wird, so können die Nachfilter alsdann längere Zeit mit derselben oder annähernd derselben Filtriergeschwindigkeit arbeiten, mit der sie als Vorfilter gearbeitet haben. Dabei wild diese Benutzungszeit durch die Klärung in dem zwischen Vor- und Nachfilter geschalteten Sammelraum erheblich verlängert.hydraulic overpressure has decreased from 7 m to 4 m, and the pre-filter then acts as a After-filter switched and the prefilter higher than 7 m, for example 11 m high is raised, the post-filters can then use the same or approximately the same for a longer period of time Filter speed with which you worked as a pre-filter. Included wildly this usage time through the clarification in the switched between pre- and post-filter The collecting area is considerably longer.

Wird nur mit zweifacher Filtration gearbeitet und die Zahl der als erste Filter arbeitenden Filter gleich der Zahl der als zweite Filter arbeitenden Filter gewählt, und werden diese abwechselnd miteinander vertauscht, so liefern die als erste Filter geschalteten Filter, nachdem ihr Widerstand durch das Wachsen der Dicke der Filterhaut und die zunehmende Verschlammung des Filtersandes so groß geworden ist, daß sie als zweite Filter geschaltet werden können und mit derselben bzw. annähernd derselben großen Filtriergescbwindigkeit (bis zu 120 m pro Tag und darüber) arbeiten, mit der sie als erste Filter gearbeitet haben, und nachdem ferner das erste FiH rat vor der zweiten Filtration durch einen verhältnismäßig kleinen Zusatz von Chemikalien geklärt ist, ein klares und keimarmes Filtrat. Sie arbeiten dann als Reinwasserfilter, solange der hydraulische Druck des gehobenen Vorfiltrates ausreicht, um mit der festgesetzten Filtriergeschwindigkeit arbeiten zu können, und bis der Widerstand der als erste Filter geschalteten Filter, wenn sie als zweite Filter an Stelle der ausgewaschenen wieder als erste Filter geschalteten zweiten Filter verwendet werden, so groß geworden ist, wie eben vorher erwähnt. Die Anlage kann aus mindestens zwei gleich großen Filtern bzw. 2, 4, 6 ... 2 η Filtern bestehen, von denen ι η Filter abwechselnd als erste und zweite Filter geschaltet werden können.If only double filtration is used and the number of filters working as the first filter is chosen to be equal to the number of filters working as the second filter, and if these are alternately interchanged, then the filters connected as the first filter deliver after their resistance due to the increase in thickness the filter skin and the increasing silting of the filter sand has become so large that they can be used as a second filter and work with the same or approximately the same high filtration speed (up to 120 m per day and above) that they used as the first filter , and after the first FiH rat is clarified by a relatively small addition of chemicals before the second filtration, a clear and germ-free filtrate. They then work as pure water filters as long as the hydraulic pressure of the raised prefiltrate is sufficient to work with the set filtering speed, and until the resistance of the filter switched as the first filter when they are used as the second filter instead of the washed-out second filter Filters used has become as large as just mentioned earlier. The system can consist of at least two filters of the same size or 2, 4, 6 ... 2 η filters, of which ι η filters can be switched alternately as first and second filters.

Das Zusammenarbeiten der einzelnen Filter sowie der Filtergruppen und der erforderliche Steuerapparat werden dabei derart einfach und betriebssicher, daß Druckschwankungen, welche die Filterbeete aufwühlen könnten, ebenso leicht vermieden werden können wie bei der langsamen Sandfiltration, wenn die festgesetzte Geschwindigkeit des aus dem letzten Filter abfließenden Reinwassers durch einen Regulator beeinflußt wird.The cooperation of the individual filters as well as the filter groups and the required Control apparatus are so simple and reliable that pressure fluctuations, which churning up the filter beds can be avoided just as easily as with the slow sand filtration when the set rate of drainage from the last filter Pure water is influenced by a regulator.

Da die als erste Filter geschalteten Filter rascher verschlammen als die als zweite Filter geschalteten, so wird man jene in bekannter Weise, bevor sie als zweite Filter geschaltet werden, ein- oder mehrmals auswaschen. Deshalb ist es zweckmäßig, die normale Filterzahl um ein oder einige Filter, welche gleichzeitig Reservefilter sind und .auch die Umschaltung erleichtern, zu vermehren. Selbstverständlich müssen die längere Zeit als Nachfilter geschalteten Filter, ehe sie wieder als Vorfilter geschaltet werden, ebenfalls ausgewaschen werden.Because the filters used as the first filter silt up more quickly than those used as the second filter switched, so one is those in a known manner before being switched as a second filter wash out one or more times. It is therefore advisable to use the normal filter number one or more filters, which are also reserve filters and also the switchover make it easier to multiply. Of course, they have to be used as a post-filter for a longer period of time Filters, before they are switched back as pre-filters, are also washed out.

Durch die vorstehend beschriebene Arbeitsweise wird der Erfindung gemäß der erforderliehe hydraulische Druck des hochgehobenen, gegebenenfalls geklärten Vorfiltrates vermindert, bei zweifacher Filtration die erforderliche Filterfläche der als zweite Filter arbeitenden Filter auf die Fläche der als erste Vorfilter und mit sehr großer Filtriergeschwindigkeit arbeitenden Filter reduziert, die Filtriergeschwindigkeit der als zweite Filter geschalteten Filter gleich der als erste Filter geschalteten Filter, die erforderliche Menge der eventuellen Chemikalienzusätze vermindert, die Dauer der Sedimentation verkürzt, damit die erforderliche Größe der Sedimentierbecken kleiner und mithin die Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit der Anlage und die Qualität des Nachfiltrates erhöht.By the operation described above, the invention is according to the required the hydraulic pressure of the raised, possibly clarified prefiltrate is reduced, in the case of double filtration, the required filter area of the one working as the second filter Filter on the surface of the first pre-filter and with a very high filtering speed working filter reduces the filtering speed of the filter connected as a second filter Filter is the same as the filter switched as the first filter, the required amount of any Chemical additives reduced, the duration of the sedimentation shortened, thus the required The size of the sedimentation basin is smaller and therefore the economy and operational safety the system and the quality of the post-filtrate increased.

Die Verminderung der Menge der Chemikalienzusätze durch die vorausgegangene Vorfiltration ist so groß, daß die bisherige und durchaus berechtigte Abneigung gegen Chemikalienzusätze gegenstandslos geworden ist, und in gesundheitlicher Hinsicht keine Bedenken gegen derart gereinigtes Wasser als Trinkwasser bestehen.The reduction in the amount of chemical additives due to the previous pre-filtration is so great that the previous and quite justified aversion to chemical additives has become obsolete, and from a health point of view there are no concerns about such purified water as drinking water exist.

Da die Jewell-Filter (amerikanische Schnellfilter) durch die der Filtration vorhergehende Sedimentation durch Chemikalien mit einer Filtriergeschwindigkeit von 120 m pro Tag arbeiten können und die Förderhöhe dabei 4 m beträgt, so ist damit der Beweis erbracht, daß die vorliegende neue Filteranlage ein klares und einwandfreies Wasser bei einer die der Jewell-Filter übertreffenden Wirtschaftlichkeit liefert, und die Betriebssicherheit dieselbe ist wie bei der lansgamen Feinsandfiltration, wenn die festgesetzte Geschwindigkeit des aus dem letzten Filter abfließenden Reinwassers so wieSince the Jewell filter (American quick filter) through the one preceding the filtration Sedimentation by chemicals with a filtration speed of 120 m per day can work and the delivery head is 4 m, this is proof that the present new filter system a clear and impeccable water at one of the Jewell filter delivers superior economic efficiency, and the operational reliability is the same as with long-term fine sand filtration, if the set speed of the pure water flowing out of the last filter as well as

erwähnt bzw. wie bei den Jewell-Fütern durch einen Regulator reguliert wird.mentioned or how it is regulated by a regulator with the Jewell feeds.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
A stellt beispielsweise einen Fluß, See usw. dar, B ein hochstehendes Reservoir, in welches das Rohwasser aus A gepumpt wird und aus dem es durch das als erstes Filter geschaltete Filter C₁ oder C₂ in den Sammelbehälter D The invention is shown schematically in an exemplary embodiment in the drawing.
A represents, for example, a river, lake, etc., B an upstanding reservoir into which the raw water from A is pumped and from which it passes through the filter C ₁ or C _2, which is connected as the first filter, into the collecting container D.

ίο fließt, in welchem dem Wasser aus einem darüber stehenden Gefäß E eine stark verdünnte Lösung von Chemikalien zugesetzt werden kann, um es zu klären. Nachdem es geklärt ist, wird das Wasser (Vornitrat) in ein hochstehendes Reservoir F gepumpt, aus welchem es durch die als zweite Filter geschalteten Filter C₂ oder C₁ in ein darunter stehendes Reservoir G fließt, aus dem es direkt nach den Verbrauchsstellen geleitet oder in das hochstehende Rein Wasserreservoir H gepumpt wird. Beim Auswaschen der Filter fließt das schmutzige Wasser durch das geöffnete Absperrorgan ^₁ oder e₂ iⁿ die Waschwasserleitung y, die ein während des Auswaschens abwechselnd sich öffnendes und schließendes Absperrorgan f nach einem Abwasserkanal enthält.ίο flows, in which a highly diluted solution of chemicals can be added to the water from a vessel E above in order to clarify it. After it has been clarified, the water (pre-nitrate) is pumped into an upstanding reservoir F , from which it flows through the filter C ₂ or C ₁ , which is connected as a second filter, into a reservoir G below, from which it is directed or directed to the consumption points is pumped into the upright pure water reservoir H. When washing the filters the dirty water flows through the opened shut-off ^ ₁ or ₂ e i ⁿ the wash water line y that a during washing to opening and closing shut-off alternately f for a sewer contains.

Die Handhabung der Absperrorgane ^₁ «₂, O₁ b₂, C₁ C₂, d_x d_% und e_x e₂ ergibt sich ohne weite:es von selbst.The handling of the shut-off devices ^ ₁ « ₂ , O ₁ b ₂ , C ₁ C ₂ , d _x d _% and e _x e ₂ arises without difficulty: it does it by itself.

Es ist dabei zu beachten, daß d_x bzw. d₂ nicht eher geöffnet wird bzw. nicht eher geöffnet werden kann, bis a_x bzw. «₂ ganz geschlossen ist, was beispielsweise dadurch erreicht wird, daß durch a_x bzw. a₂ iⁿ seiner Schlußstellung ein elektromagnetischer Kontakt geschlossen wird, welcher eine Sperrvorrichtung von di bzw. d₂ auslöst.
Bei mehr als zwei Filtern werden die Rohrleitungen, welche das Rohwasser aus dem hochstehenden Rohwasserreservoir B nach den Filtern bzw. den Absperrorganen ^₁A₂ leiten, nicht direkt an B, sondern an eine gemeinsame Rohwasserleitung mit einem Anschluß an B angeschlossen und die Rohrleitungen, welche das geklärte Vorfiltrat aus F nach den Filtern bzw. den Absperrorganen C₁ C₂ leiten, nicht direkt an F, sondern an eine gemeinsame Rohrleitung für geklärtes Filtrat mit einem Anschluß an -F angeschlossen.It should be noted that d _x or d _{2 is} not opened earlier or cannot be opened until a _x or _{2 is} completely closed, which is achieved, for example, by a _x or a ₂ i ⁿ its closing position, an electromagnetic contactor is closed, wherein a locking device of di and d ₂ triggers.
If there are more than two filters, the pipes that conduct the raw water from the upright raw water reservoir B to the filters or the shut-off devices ^ ₁ A _{2 are} not connected directly to B, but to a common raw water pipe with a connection to B and the pipes, which conduct the clarified prefiltrate from F after the filters or the shut-off devices C ₁ C ₂ , not directly connected to F, but to a common pipeline for clarified filtrate with a connection to -F.

Das öffnen und Schließen der Absperrorgane erfolgt zweckmäßig durch Schneckengetriebe mit sehr großer Übersetzung.The opening and closing of the shut-off devices is expediently carried out by worm gears with a very large translation.

Das Hochpumpen des gegebenenfalls geklärten Vorfiltrates ermöglicht erst, die Geschwindigkeit der Vor- und Nachfilter gleich bzw. annähernd gleich und sehr hoch zu bemessen. It is only by pumping up the possibly clarified prefiltrate that the speed can be achieved the pre- and post-filter should be dimensioned the same or approximately the same and very high.

Wie die Einzelheiten auch sein mögen, wesentlich ist stets das Vorhandensein eines Zwischenbehälters zwischen zwei Filtrationen und das Hochheben des Vorfiltrates.Whatever the details, the presence of an intermediate container is always essential between two filtrations and the lifting of the prefiltrate.

Claims

Patent Claims:

1. Device for multiple nitration under pressure, characterized in that between the pre-filter and post-filter ^ C ₁ or C ₂ ) an upright container (F) or some other upright collecting space is connected, into which the prefiltrate is pumped wildly to get out of it ( F) to flow under pressure to the secondary filter or filters.

2. Device according to claim 1, characterized in that the intermediate collecting space (F) is used to clarify the pre-filtrate with chemicals.

3. Device according to claim 1, characterized in that the connection of the intermediate container (F) with the pre-filter or pre-filters and post-filters (C ₁ or C ₂ ) can be switched over in such a way that the pre-filter or pre-filters in a known manner can also work as a post-filter and vice versa.

For this purpose ι sheet of drawings.