DE2655623A1

DE2655623A1 - Verfahren und vorrichtung zur fest- fluessig-trennung

Info

Publication number: DE2655623A1
Application number: DE19762655623
Authority: DE
Inventors: Ibaraki Hitachi; Yasuo Koseki; Azuma Nakaoka; Sankichi Takahashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-12-08
Filing date: 1976-12-08
Publication date: 1977-06-23
Also published as: JPS5269064A; DE2655623B2; DE2655623C3

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Fest-Flüssig-Trennung
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Abtrennung von festen Teilchen aus einer Flüssigkeit, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen mittels eines elastischen Schicht- oder Blattfilters, das die Teilchen in der Flüssigkeit niederschlägt und zum Abtrennen von der Flüssigkeit sammelt.
Zum Verdichten pulverförmiger fester Teilchen, wie z.B.
pulverförmiger Aktivkohle, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind, können Fällungsverfahren auf der Grundlage von Niederschlag bildenden Mitteln benutzt werden, die die suspendierten festen Teilchen abtrennen und in einem Tank mit Hilfe des niederschlagbildenden Mittels ausgefällt werden. Neben hohen Aufbereitungskosten für die Suspension aufgrund des relativ teuren, den Niederschlag bildenden Mittels lßt sich die Zufuhr dieses Mittels zur Suspension nur sehr schwer steuern.
Darüberhinaus kann es zu Umweltserschmutzungen kommen, da das überschüssige, den Niederschlag bildende Mittel einströmt und sich mit der behandelten Flüssigkeit vermischt.
Andererseits wurden verschiedene Fest-Fltlssig-Trennvorrichtungen auf der Grundlage von Schicht- oder Blattfiltern entwickelt. Durch die meisten dieser Vorrichtungen soll jedoch die Qualität der gefilterten Flüssigkeit bzw. des Filtrats verbessert werden, während die Verdichtung und Abtrennung des abgefilterten Rückstands schwierig ist, da zum Auswaschen der Filter große Mengen Waschwasser benutzt werden, die den abgefilterten Rückstand stark verdünnen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg für ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Abtrennen von festen Teilchen aus einer Flüssigkeit mittels eines elastischen Schicht- oder Blattfilters zu zeigen, bei dem der abgefilterte E-skstand bei Aufrechterhaltung der Filterfunktion verdichtet und leicht abgetrennt werden kann. Insbesondere soll dies auf]constru1#iv einfache Weise erfolgen, ohne daß die Filtereigenschaft dadurch verschlechtert wird.
Zusammengefaßt erfolgt dies erfindungsgemäß o, daß auf dem elastischen Blattfilter, welches geeignete Löcher aufweist und von der Flüssigkeit umgeben ist, unter Druck eine abgefilterte Rückstandsschicht gebildet wird und daß man die Flüssigkeit, die die abgefilterte Rückstandsschicht #imgibt, rasch in Gegenrichtung zu der während der Filtration auftretenden Strömungsrichtung fließen läßt. Die in der einen Richtung angedrückte, abgefilterte Rückstandsschicht wird hierbei rasch in die Gegenrichtung gedrückt, so daß die Rückstandsschicht vom Blattfilter abflockt.
Das elastische Blattfilter weist vorzugsweise Poren auf, deren Durchmesser größer als der mittlere Durchmesser der festen Teilchen in der zu behandelnden Flüssigkeit ist.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Fest-Flüssig-Trennvorrichtung; Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II durch die Trennvorrichtung nach Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Trennvorrichtung nach Fig. 2; Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV aus Fig. 1; Fig. 5a und 5b vergrößerte Schnittansichten entlang der Linie IV-IV aus Fig. 1 zur Erläuterung der Filtration und des Abblätterns; Fig. 6 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsforn einer erfindungsgemäßen Fest-Flüssig-Trennvorrichtung in Vorderansicht; Fig. 7 eine schematische Darstellung einer die erfindungsgemäße Trennvorrichtung benutzenden Wasserbehandlungs-Vorrichtung; Fig. 8 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsforn einer die erfindungsgemäße Trennvorrichtung benutzenden Wasserbehandlungsvorrichtung; Fig. 9 eine graphische Darstellung der Korngrößenverteilung von Kohlenstoffen; Fig. 10 eine graphische Darstellung des Zusammenhangs von Flüssigkeitsqualität und Behandlungszeit; und Fig. 11 eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen Rohlenstoffdichte und Behandlungszeit.
Bevor Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, soll zunächst das erfindungsgemäße Prinzip der Fest-Fltissig-Trennung mittels eines Schichtenfilters erläutert werden. Die Fest-Flüssig-Trennung umfaßt zwei Stufen, zum einen die Filtration, zum andern die Abtrennung des am Schichtfilter haftenden, gefilterten Rückstands oder Filterkuchens.
Bei der Filtration einer Flüssigkeit, die feste Teilchen,-wie z.B. pulverförmige Aktivkohle und Zeolit enthält, strömt die Flüssigkeit durch ein blattförmiges Schichtfilter, wobei die festen Teilchen, die kleiner als die Poren des Filtermaterials sind, durch das Filtermaterial hindurchtreten und die festen Teilchen mit größerem Durchmesser als der Porendurchmesser vom Schichtfilter zurückgehalten werden. Die festen Teilchen dienen dann ebenfalls als Filtermaterial zum Filtrieren der kleineren festen Teilchen, was mit fortschreitender Filterung zur Bildung einer gefilterten Rückstandsschicht führt. Mit wachsender Rückstandsschicht nimmt die Filtratmenge ab und der Filterdruck zu, so daß die Rückstandsschicht zu einem festen Belag gepreßt wird. Der Filterschritt umfaßt somit das Pressen und Verdichten.
In der Trennstufe wird die gefilterte Rückstandsschicht mit unter Druck stehender Flüssigkeit in Gegenrichtung beaufschlagt, wodurch die Rückstandsschicht gelockert wird. Die Rückstandsschicht dehnt sich aus und nimmt rasch aus der Nachbarschaft Flüssigkeit auf, so daß die Flüssigkeit zwischen die gefilterte Rückstandsschicht und das Blatt- oder Schichtfilter eindringen kann. Die Trennung der gefilterten Rückstandsschicht erfolgt durch die Gegenströmung der Flüssigkeit.
Da die gefilterte Rfickstandsschicht jedoch Flüssigkeit absorbiert, haftet sie bei der Abtrennung aneinander und kann nicht ohne weiteres zerstört werden, so daß sie sich in Flocken ablöst. Das Abflocken beruht auf der Anwendung von auf die gefilterte Rückstandsshicht einwirkenden Gegendrucks.
Damit muß aber auch die gesamte gefilterte Rückstandsschicht der Flüssigkeit ausgesetzt sein Weiterhin muß die Porengröße des Blattfilters geeignet gewählt seiner d.h. größer sein als ein mittlerer Durchmesser der zu filterndes festen Teilchen und auch kleiner sein als deren maximaler Durchmesser. Westerhin muß die gefilterte Rückstandsschicht gIeichmäßigem Rückdruck ausgesetzt werden können.
Zur Abtrennung pulverförmiger Aktivkohle mit einem Korndurchimesser kleiner als eine Naschenweite (meshes) von 100 (mittlerer Korndurchmesser 2o µ) erwiesen sich bei einer erfindungsgemäßen Fest -Flüssig-Trennvorrichtung Maschenweiten des Blattfilters im Bereich von 100 bis 3 (100 bis 4o µ) als geeignet. Blattfilter mit einer Maschenweite von weniger als 15o benötigen viel Zeit, bis sich auf dem Blattfilter eine gefilterte Rückstandsschicht bildet, während sich die Rückstandsschicht bei einer Maschenweite von mehr als 35o zwar rasch bildete, beim Abblocken aber auch leicht zerstört wurde. Ein Beispiel einer Kornverteilung von Aktivkohle ist in Fig. 9dargestellt ; zur Abtrennung der Aktivkohle wurde ein Blattfilter mit einem Porendurchmesser von 62 benutzt.
Anhand der Fig. t bis 4 soll im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert werden. In Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Fest-Flüssig-Trennvorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung weist ein zylindrisches Gehäuse lo mit einem Zulauf 11 für die zu behandelnde Flüssigkeit im oberen Teil und einem Auslaß 12 für den gefilterten Rückstand oder Filterkuchen. am Boden des Gehäuses 10 auf. Am oberen Ende des Gehäuses lo ist ein abgedichteter Deckel 13 angebracht, der einen Ablauf 14 für das Filtrat und eins Zulauf 15 für die zur Abtrennung des Filterkuchens benutzte Flüssigkeit aufweist. Weiterhin ragt in das Gehäuse 10 ein geschichteter Zylinder 16 mit seinem geschlossenen Ende hinein und bildet einen Ringraum 19 zwischen sich und dem Gehäuse 10. D#s obere Ende des Zylinders 16 ist am Deckel 13 abgedichtet gehalt Schließlich ist ein Blatt- oder Schichtfilter 17, beispielsweise ein Netz- oder Filtertuch, vorgesehen. Der Zulauf 11 itindet tangential und fahrt die Flüssigkeit, wie in Fig. 2 dargestellt, zirkular in den Ringraum 19 ein In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsftrm nach Fig. 2 dargestellt. Diese weist einen radial in ein Gehäuse loA mündenden Zulauf 11A auf.
Zwischen dem Gehäuse loA und dem Filter 17 ist ein leitblech 22 angeordnet, das die über den Zulauf 11A zugeführt Flüssigkeit wirbelförmig strömen läßt. Der Zylinder 16 weist in einem unterhalb des Zulaufs 11 gelegenen Bereich eine Vielzahl Locher auf. Das Blattfilter 17 ist am Zylinder 16 befestigt und umschließt sämtliche löcher. Es wird von einen Abstandsnetz 18 getragen, das zwischen dem Zylinder 16 und dem Filternetz 17 angeordnet ist. Das Abstandsnetz 18 ist gerippt und seine Naschen#ffnungen sind gröber als diejenigen des Filternetzes 17. Die LochgröBe des Zylinders 16 ist wiederum größer als diejenige des gerippten Abstandnetzes 18.
tas Abstandsnetz 18 wird für die Abtrennung des am Filternetz 17 gehaltenen Filterkuchens benötigt. Vor Beginn der Filtration hat das Filternetz 17 einen geeigneten Abstand vom Abstandnetz 18. Mit fortschreitender Filtration wird jedoch das Filternetz 17, wie in Fig. 5a dargestellt, durch den Filterd#uck deformiert, so daß der Abstand abnimmt. Die Deformation des Filternetzesl7 nimmt mit fortschreitender Filtrat tion zu. Wird die Filtration beendet, so verschwindet der Filterdruck. Hierdurch und durch Zuführen einer in Gegenrichtung strömenden Flilssigkeit am Zulauf t5 wird die ursprüngliche Form des Filternetzes t7 rasch wieder hergestellt und der Filterkuchen abgetrennt. Die Bewegung des Filternetzes 17 in Verbindung mit der in Gegenrichtung strömenden, den Filterkuchen beaufschlagenden Flüssigkeit wird der Pilterkuchen abgeflockt. Mit Aufhören des Filterdrucks entstehen zwischen dem Filterkuchen und dem Filternetz 17 eine Vielzahl sehr kleiner Lücken, die die Abtrennung erleichtern. Die Gegenströmung kann somit sehr rasch auf den Filterkuchen einwirken, was das in Fig. 5b dargestellte Abblocken des Filterkuchens erleichtert. Die Abtrennwirkung wird umso besser sein, je rascher es gelingt, das deformierte Filternetz 17 in seine ursprüngliche Form zurückzubringen. Das Filternetz 17 und/oder das Abstandsnetz 18 bestehen vorzugsweise aus elastischem Material; insbesondere lassen sich für beide Netze bevorzugt Drahtnetze benutzen.
In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Fest-Flüssig-Trennvorrichtung dargestellt, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß ein Auslaß 25 für das Filtrat darüberhinaus auch als Zulauf für die zum Abtrennen benutzte Flüssigkeit verwendet wird.
Die Vorrichtung ist an Rohre angeschlossen. An das Gehäuse 10 der Vorrichtung ist über eine Rohr 28 mit einem Ventil 29 eine Pumpe 27 angeschlossen. Zwischen der Pumpe 27 und dem Ventil 29 zweigt vom Rohr 28 eine Rohr 30 mit einem Ventil 31 ab, das in seinem Zwischenbereich mit dem Auslaß 25 in Verbindung steht. Am Boden der Vorrichtung ist eine Absetzkammer 33 vorgesehen, die über ein Rohr 12 und ein Ventil 32 mit einem Behälter 34 in Verbindung steht. Beim Filtern von zu behandelndem Wasser 26 ist das Ventil 29 geöffnet, während die Ventile 31 und 32 geschlossen sind. Die Pumpe 27 drückt das Wasser 26 über das Rohr 28 und das Ventil 29 in das Gehäuse lo. Das Wasser wird mittels des Filternetzes 17 gefiltert und das Filtrat wird über den tragenden Zylinder 16, den Auslaß 25 und das Rohr 30 abgeführt. Der Filterkuchen bleibt am Filternetz 17 haften. Zum Abtrennen des Filterkuchens wird zunächst das Ventil 29 geschlossen. Dann werden die Ventile 31 und 32 geöffnet und die Vorrichtung wird in Gegenrichtung beaufschlagt. Der Filterkuchen wird hierbei vom Filternetz 17 abgeflockt und gleichzeitig wird Filterkuchen, der sich abgesetzt hat, über das Ventil 32 in den Behälter abgelassen.
Fig. 7 zeigt die Fest-Flüssig-Trennvorrichtung in Verbindung mit einer Wasserbehandlungsvorrichtung. Die Wasserbehandlungsvorrichtung benutzt pulverförmige Aktivkohle.
Schmutzwasser 35 wird mit der pulverförmigen Aktivkohle in einem Adsorptionsturm 37, der das Schmutzwasser 35 adsorptionsbehandelt, vermischt, Die Aktivkohle wird dem Gehäuse 10 der Fest-Flfissig-Trennvorrichtung über das Rohr 28 und das geöffnete Ventil 29 zugeführt, wo sie verdichtet und aus der Suspension entfernt wird. Das mit der restlichen Aktivkohle beladene Filtrat wird einer Filtervorrichtung 38 mit einem Korufilter, wie z.B. einem Sandfilter, zugeführt, das die restliche Aktivkohle entfernt. Das Filtrat 39 der Vorrichtung 38 wird als behandeltes Wasser abgezogen.
Die verdichtete und abgeflockte Aktivkohle wird über die Leitung 12 und das Ventil 32 einer Trockeneinrichtung 45 zugeführt, in der das Wasser entzogen wird. Anschließend wird die Aktivkohle in einem Regenerator 46 erhitzt und aufbereitet. Aus der regenerierten pulverförmigen Aktivkohle wird in einem Behälter 47 beispielsweise durch Zusetzen von Wasser aus der Trockeneinrichtung 45 ein Brei bereitet. Der Brei wird aus dem Behälter 47 zu Adsorptionszwecken einem Mischer 36 zugeführt, nachdem im Behälter 47 der Aktivkohleverlust durch zusätzliche Aktivkohle 48 ausgeglichen worden ist.
Die in der Filtervorrichtung 38 gefilterte Aktivkohle tritt zusammen mit dem Filtermaterial oder Sand in einen Regenerator 44 ein, in dem sie vom Sand befreit wird. Die abgetrennte pulverförmige Aktivkohle wird dem Dehydrator bzw.
der Trockeneinrichtung 45 zugeführt, während der Sand mittels einer Pumpe 43 zur Filtervorrichtung 38 zurückgeführt wird.
Vorteil des unter Verwendung der erfindungsgemäßen Fest-Flüssig-Trennvorrichtung aufgebauten Wasserbehandlungsvorrichtung zui ist ihre Anpassungsmöglichkeit an Änderungen der Wasserqualität. Dies ist bei herkömmlichen Wasserbehandlungsvorrichtungen nicht möglich. Herkömmliche Wasserbehandlungsvorrichtungen weisen einen Adsorptionsbehälter, einen auf der Grundlage eines Niederschlag erzeugenden Mittels arbeitenden Abtrennbehälter für die pulverförmige Aktivkohle und einen Filterturm, beispielsweise mit Sand als Filtermaterial, auf. Ändert sich die Qualität des so behandelten Wassers, muß die Menge an pulverförmiger Aktivkohle entsprechend der Xnderung der Wasserqualität geändert werden. Demgegenüber verringern sich Qualitätsänderungen des mit der erfindungsgemäßen Fest-Flüssig-Trennvorrichtung behandelten Wassers selbst dann nur minimal, wenn sich die Qualität des zu behandelnden Wassers ändert. Die Adsorption findet auch noch beim Durchtritt des zu behandelnden Wassers durch die Aktivkohleschicht des Filterkuchens bzw.
die gefilterte Rückstandsschicht statt. In Fig. 1o bezeichnet Al die Änderung der Qualität des zu behandelnden Wassers; B1 die Wasserqualität des mit der Wasserbehandlungsvorrichtung und der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung behandelten Wassers; C die Wasserqualität von Wasser, das mit einer herkömmlichen Wasseraufbereitungsvorrichtung behandelt wurde.
Es kann vorkommen, daß der Abtrennbetrieb der erfindungsgemäßen Fest-Flüssig-Trennvorrichtung bei Betriebsbeginn der Vorrichtung unzulänglich ist, da die Maschenweite des Filter netzes größer als der mittlere Durchmesser der abzuteilenden festen Teilchen,beispielsweise der Aktivkohle, ist und sich die Hilfsfilterschicht, d.h. die gefilterte Rückstandsschicht auf dem Filternetz noch nicht in ausreichendem Maß entwickelt hat. Dieser Nachteil kann durch folgende Betriebsweise verbessert werden. Eine hierzu geeignete Fest-Flüssig-Trennvorrichtung ist in Fig. 8 dargestellt. Die Vorrichtung weist zwei der in den Fig. 1 oder 6 gezeigten Vorrichtungen auf. Sie ist so konstruiert, daß ihre Fest-Flüssig-Trennvorrichtungen 8A und 8B mit Hilfe von Ventilen in Serie bzw. parallel zueinander betrieben werden können. Die Konstruktion der Vorrichtung nach Fig. 8 entspricht derjenigen in Fig. 7 mit Ausnahme, daß zwei der in den Fig. 1 oder 6 dargestellten Vorrichtungen benutzt werden. Der einzige Unterschied zu Fig. 7 soll nachstehend erläutert werden. Es ist ein Adsorptionsturm 37 vorgesehen, der über ein Rohr 28A und ein Ventil 29A mit der Fest-Flüssig-Trennvorrichtung 8A verbunden ist. Die Vorrichtung 8A ist über ein Rohr 30A und ein Ventil 31C an die Filtervorrichtung 38 angeschlossen. Der Adsorptionsturm 37 ist darüberhinaus über ein Rohr 28B und ein Ventil 29B mit der Fest-Flüssig-Trennvorrichtung 8B verbunden, wobei das Rohr 28B mit dem Ventil 29B zwischen dem Adsorptionsturm 37 und dem Ventil 29A an das Rohr 28A angeschlossen ist. Die Vorrichtung 8B ist über ein Rohr mit einem Ventil 31D mit der Filtervorrichtung 38 verbunden, wobei das Ventil 31D das Rohr 30A zwischen dem Ventil 31C und der Filtervorrichtung 38 mit der Vorrichtung 8B verbindet. Das Rohr 28A ist über ein Rohr 30B mit einem Ventil 31B zwischen der Vorrichtung 8B und den Ventil 31D mit dem das Ventil 31D enthaltenden Rohr verbunden. Das vom Rohr 28A abzweigende Rohr 28B ist darüberhinaus zwischen der Vorrichtung 8A und dem Ventil 31C mit dem Rohr 30A verbunden.
Zu Beginn des Betriebs der Fest-Flüssig-Trennvorrichtung sind die Ventile 29A, 31A, 31C und 32A jeweils gegeschlossen. Das Aktivkohle enthaltende, zu behandelnde Wasser wird lediglich der Vorrichtung 8B zugeführt und bildet auf deren Filternetz 17B eine Hilfsfilterschicht. Dann wird das Ventil 29B geschlossen und die Ventile 29A und 31A geöffnet. Das Wasser des Adsorptionsturms 37 tritt nun in Serie durch die Vorrichtungen 8A und 8B. Da die Vorrichtung 8A noch nicht mit der im Wasser enthaltenen Aktivkohle beschichtet ist, also noch keine ausreichende Trenneigenschaft hat, strömt der größte Teil der Aktivkohle ab. Das Wasser wird jedoch von der vorbeschichteten Trennvorrichtung 8B gefiltert, so daß lediglich sehr geringe Mengen Aktivkohle in die Filtervorrichtung strömen. Während die Trennvorrichtung 8A die Bildung einer Hilfsschicht in der Trennvorrichtung 8B fördert, bildet sich in der Trennvorrichtung 8A eine Niederschlagsschicht bzw. ein Filterkuchen, der den Filterwiderstand erhöht und seinerseits filtert oder aus dem Filterkuchen ausflockt. Zu diesem Zweck wird das Ventil 31A rasch geschlossen und die Ventile 31C und 32B rasch geöffnet. Das Filtrat strömt nun aus der Vorrichtung 8A im Gegenstrom zum Filternetz durch die Vorrichtung 8B was zum Aus flocken der abgesetzten Schicht führt, die über das Ventil 32B zum Dehydrator bzw. zur Trockenein#richtung 45 abgeleitet wird. Nach Abschluß des Ausflockens werden die Ventile 29A, 31D und 32 geschlossen und die Ventile 29B und 31A geöffnet. Das mit Aktivkohle beladene Wasser des Adsorptionsturms 37 tritt nun durch das Ventil 29B, die Vorrichtung 8B, das Ventil 31A und die Vorrichtung 8A und strömt über das Ventil 31C zur Filtervorrichtung 38. In der Vorrichtung 8B hat sich kein. Filterkuchen entwickelt, so daß der größte Teil der Aktivkohle aus der Vorrichtung 8B abfließt, jedoch von der vorbeschichteten Vorrichtung 8A gefiltert wird, so daß nur sehr wenig Aktivkohle in die Filtervorrichtung 38 abströmt.
Die Vorrichtung 8B wird allmählich vorbeschichtet, während zur gleichen Zeit der Filterkuchen der Vorrichtung 8A dicker wird und der Filterwiderstand hierdurch zunimmt, Anschließend wird die Filterkuchenschicht der Vorrichtung 8A ausgeflockt.
Hierzu wird das Ventil 31A geschlossen und die Ventile 31D und 32A rasch geöffnet, womit das Filtrat der Vorrichtung 8B über die Ventile 31D und 31C in die Vorrichtung 8A strömt.
Das die Filterkuchenschicht umgebende Wasser strömt damit in Gegenrichtung zum Wasser während der Filtration. Aufgrund der Gegenströmung flockt der Filterkuchen aus und wird über das Ventil 32A zur Trockeneinrichtung 45 hin abgeführt.
Anschließend wird das Ventil 32A geschlossen und das die Aktivkohle enthaltende Wasser strömt wieder wie vorstehend erläutert durch die Vorrichtungen. 8A und SB. Mit Hilfe der Ventile 29A bis 32B können die auf den Filternetzen der Vorrichtungen 8A und 8B gebildeten Hilfsfilterschichten abwechselnd ausgeflockt werden, während gleichzeitig ein Teil des Wassers zur Filtervorrichtung 38 in Gegenrichtung strömt und die Beschickung der Filtervorrichtung 38 vermindert. Die wechselweise abgezogene pulverförmige Aktivkohle wird im BehAlter 47 mit Wasser aus der Trockeneinrichtung 45 zu einem Brei vermischt und mit zusätzlicher Kohle nach Entwässerung in der Trockeneinrichtung 45 und Regenerierung in dem Regenerator 46 dem Mischer 36 zugeführt.
Fig. 11 zeigt das Filterverhalten der Wasseraufbereitungsvorrichtung nach Fig. 8. Mit A2 ist die Aktivkohlendichte in Wasser am Auslaß des Absorptionsturms 37 bezeichnet; B2 ist die Aktivkohlendichte in Wasser nach der Behandlung durch die Vorrichtung 8A und 8B und D bezeichnet die Aktivkohlendichte am Auslaß der Filtervorrichtung 38. Die Kurve B2 liegt so dicht an der Kurve D, daß sie sich im wesentlichen entsprechen. Wie die Kurve B2 in Fig. 11 zeigt, treten lediglich bis zum erstmaligen Aufwachsen einer Hilfsfilterschicht für einen kurzen Zeitraum Änderungen der Wasserqualität auf. Nach dem Aufwachsen der Hilfsfilterschicht bleibt die Wasserqualität gleich, da stets eine der beiden Vorrichtungen 8A und 8B eine Hilfsfilterschicht aufweist und diese die Filtration fiberniztimt.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Abtrennen fester Teilchen aus einer F1ussigkeit mit Hilfe eines elastischen Schicht- oder Blattfiiters, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Flüssigkeit zur Erzeugung einer die Filtrierwirkung steigernden gepressten, abgefilterten Rückstandsschicht auf dem Blattfilter durch dieses hindurchgeleitet wird, daß die durch das Blattfilter hindurchtretende Flüssigkeitsströmung unterbrochen wird, während die abgefilterte Rückstandsschicht in der Flüssigkeit verbleibt und daß die am Blattfilter haftende abgefilterte Rilskstandsschicht durch Hindurchleiten der umgebenden. Flüssigkeit in Gegenrichtung zu der während des Filterns herrschenden Flüssigkeitsströmung abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e 4 c h n e t , daß ein Blattfilter verwendet wird, dessen Porendurchmesser größer als der mittlere Durchmesser der in der Flüssigkeit enthaltenen festen Teilchen und kleiner als der maximale Durchmesser der festen Teilchen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zum Abtrennen der abgefilterten RUckstandsschicht ein Teil der zu behandelnden Flüssigkeit von der Rückseite des Blattfilters her an die Rückstandsschicht herangeführt wird, womit die Flüssigkeit in Gegenrichtung zur Flüssigkeitsströrriung während des Filterns strömt, auf die Rückstandsschicht auftrifft und diese ausflockt.
4. Verfahren insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwei voneinander getrennte Blattfilter verwendet werden, deren Porendurohmesser größer ist als der mittlere Durchmesser der Teilchen und kleiner als deren maximaler Durchm#sser ist, daß die FlUs£igkeit zur Erzeugung einer abgefilterten Ruckstandsschicht lediglich durch das erste Blattfilter geleitet wird, daß die durch das erste Blattfilter hindurchtretende Flüssigkeitsströmung unterbrochen wird, während die abgefilterte Rückstandsschicht in der Pliissigkeit verbleibt, daß die zu filternde Flüssigkeit zuerst durch das zweite Blattfilter und dann durch das erste Blattfilter geleitet wird, so daß sich auf dem zweiten Blattfilter eine abgefilterte Rückstandsschicht bildet und die durch das zweite Blattfilter hindurchtretende Flüssigkeit von der auf dem ersten Blattfilter abgelagerten Rd.ckstandsschicht gefiltert wird, daß die durch das erste Blattfilter hindurchtretende Flüssigkeitsströmung unterbrochen wird, während die abgefilterte Rückstandsschicht in der Flüssigkeit verbleibt, daß die am ersten Blattfilter haftende, abgefilterte Rückstandsschicht durch Hindurchleiten der umgebenden Flüssigkeit in Gegenrichtung zu der während des Filterns herrschenden Flüssigkeitsströmung abgetrennt wird, womit die Flüssigkeitsströmung auf die Rückstandsschicht auftrifft und diese ausflockt, daß die zum zweiten Blattfilter strömende Flüssigkeit zunächst durch das erste Blattfilter und dann durch das zweite Blattfilter geleitet wird, daß der durch das zweite Blattfilter hindurchtretende Flilssigkeitsstrom unterbrochen wird und daß die am zweiten Blattfilter haftende, abgefilterte Rückstandsschicht durch Hindurchleiten der umgebenden Flitssigkeit in Gegenrichtung zu der während des Filterns herrschenden Flüssigkeitsstr5mung abgetrennt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zum Abtrennen der Rückstandsschicht von dem ersten Blattfilter, die durch das zweite Blatt filter hindurchtretende Flüssigkeit rasch-in Gegenrichtung zu der während des Filterns herrschenden Flilssigkeitströmung der zur Rückseite des ersten Blattfilters geleitet wird und daß zum Abtrennen der Rückstandsschicht von dem zweiten Blattfilter, die durch das erste Blattfilter hindurchtretende Flüssigkeit rasch in Gegenrichtung zu der wghrend des Filterns herrschenden Flüssigkeitsströmung zur Rückseite des zweiten Blattfilters geleitet wird.
6. Vorrichtung zum Abtrennen fester Teilchen aus einer Flüssigkeit, g e k e n n z e i c h n e t durch ein elastisches Blatt- oder Schichtfilter (8; 8A, 8B), dessen Porendurchmesser größer als ein mittlerer Durchmesser der Teilchen und kleiner als deren maximaler Durchmesser ist, durch Einrichtungen (11, 14; 28, 30; 28A, 28B, 30A), die die Flüssigkeit durch das Blattfilter (16) hindurchleiten, so daß sich auf diesem eine abgefilterte Rückstandsschicht 24 bildet und durch Einrichtungen (15; 31; 31A - D), die den Blattfilter (16) zum Abtrennen der abgefilterten Rückstandsschicht (24) in Gegenrichtung zu der beim Filtern herrschenden Flüssigkeitsströmung eine Flüssigkeit zuführen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das elastische Blattfilter ein elastisches Filternetz (17) und einen Träger (16) für das Filternetz (17) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zwischen dem Filternetz (17) und seinem Träger (16) ein elastischer Abstandhalter (18) angeordnet ist.
9. Vorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 6 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t durch ein am oberen Ende offenes und am unteren Ende geschlossenes, zylindrisches Gehäuse (lo mit einem Zulauf (11) für die Flüssigkeit und einem Auslaß (12) für den abgefilterten Rückstand (24), durch einen das offene obere Ende dicht verschließenden Deckel (13) und durch ein zylindrisches, elastisches Blattfilter (16, 17>, dessen Porendurchmesser größer als der mittlere Durchmesser der Teilchen und kleiner als deren maximaler Durchmesser ist und das gleichachsig zum zylindrischen Gehäuse (10) angeordnet und mit seinem oberen Ende am Deckel (13) abgedichtet ist, so daß der Deckel (13) einen Teil des zylindrischen Blattfilters (16, 17) bildet und durch wenigstens eine im oberen Teil des Blattfilters (16, 17) mündende Flüssigkeitsleitung (14, 15).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das zylindrische Blattfilter (16, 17) einen abgedichtet am Deckel (13) gehaltenen, zylindrischen Träger (16), in dessen Zylinderteil Löcher vorgesehen sind und ein um den Träger (16) herumgreifendes elastisches Filternetz (17) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zwischen dem elastischen Filternetz (17) und dem zylindrischen Träger (16) ein elastisches Netz (18) als Abstandhalter angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das elastische Filternetz (17> als Drahtnetz ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n --z e i c h n e t , daß der Abstandhalter (18) gerippt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Zulauf (11) für die Flüssigkeit zum Gehäuse (lo) tangential im Gehäuse (10) mündet, so daß die in das Gehäuse (io) einstro#mende Flüssigkeit wirbelförmig durch einen vom Gehäuse (io) und das elastische Filternetz (17) gebildeten Ringraum tritt
15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Zulauf (via) für die Flüssigkeit zum Gehäuse (10A) radial in das Gehäuse (10A) mündet und daß im Gehäuse (10A) eine Leitschaufel (22) vorgesehen ist, die die Flüssigkeit wirbelförniig umlenkt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Zulauf (11) für die zu filternde Flüssigkeit eine erste mit einem Ventil (29) versehene Leitung (28) aufweist, daß an den Auslaß (12) für den abgefilterten Rückstand (24) eine zweite, mit einem Ventil (32) versehene Leitung angeschlossen ist und daß eine dritte, ein Ventil (31) aufweisende Leitung (30) mit einem Ende an die erste Leitung (28) stromaufwärts des Ventils (29> und mit ihrem anderen Ende an die im oberen Teil des Blattfilters (16, 17) mündende Leitung angeschlossen ist.
17. Vorrichtung, insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t durch zwei voneinander gesondert vorgesehene Blattfilter (8A, 8B), deren Porengrößen größer als der mittlere Durchmesser der festen Teilchen und kleiner als deren maximaler Durchmesser ist, durch Einrichtungen <28A, 28B), die die zu filternde Flüssigkeit durch das erste Blattfilter (8B) hindurchleiten, durch Einrichtungen (38, 39), die die Flüssigkeit nach Durchtritt durch das erste Blattfilter (8B) aus der Vorrichtung abführen, durch Sperreinrichtungen (29B) zum Unterbrechen der Flüssigkeitszufuhr zann ersten Blattfilter (8B), durch Einrichtungen (30A, 28B), die die zu filternde FlUssigkeit dem ersten Blattfilter (8B) nach Durchtritt durch das zweite Blattf er (8A> zuführen, durch Einrichtungen (31A, 31C, 32B), die die Zufuhr der Flüssigkeit zum ersten Blattfilter (8B) unterbrechen und die die über das zweite Blattfilter (8A) geleitete Flüssigkeit der Rückseite des ersten Blattfilters (8B) zuführen und gleichzeitig Flüssigkeit einschließlich der vom ersten Blattfilter (8B) abgetrennten Rückstände aus der Vorrichtung abführen, durch Sperreinrichtungen (29A) zum Unterbrechen der Flfissigkeifszufuhr zum zweiten Blattfilter (8A), durch Einrichtungen (28A, 28B, 30B), die die Flüssigkeit dem zweiten Blattfilter (8A) nach Durchtritt durch das erste Blattfilter (813) zuführen und durch Einrichtungen (31B, 31D, 32A), die die Zufuhr der Flüssigkeit zum zweiten Blattfilter (8A; unterbrechen und die über das erste Blattfilter (8B)geleitete Flnscigkeit der Rückseite des zweiten Blattfilters (8A) zuführen und gleichzeitig Flüssigkeit einschließlich vom zweiten Blattfilter (8A) abgetrennter Rückstände aus der Vorrichtung abführen.