DE2702972A1

DE2702972A1 - Verfahren zum reinigen einer filtriereinrichtung

Info

Publication number: DE2702972A1
Application number: DE19772702972
Authority: DE
Inventors: Moriyuki Hirota; Hiroo Okada; Masaaki Uesugi
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1976-01-26
Filing date: 1977-01-25
Publication date: 1977-07-28
Also published as: JPS5420694B2; DE2702972B2; US4102786A; IT1086771B; JPS5290865A; BR7700411A; DE2702972C3

Description

MÜLLER-BORF. · DEUFI5L · SCHÖN · HERTEL PATENTANWÄLTE

DR. WOLFGANG MÜLLER-BORt (PATENTANWALTVON 1927-1975) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DlPL-CHEM. WERNER HERTEL, DIPL.-PHYS.

K 1218

Anmelder: Kurita Water Industries Limited

1, 3 chome, Koraibashi, Higashi-ku, Osaka, Japan

Verfahren zum Reinigen einer Filtriereinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Waschen von Filtrierkörnern, die ein Filterbett in einer Filtriereinrichtung bilden.

Im allgemeinen werden beispielsweise für die Reinigung von industriellen Abwässern bzw. Abströmen aus Eisen- und -Stahl-Y/erken und Papier- und -Pulpen-Mühlen und des nachbehandelten V/assers aus Kläranlagen (nachfolgend zusamraenfassend als "Rohwasser" bezeichnet) Filtriereinrichtungen verwendet. In diesen Filtriereinrichtungen sind

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Filterbetten angeordnet, die aus körnigen Filtriermaterialien, v/ie z.B. Sand, bestehen. V/enn das Rohv/asser von oben in die Filtriereinrichtung eingeführt wird und das Bett aus solchen Filtrierkörnern passiert, v/erden als Filterrückstand in Wasser unlösliche Feststoffe, öltröfpchen und dgl., suspendiert in dem Rohwasser, zurückgehalten und das gereinigte V/asser wird unten aus der Filiriereinrichtung abgelassen, üährend der Durchführung dieser Wasserreinigung bildet manchmal ein Teil des Filterrückstandes,wenn.nicht immer,sogenannte "Schlammkugeln", die innerhalb des Filterbettes zurückgehalten werden können.

Die Reinigung von Rohv/asser oder die Filtrierung wird kontinuierlich durchgeführt. Wenn Jedoch die Menge des Filterrückstandes im Verlaufe der kontinuierlichen Filtrierung zunimmt, steigt der in dem Bett der Filterkörner auftretende Druckabfall bis zu einem solchen Grade an, daß dadurch die Wirksamkeit der Reinigung vermischt wird. In diesem Falle wird das Bett aus den Filterkörnern unter Anwendung eines nachfolgend beschriebenen Verfahrens gewaschen, um es so von dem Filterrückstand zu befreien. Das Waschen wird in der Weise durchgeführt, daß man Druckluft von unten durch die Filtriereinrichtung hindurchleitet, um das Filterbett stark durchzurühren und den abgelagerten Filterrückstand durch Reibung von den Filterkörnern abzukratzen, und anschließend wird das Filterbett mit Wasser rückgewaschen, indem man bewirkt, daß Spülwasser die Filtriereinrichtung von unten nach oben durchströmt. Durch das Rückwaschen wird das Filterbett aufgelockert und die einzelnen Körner werden fluidisiert (aufgewirbelt), wodurch bev/irkt wird, daß der Filterrückstand zusammen mit dem aufsteigenden Wasser nach oben schwimmt und aus der Filtriereinrichtung entfernt wird. Ein Teil des Filterrückstandes (Filtrierrückstandes) haftet so fest an den Filterkörnern, daß die Trennung des anhaftenden Filterrückstandes von den Filterkörnern das Einblasen von

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Drückluft erfordert. Durch Konglomeration von öligen Komponenten und suspendierten Peststoffen werden Schlammkugeln gebildet und diese überleben häufig das Waschen und bleiben innerhalb des Filterbettes zurück. Wenn das Filtrieren durch das gewaschene Filterbett wieder aufgenommen v/ird, nehmen diese Schlammkugeln an Größe zu und sie zerbrechen gelegentlich zu feinen Segmenten und gelangen in das gereinigte Wasser.

V/ie oben angegeben, erfordert die bekannte Waschmethode die Anwendung einer Kombination aus zwei Operationen, nämlich dem Einleiten von Druckluft und dem Rückwaschen mit Wasser. Für die Durchführung dieses Verfahrens ist deshalb die Verwendung eines Luftkompressors und eines Druckspeichers (Akkumulators) unerläßlich.

Da beim Waschen, wie oben angegjeben, diese Schlainmkugeln nicht entfernt werden, muß häufig der Betrieb der Filtriereinrichtung gestoppt v/erden und die Filterkörner müssen mit Wasser gewaschen werden. Diese Unterbrechung bewirkt, daß die Filtriereinrichtung nicht kontinuierlich mit hohem V7irkimgsgrad betrieben werden kann.

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Waschen eines Filterbettes in einer Filtriereinrichtung anzugeben, welches die Möglichkeit bietet, das Filterbett mit einem extrem hohen Wirkungsgrad gründlich zu waschen, unabhängig von der Art der Substanz, die in dem Filterbett zurückgehalten wird. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zum Waschen eines Filterbettes anzugeben, bei dem zur Durchführung des Waschens kein Luftkompressor oder kein Drudespe idier verwendet werden muß.

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Die vorstehend angegebenen Ziele werden erfindxmgsgemäß erreicht mit einem einen Gegenstand der Erfindung bildenden verbesserten Verfahren zum Waschen einer Filtriereinrichtung, das dadurch gekennzeichnet int, daß man in einer ersten Stufe von der Unterseite des Filterbettes her von unten nach oben V/asser in die Filtriereinrichtung einführt, um so zu bewirken, daß der nach oben gerichtete Wasserstrom mindestens einen Teil der Filterkörner mitnimmt, den nach oben gerichteten Wasserstrom und die mitgerissenen Filterkörner an der Oberseite aus der Filtriereinrichtung entweichen läßt, den die Filterkörner mitnehmenden Wassers brom durch die Unterseite des Filterbettes wieder in die Filtriereinrichtung zurückführt und in einer sich daran anschließenden zweiten Stufe einen Spülwasserstrom so einleitet, daß er von der Unterseite des Filterbebtes her durch das Filterbett nach oben steigt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Fließschema, welches eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen "Verfahrens erläutert;

Fig. 2 ein Fließschema, v/elches eine andere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, und

Fig. 3 ein Diagramm, in dem das erfindungsgemäße Verfahren mit dem konventionellen Verfahren verglichen wird in bezug auf die Änderung der Menge des von dem Rückwasch-Wasser mitgenommenen Filterrückstandes mit der Zeit.

V/ährend bei dem konventionellen Verfahren zum Waschen einer Filtriereinrichtung zwei kombinierte Operationen erforderlich

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sind, nämlich die Einführung von Druckluft und die Zuführung von Rückwasch-Wasser, ist bei dem erfindungsgeiaäßen Verfahren, das dem gleichen Zweck dient, die Einführung von Druckluft nicht erforderlich. Infolgedessen benötigt man erfinduhgsgemäß weder einen Luftkompressor noch einen Druckspeicher und erfindungsgemäß ist es möglich, sowohl die für die Durchführung der Waschung erforderliche Zeit als auch das Volumen des zum Rückwaschen verwendeten Spülwassers herabzusetzen. Selbst wenn Schlammkugeln in dem Filterbett vorhanden sind, kann diese bisher störende Art des Filterrückstandes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sorgfältig entfernt werden. Die Erfindung wird nachfolgend im Vergleich zu dem konventionellen Verfahren unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.

In der Fig. 1 bezeichnet die Ziffer 1 eine Druckkolonne mit einem dicht verschlossenen oberen Abschnitt, die Ziffer 2 bezeichnet ein Bett aus Filterkörnern und die Ziffer 3 "bezeichnet eine Trägerschicht für das Filterbett. In der dargestellten Einrichtung besteht das Filterbett aus einer einzigen Art von Filterkörnern. Um ein gegebenes Rohwasser mit dieser Einrichtung zu reinigen, wird das Ventil V^ geöffnet und die Rohwasserpumpe 4- wird eingeschaltet. Anschließend wird das Rohwasser in einem komprimierten Zustand in einenBehälte (Küvette) 5 in dem oberen Abschnitt im Innern der Kolonne befördert und es wird dafür gesorgt, daß es über diesen Behälter überläuft und durch das Filterbett 2 nach unten fließt, was zur Folge hat, daß das gereinigte Wasser durch das Ventil Vp in eine Reinwasserleitung 6 gelangt. Im Verlaufe der Filtrierung werden das ölige Material und die unlöslichen Feststoffe, die in dem Rohwasser suspendiert sind, herausfiltriert und in dem Filterbett zurückgehalten. Nachdem die Menge des auf diese Y/eise in dem Filterbett zurückgehaltenen Filterrückstandes bis zu einem solchen Grade angestiegen ist,

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daß die Reinigungskapazität des Filterbettes abnimmt, muß das Filterbett gewaschen v/erden, um seine volle Filtrierkapazität zurückzuerlangen. Zu diesem Zweck wird bei dem konventionellen Verfahren zuerst das Filterbett mit Luft rückgev/aschen und anschließend wird das Filterbett mit Spülwasser rückgewaschen. Um spezifisch zu sein, wird das Waschwasser unter Druck von unten her durch den Boden in die Kolonne eingeführt durch Öffnen des Ventils V₇ und durch Inbetriebsetzen der Rückwaschpumpe 7» um so den Filterrückstand durch den durch das Filterbett nach oben steigenden V/asserstrom aus den Filterkörnern herauszuwaschen. Das verbrauchte Waschwasser, das nun den Filterrückstand enthält (mitnimmt)^wird über den Behälter 5 in die Aust.rags leitung 8 außerhalb der Einrichtung geleitet und schließlich durch das Ventil V^ ausgetragen. Anschließend wird zum Nachwaschen Waschwasser von oben nach unten durch das Filterbett geleitet, wobei das verbrauchte Waschwasser durch den Boden der Kolonne und das Ventil V₁- ausgetragen wird. Nach Beendigung dieses letzten Waschvorganges wird mit dem Filtrieren erneut begonnen. Als Waschwasser für die Rückwaschbehandlung und für die letzte Spülung wird üblicherweise das gereinigte Wasser verwendet, das beim Filtrieren erhalten wird, manchmal, wenn auch selten, wird auch Rohwasser verwendet.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben. Dieses Verfahren umfaßt nicht die Rückwaschbehandlung unter Verwendung von Luft, sondern vereinigt die Rückwaschbehandlung unter Verwendung von Wasser mit einer Stufe, bei der die Filterkörner durch einen Ringweg, der zum Teil durch das Innere der Einrichtung gebildet v/ird, im Kreislauf geführt werden. Bei diesem Verfahren werden die Filterkörner von dem Filterrückstand einschließlich ^:der Sdiammkugeln gründlich befreit und gleichzeitig werden die Zeitspanne für die Rückwaschbehandlung unter Verwendung von Wasser und der Ver-

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•ν

brauch an Waschwasser gesenkt. Diese Zirkulation der FiIterkörner wird dadurch gestartet, daß man eine Zirkulationsleitung 10, die eine Zirkulationspumpe 9 auf v/eist, mit dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt des in der Kolonne enthaltenen Filterbettes verbindet und die Zirkulationspuiape in Betrieb setzt. Die Folge davon ist, daß das in der Kolonne nach oben fließende Wasser die Filterkörner mitnimmt (mitreißt) und sie aus dem oberen Ende der Kolonne austrägt. Die Filterkö'rner werden dann durch die Zirkulationsleitung außerhalb der Kolonne befördert und in den unteren Abschnitt des Filterbettes der Kolonne zurückgeführt.

In der dargestellten Einrichtung ist das andere Ende 10' der Leitung 10, die mit der Ansaugseite der Zirkulationspuiape verbunden ist, über ein Ventil V^ mit der Austragsleitung 8 verbunden, so daß der Behälter 5 und die Leitung 8 beide der Rückv/aschbehandlung und der Zirkulation der Filterkörner dienen. Anstatt den Behälter 5 und die Leitung 8 eine solche Doppelfunktion erfüllen zu lassen, ist es auch möglich, das Ende 10' der Leitung 10 mit dem oberen Abschnitt der Kolonne zu verbinden, um die Filterkörner direkt abzuziehen.

In der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Einrichtung erfolgt das Waschen der Filterkörner wie folgt: das Ventil 6 wird geöffnet und die Zirkulationspumpe 9 wird in Betrieb gesetzt, bevor die Rückwaschbehandlung unter Verwendung von V/asser durchgeführt wird. Die Folge davon ist, daß das V/asser durch die Zirkulationsleitung 10 in der Filtriereinrichtung zirkuliert. In diesem Falle wird die Austragsmenge der Pumpe so eingestellt, daß das Wasser durch den Innenraum der Kolonne mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die hoch. genug ist, damit der Wasserstrom mindestens einen Teil der Filterkörner mitnehmen (mitreißen) kann. Die einzelnen Filterkörner des Filterbf ttes werden dementsprechend im Innern der

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Kolonne fluidisiert (aufgewirbelt), allmählich aus der Oberseite des Filterbettes abgezogen, verlassen die Kolonne durch die Leitung 10 und v/erden in den unteren Abschnitt des Filterbettes zurückgeführt. Während die Filterkörner im Innern der Kolonne fluidisiert (aufgewirbelt) werden und während sie sich im Innern der Leitung 10 und der Pumpe 9 bewegen, sind sie dem Reibungskontakt und der Turbulenz ausgesetzt, so daß der an den Körnern haftende FiIt erruckst and abgekratzt (abgerieben) wird. Wenn die Filterkörner in die Kolonne zurückgeführt werden, prallen sie zwangsläufig auf das zurückbleibende Filterbett auf und rühren diescss durch. V/enn das Filterbett zufällig Schlamrnkugeln enthält;-;. werden diese Schlammkugeln durch den Aufprall der eintretenden Filterkörner zerbrochen.

Natürlich brauchen nicht alle Filterkömer beim Waschen im Kreislauf geführt zu werden. Die Zirkulation muß nur innerhalb eines solchen Zeitraumes (in der Praxis mehrere Minuten lang) durchgeführt werden, der ausreicht, um die einzelnen Filterkörner zu fluidisieren (aufzuwirbeln) und den PiIterrückstand von den Körnern gründlich zu entfernen und die Schlammkugeln zu zerbrechen. Wenn dies erreicht ist, wird die Pumpe 9 gestoppt und das Ventil 6 wird geschlossen. Dann v/ird das Rückwaschen mit Wasser nach einem üblichen Verfahren durchgeführt, wobei die Ventile V, und V^, geöffnet werden und die Rückwaschpumpe in Betrieb gesetzt wird. Der freigesetzte und aufgebrochene Filterrückstand in der Filtriereinrichtung wird durch den abfließenden Strom aus dem verbrauchten Waschwasser· durch die Austragsleitung 8 abgeführt. Die Behandlung durch die vorstehend beschriebene Zirkulation bewirkt, daß der gesamte Filterrückstand einschließlich der Schlammkugeln gründlich aufgebrochen wird, so daß er in der Masse der Filterkörner in Form von Flocken enthalten ist. Im Verlaufe der Rückwasch-Behandlung wird der Filterrückstand dann leicht von dem ab-

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fließenden Strom des Rückwaschwassers mitgenommen. Diese Entfernung des FiIterrücksbandes wird innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne erzielt. Nach-dem die Rückv/asch-Behandlung unter Verwendung von Wasser beendet ist, wird das im Innern der Kolonne neu gebildete Filterbett der abschließenden Spülbehandlung unter Anwendung eines üblichen bekannten Verfahrens unterworfen. Dann ist die Filtereinrichtung wieder betriebsbereit.

Die Fig. 2 zeigt eine Filtriereinrichtung, in der ein Filterbett 2 aus einem unteren Bett 2a aus Filterkörnern mit einem höheren spezifischen Gewicht und einem oberen Bett 2b aus Filterkörnern mit einem geringeren spezifischen Gewicht besteht. Die Filterkörner, welche die untere Schicht 2a bilden, können beispielsweise Sandteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,4 bis 2 mm und einem spezifischen Gewicht von 2 bis 3 sein. Die Filterkörner, welche die obere Schicht bilden, können beispielsweise Körner aus einem Kunstharz, wie einem Acrylharz, Polystyrolharz oder Polyvinylchloridharz, mit einem Teilchendurchmesser in der Größenordnung von 1 bis 8 mm und einem spezifischen Gewicht in der Größenordnung von 1,1 bis 1,5 sein. In diesem Falle braucht die Zirkulationspumpe 9 nur so betätigt werden, daß die Geschwindigkeit des in der Kolonne in Aufwärtsrichtung zirkulierenden Wassers hoch genug ist, um die die obere Schicht bildenden Filterkörner mit dem geringeren spezifischen Gev/icht zirkulieren zu lassen, und die nicht hoch genug ist, um die die untere Schicht aufbauenden Filterkörner mit dem höheren spezifischen Gewicht aus der Einrichtung auszutragen.

Gewünschtenfalls wird das Waschen des Filterbettes in der Filtriereinrichtung mit dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau dadurch bewirkt, daß man die Zirkulationspumpe so betätigt, daß im Verlaufe der Zirkulationsbehandlung die Filterkörner

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das vorstehend beschriebene Verhalten zeigen, d.h. daß die die obere Schicht bildenden Filterkörner des Filterbettes im Innern der Kolonne fluidisiert (aufgewirbelt) und dann durch die Zirkulationsleitung im Kreislauf geführt werden. Während die Filterkörner fluidisiert und im Kreislauf geführt werden, sind sie dem Reibungskontakt und der Turbulenz ausgesetzt, ähnlich v/ie diejenigen in der Filtriereinrichtung gemäß Fig. 1. Infolgedessen wird der Filterrückstand, der an den Körnern haftet, von den Körnern abgekratzt (abgerieben) und freigesetzt. Während die Filterkörner wieder in die untere Schicht des Filterbettes zurückgeführt und an dieser vorbeigeführt v/erden, bewirken sie, daß sich die Filterkörner der unteren Schicht bewegen. 7/"enn Schlammkugeln in der unteren Schicht zurückgehalten v/erden, ist diese Bewegung stark genug, um die Schlanmkugeln zu zerbrechen. In diesem Falle wirbelt der in Aufwärtsrichtung gerichtete Strom des Waschwassers, der durch die Zirkulationspumpe erzeugt wird, auch die Filterkörner der unteren Schicht des Filterbettes auf. Die Filterkörner der oberen Schicht werden im Verlaufe der Zirkulation in die untere Schicht und an dieser vorbeigetrieben. Während dieses Durchgangs durch die untere Schicht bewirken die Filterkörner der oberen Schicht eine starke Durchwirbelung derjenigen der unteren Schicht, so daß der an ihnen haftende Filterrückstand und der an den Filterkörnern der unteren Schicht haftende Filterrückstand abgerieben und freigesetzt wird. Die Durchv/irbelung (-mischung) trägt auch zu einem weiteren Aufbrechen der Schlammkugeln bei, falls solche in der unteren Schicht des Filterbettes zurückgehalten werden. Nach diesem Verfahren kann die Entfernung des Filterrückstandes und das Aufbrechen der Schlammkugeln wirksamer erzielt werden als wenn alle Filterkörner des Filterbettes im Kreislauf geführt v/erden. Dieses Verfahren bietet auch den Vorteil, daß zur Durchführung des Verfahrens eine Zirkulationspumpe mit einer geringeren Kapazität ausreicht.

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Diese Zirkulationsbehandlung kann innerhalb eines extrem kurzen Zeitraumes beendet werden und eine bis einige wenige Zirkulationen reichen zum Zwecke des Waschens aus. An die Zirkulationsbehandlung schließt sich eine Rückv/aschbehandlung' unter Verwendung von Wasser an. Dann befinden sich der Filterrückstand und die Schlammkugeln in einem von den Filterkörnern abgelösten Zustand, sie können leicht entfernt v/erden, indem sie von dem Strom des Rückwasch-Wassers mitgenommen werden. Auf diese Weise wird die Rückwaschbehandlung schnell zuende geführt. Während die Zirkulationsbehandlung fortschreitet, werden die Filterkörner der oberen Schicht des Filterbettes und diejenigen der unteren Schicht miteinander gemischt. Zu dem Zeitpunkt;, zu dem die Rückwaschbehandlung zuende geführt worden ist, werden sie jedoch spontan aussortiert und aufgrund des Unterschiedes ihres spezifischen Gewichtes so angeordnet, daß sie die obere Schicht und die untere Schicht bilden. Dann wird das neu gebildete Filterbett der letzten Spülbehandlung unterworfen. Wenn diese Behandlung durchgeführt ist, ist die Filtriereinrichtung betriebsbereit.

Auch im Falle eines Filterbettes, das aus 3 oder 4 Schichten mit graduell abgestuftem spezifischem Gewicht gebildet wird, kann die Rückwaschbehandlung in entsprechender Weise wirksam erzielt werden, indem man dafür sorgt, daß die Filterkörner einer oder mehrerer der obersten Schichten im Kreislauf geführt werden. Es ist natürlich auch zulässig, die Filterkörner sämtlicher Schichten im Kreislauf zu führen entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm der Änderung der Konzentration des Filterrückstandes in dem verbrauchten Waschwasser, das nach der RLickwaschbehandlung in einem Arbeitsgang, bei dem ein Papieranlagenabstrom mit einem durchschnittlichen SS-Wert von 27,5 pm in einer Filtrierkolonne mit dem in Fig. 2 ange-. gebenen Aufbaxi mit einem Innendurchmesser von 400 mm und einer

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-te-

Höhe von 3200 mm, die ein Filterbett aus einer unteren Schicht 2a einer Höhe von 600 min aus Fi It er Sandkörnern und einer oberen Schicht 2b einer Höhe von 800 mm aus Filterkörnern aus einem Acrylharz behandelt wurde, ausgetragen wurde,mit dem Ablauf der Zeit. In diesem Diagramm gibt die horizontale Achse (Abszisse) die Dauer der Rückwaschbehandlung (in Minuten) und die vertikale Achse (Ordinate) die Konzentration des Filterrückstandes (in ppm) an. In dem Diagramm stellt die durchgezogene Linie die Ergebnisse dar, die bei der ersten Durchführung der Zirkulationsbehandlung und infolgedessen der Rückwaschbehandlung gemäß der Erfindung erhalten wurden. Die gestrichelte Linie in dem Diagramm stellt die Ergebnisse dar, die nach dem konventionellen Verfahren erhalten wurden, bei der das Filterbett der Rückwaschbehandlung unter Verwendung von Wasser und nicht der Zirkulationsbehandlung unterworfen wurde. Im letzteren Falle könnte die Rückwaachbehandlung unter Verwendung von Wasser nicht durchgeführt v/erden, ohne den an der Oberfläche der Filterkörner haftenden Filterrückstand durch Rückwaschen unter Verwendung von Luft aufzubrechen. Deshalb wurde die Rückwaschbehandlung unter Verwendung von Wasser durchgeführt, nach—dem das Filterbett 3 Minuten lang mit Luft, die mit einer linearen Geschwindigkeit von 48 m /Std. zugeführt wurde, rückgewaschen worden war. Bei den durchgeführten Behandlungen wurden die folgenden Bedingungen eingehalten:

Filtrierbehandlung

lineare Geschwindigkeit des für die Filtration

zugeführten Wassers 50 η /Std.

Dauer der Wasserzuführung 5j5 Std.

erhöhter Druckabfall innerhalb der Kolonne 9»8 m H_p0 durchschnittlicher SS-V/ert des behandelten

Wassers 3,1 ppm

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-AS,'

Zirkulationsbehandlung

Dauer der Zirkulation (ausreichend für die

4- bis 5-sialige Zirkulation der gesamten

Masse der Acrylharz-Filterkörrier) 2 Min.

lineare Geschwindigkeit des V/assers bei

der Zirkulation 80 m/Std.

Rü c kwa s c hb e handlung

lineare Geschwindigkeit des Waschwassers 60 m/ßtd.

Dauer des Rückwaschens 3 Min.

Aus dem Diagramm geht hervor, daß bei der Rückwaschbehandlung das verbrauchte Waschv/asser etwa 10 Sekunden nach dem Start des Riickwaschens aus der Kolonne auszutreten begann. Im Falle des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde das Filterbett zuerst der Zirkulationsbehandlung und anschließend der Rückwaschbehandlung unterworfen. Im ersten Teil des aus der Rüclev/as chb eh and lung ausgetragenen V/assers war die Konzentration an Filterrückstand bereits ziemlich hoch (etv/a 2500 ppm). Indem innerhalb des Zeitraumes von 4-5 Sekunden nach dem Start der Rückv/aschbehandlung ausgetragenen Wasser stieg die Konzentration an Filterrückstand scharf an bis zur Erreichung des Spitzenwerues (etwa 8000 ppm). Danach fiel die Konzentration scharf ab. Nach dem Verstreichen von 3 Minuten nach dem Start der Behandlung betrug die Konzentration des Filterrückstandes in dem ausgetragenen Wasser nahezu 0 (0 ppm). Zu diesem Zeitpunkt konnte daher die Rückwaschbehandlung beendet v/erden. Die Gesamtmenge des von dem aus der Rückwaschbehandlung ausgetragenen verbrauchten V/assers mitgenommenen Filterrückstandes war etwa gleich derjenigen des während des Verlaufs der Filtrierbehandlung aus dem Filterbett herausfilffierten und innerhalb desselben zurückgehaltenen Filterrückstandes, was anzeigt, daß der Wirkungsgrad des Waschens nahezu 100 % betrug. Als Wasser für die Durchführung der Rückwaschbehandlung wurde das nach der Filtrierbehandlung erhaltene Wasser verwendet,

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' Die Menge des bei der Rückwaschbehandlung verwendeten V/assers betrug etwa 1,1 % der Gesamtmenge des bei der Filtrierbohandlung erhaltenen V/assers.

Kurz zusammengefaßt ergibt sich daraus, daß dann, wenn das Filterbett in der Filtriereinrichtung zuerst der Zirkulationsbehandlung und anschließend der Rückv/aschbehandlung gemäß der Erfindung; unterworfen wird, der Hauptanteil des Filterrückstandes, der in dem Filterbett zurückgehalten wird, innerhalb eines Zeitraumes von etwa 1 Minute nach dem Beginn der Behandlung freigesetzt v/erden kann, so daß die Rückwaschbehandlung innerhalb eines extrem kurzen Zeitraumes beendet sein kann. Im Gegensatz dazu war dann, wenn das den Filterrückstand zurückhaltende Filterbett einem Rückwaschen unter Verwendung von Luft und anschließend einem Rückwaschen unter Verwendung von '//asser ohne Zirkulationsbehandlung gemäß dem konventionellen Verfahren unterworfen wurde, die Konzentration des Filterrückstandes in dem ersten Teil des aus der Rückwaschbehandlung ausgetragenen verbrauchten Wassers ziemlich niedrig (2250 bis 2280 ppm). Selbst 3 Minuten nach Beginn der Behandlung v/ar die Konzentration noch hoch, sie betrug z.B. 320 ppm. Nach diesem Zeitpunkt folgte eine sehr allmähliche Abnahme der Konzentration. Es dauerte 1J Minuten "seit dem Beginn der Behandlung, bevor die Konzentration auf 0 ppm fiel. Das Verhältnis zwischen der Menge des für die Rückwaschbehandlung verwendeten V/assers und der Menge des bei der Filtrierbehandlung erhaltenen gereinigten V/assers betrug etwa 4,7 %. Die Tatsache, daß bei dem konventionellen Verfahren für die Durchführung der Rückwaschbehandlung bis zu 4,7 % des bei der Filtrierbehandlung erhaltenen gereinigten V/assers verwendet werden müssen und das Filterbett zuerst der Rückv/aschbehandlung unter Verwendung von Luft vor der wirksamen Rückwaschbehandlung unter Verwendung von V/asser unterworfen v/erden muß, zeigt eindeutig die durch die Erfindung erzielbaren technischen Vorteile.

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•ΑΧ-

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf
eine Filtriereinrichtung beschrieben, die unter Druck steht, bei der das obere Ende einer Kolonne dicht verschlossen ist, sie kann jedoch a\ich mit Erfolg mit einer Filtriereinrichtung vom Gravitations-Typ durchgeführt werden, bei der das obere Ende einer Kolonne gegenüber der Atmosphäre offen ist.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

■\i/ Verfahren zum Waschen eines Bettes aus Filterkörnern in einer FiTitriereinrichtung, um die Filterkörner von dem darin zurückgehaltenen unlöslichen Material zu befreien, dadurch gekennzeichnet , daß man

1.) in einer ersten Stufe einen V/aschwasserstrom von unten nach oben in das Bett aus den Filterkörnern mit einer Geschwindigkeit strömen läßt, die hoch genug ist, so daß mindestens ein Teil der Filterkörner von dem Wasserstrom mitgenommen wird, dann den die Filterkörner mitnehmenden üasserstrom aus der Filtriereinrichtung ausfließen läßt, anschließend den ausgetragenen V/asserstrom zusammen mit den mitgenommenen Filterkörnern durch ein Zirkulationssystem führt und ihn in das Filterbett zurückführt, und

2.) in einer zweiten Stufe einen Spülv/asserstrora einleitet, der von unten nach oben mit einer Geschv/indigkeit durch das Filterbett fließt, die nicht hoch germg ist, so daß der Wasserstrom keine Filterkörner aus der Filtriereinrichtung mitnimmt, wodurch das Filterbett einer Rückwaschbehandlung unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Filterkörner mitnehmende V/asserstrom durch einen oberen Auslaß aus der Filtriereinrichtung ausgetragen und in den unteren Abschnitt des Filterbettes wieder zurückgeführt wird.

5. Verfo.hren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkörner aus einem Kunstharz bestehen.

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ORIGINAL INSPECTED

27Q2972

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterbett aus einer unteren Schicht aus Filterkörnern mit einem kleineren Teilchendurchmesser und einem höheren spezifischen Ge¹ZZiCtIt und einer oberen Schicht aus Filterkörnern mit einem größeren Teilchendurchmesser und einem geringeren spezifischen Gewicht besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht des Filterbettes aus Sandkörnern mit einem spezifischen Gewicht von 2 bis 3 und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,4 bis 2,0 mm und die obere Schicht des Filterbettes aus Körnern aus einem Kunstharz mit einem spezifischen Gewicht von 1,1 bis 1,5 und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 bis 8 mm bestehen.

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