DE3007007C2

DE3007007C2 - Method and arrangement for water treatment by means of a filter

Info

Publication number: DE3007007C2
Application number: DE3007007A
Authority: DE
Inventors: Georg 5275 Bergneustadt Plura
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1983-06-01
Also published as: DE3007007A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasseraufbereitung in einem einen Filter aufweisenden, als Druckwindkessel ausgebildeten Behälter, dem das zu reinigende Rohwasser unterhalb der sich horizontal über den Behälterinnenraum erstreckenden und diesen unterteilenden Filterschichten zugeführt und das durch ein Druckluftpolster vorgespannte Reinwasser oberhalb derselben entnommen wird, und bei dem zur Reinigung des Filters durch Öffnen eines unterhalb der Fiiterschichten in den Behälter mündenden Ventils Reinwasser im Gegenstrom mit einer die Filtriergeschwindigkeit um ein Vielfaches übersteigenden Geschwindigkeit zu dessen Rückspülung durch den Filter geleitet wird, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, The invention relates to a method for water treatment in a filter having a, as Pressure air vessel designed container, which the raw water to be cleaned below the horizontally through the filter layers extending over the interior of the container and dividing it a compressed air cushion pre-tensioned pure water above the same is taken, and in which for cleaning the filter by opening one below the filter layers Pure water valve opening into the container in countercurrent with a filtering speed a speed that is many times higher for the backwashing of which is passed through the filter, as well as an order to carry out the procedure,

Derartige Verfahren und Anordnungen werden beispielsweise für die dezentralisierte Wasserversorgung von Einzelgehöften, aber auch Fabriken und Siedlungen, eingesetzt Ein der Gattung entsprechendes Verfahren ist aus der DE-PS 18 16 527 bekannt. Die hier vorgenommene Spülung des Filters durch Reinwasser ergibt eine ausgezeichnete Säuberung der Filterschichten mit nur geringem, zusätzlichen apparativen Aufwand; als unangenehm jedoch wird vielfach empfunden, daß zum Zwecke der Rückspülung sowohl unterhalb des Filters anstehendes Rohwasser als auch fast das gesamte Spülwasser mit den aus dem Filter ausgebrachten Verunreinigungen aus dem Behälter ausgebracht werden, so daß bei jedem Reinigungs- bzw. Rückspülvorgang eine relativ große verunreinigte Wassermenge anfällt, deren einwandfreie Beseitigung Schwierigkeiten bereiten kann.Such methods and arrangements are used, for example, for decentralized water supply used by individual farmsteads, but also factories and settlements. Appropriate for the genre The method is known from DE-PS 18 16 527. This one Rinsing the filter with pure water provides excellent cleaning of the filter layers with only little additional expenditure on equipment; as uncomfortable, however, is often felt that for the purpose of backwashing both raw water and underneath the filter almost all of the rinse water with the contaminants discharged from the filter out of the container be applied, so that with each cleaning or backwashing process a relatively large contaminated Accumulates amount of water, the proper removal of which can cause difficulties.

Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, ein Verfahren zur Wasseraufbereitung sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei denen aus dem Filter ausgetragene Verunreinigungen als nur wenig Wasser enthaltender Schlamm und damit in geringen, leicht abzuführenden Mengen anfallen.The invention is therefore based on the object of a method for water treatment and an arrangement to carry out the process to create in which impurities discharged from the filter as sludge containing only a little water and thus in small, easily discharged quantities.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß für das Rückspülen einem, mit dem unterhalb des Filters anstehenden Raum kommunizierenden Absetzraum Druckluft zugeführt und zur Durchführung der Rückspülung der Absetzraum spontan entlüftet wird, und daß gelegentlich kurz vor einer Rückspülung eine Sedimentabschlämmung vorgenommen wird.This object is achieved in that one for the backwashing, with the one below the filter Compressed air is supplied to the pending space communicating settling space and to carry out the backwashing the sedimentation space is vented spontaneously, and that occasionally a sediment blowdown shortly before a backwash is made.

Hierdurch wird erreicht, daß während des üblichen Betriebes der Abselzraum dazu beiträgt, durch lange Verweilzeiten des Wassers im Behälterunterteil diesem eine ausreichende Zeit zur Sedimentation und damit zu einer weitgehenden Reinigung w geben, ehe ihm Druckluft zugeführt wird, die gegen den Druck eines oberhalb der Filterschichten anstehenden Druckluftpolsters zusätzlich Rohwasser durch die Filterschichten drückt. Die anschließende spontane Entlüftung wird zum Spülen genutzt, indem unter Einwirkung des Druckluftpolsters stehendes Reinwasser in an sich bekannter Weise den Filter durchsetzt und freispült, im Unterteil des Behälters aber derart festgehalten wird, daß die abgespülten Verunreinigungen sich im Sumpfe des Behälters abzusetzen vermögen und aus diesem mit relativ fester Konsistenz entnehmbar sind, wobei es sich empfiehlt, die Abschlämmung zur Erzielung langer Sedimentationszeiten kurz vor einer Rückspülung auszubringen, wobei je nach Schmutzanfall solche Abschlämmurtgen erst nach einer Anzahl von Rückspülungen vorzunehmen sind.Hereby is achieved that contributes during normal operation of the Abselzraum by long residence times of water in the lower container part that a sufficient time to sediment and w give rise to an extensive cleaning before compressed air is supplied to it, against the pressure of an upstream of the filter layers pending compressed air cushion additionally pushes raw water through the filter layers. The subsequent spontaneous venting is used for rinsing in that pure water standing under the action of the compressed air cushion penetrates and rinses the filter in a manner known per se, but is held in the lower part of the container in such a way that the rinsed impurities are able to settle in the sump of the container and out of it can be removed with a relatively firm consistency, whereby it is advisable to apply the blowdown shortly before backwashing in order to achieve long sedimentation times;

Ferner wird die Aufgabe bei einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens dadurch gelöst, daß der unter dem Filter anstehende Raum einer gattungsgemäß ausgebildeten Anordnung als von einem Sumpf unterfangenen Ausfallraum ausgebildet ist, an den sich, durch von oben sich erstreckende Wandungen getrennt, ein kommunizierender Absetzraum anschließt, in den eine Druckluftleitung und in dessen oberen Bereich ein Entlüftungsrohr führen.Furthermore, the object is achieved in an arrangement for performing the method in that the Pending space under the filter of a generic arrangement designed as a sump underpinned failure space is formed, to which, separated by walls extending from above, a communicating settling room is connected, in which a compressed air line and in its upper area Lead the ventilation pipe.

Hierdurch ist die Belüftung über die Druckluftleitung Wasser zurückdrängbar, das über den Filter in denAs a result, the ventilation can be pushed back via the compressed air line. Water that flows through the filter into the

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J Reinwasserbereich üUrfuhrt wird, wshrend bei sponta- Rohwasserleitung 6 nachgeführt und bis dicht unterhalbJ the pure water area is carried out, while in the case of spontaneous raw water pipe 6 it is tracked and until just below it

ner Entlüftung Reinwasser den Filter spülend im des Filterbodens 5 gebracht Hier verteilt sich dasner ventilation brought pure water to rinse the filter in the filter base 5

( Gegenstrom durchsetzt Mnd von dem entlüfteten zugeführte Rohwasser im oberen Bereich des Ausfall·(Countercurrent flows through the Mnd with the vented raw water supplied in the upper area of the outlet

Absetzraum aufgenommen wird. raunies 16, und spezifisch schwere Verunreinigungen Ein einfacher und gedrängter Aufbau ergibt sich 5 vermögen bereits hier, aus dem beruhigten WasserWeaning room is included. raunies 16, and specifically severe impurities A simple and compact structure results from the calming water already here

: vorteilhafterweise, wenn die den Ausfallraum vom auszufallen, und, durch die Wandungen des Einsatzes 4: Advantageously, if the failure space of the fail, and, through the walls of the insert 4

^r Absetzraum trennenden Wandungen als sich nach unten geleitet, in den zentralen Bereich des Sumpfes 17 ^The walls separating the settling chamber are passed downwards into the central area of the sump 17

! verjüngender und offener, kegelstumpfmantelförmiger auszufallen. Das Rohwasser selbst durchdringt die! tapering and more open, truncated cone-shaped. The raw water itself penetrates the

J ausgebildeter Einsatz ausgeführt sind. Zweckmäßig ist Filterschichten und vermehrt das Reinwasser und , der die Filterschichten tragende Filterboden in diesem io komprimiert mit zunehmenden Volumen desselben dasJ trained use are executed. It is useful to use filter layers and increase the pure water and , the filter base carrying the filter layers in this io compresses the same with increasing volume

Einsatz in Teilhöhe desselben angeordnet Die BeIa- Druckpolster 11 weiterhin,Use at part of the same height. The BeIa pressure pads 11 continue to

! stung des Filters wird vorteilhaft gesenkt wenn die Zur Durchführung einer Reinigung wird die Druckf Rohwaaserleitung in den Einsatz 4 hinaufgeführt ist und luftleitung 8 geringfügig geöffnet so daß Druckluft in ί dessen Mündung dicht unterhalb des Filterbodens steht den Absetzraum 18 eintritt und den hier anstehenden ■ Im einzelnen ist die Erfindung anhand der folgenden 15 Rohwasservorrat verdrängt der über die Filterschich-Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbin- ten 15 bis 13 fließt und gereinigt als Reinwasser : dung mit einer dieses darstellenden Zeichnung erläutert oberhalb der Filterschichten 13 bis 15 ansteht Zur In der Figur ist ein Behälter 1 dargestellt der aus Auslösung der Rückspülung wird nach Schließen der einem beidseitig durch Böden 2 abgeschlossenen Druckluftleitung 8 das Entlüftungsrohr 9 kurz derart ; zylindrischen Mantel 3 besteht Im unteren Teil des 20 geöffnet daß eine spontane Entlüftung erfolgt und ! Mantels ist mit diesem ein kegelstumpfmantelförmiger damit die unterhalb der Filterschichten gebildeten Einsatz 4 verbunden, der in einer Teilhöhe einen Räume zunächst drucklos sind. Damit <?ber vermag das Filterboden 5 aufweist, auf den sich die unte-.e, grobe über dem Reinwasser 12 anstehende Druckluftpolster Filterschicht 15 abstützt Auf dieser gröberen Filter- n Reinwasser mit hoher Geschwindigkeit im Gegenschicht sind die feineren der Hauptfilterschichten 14 25 strom durch die Filterschichten zu drücken, so daß der angeordnet, an die sich eine weitere Filterschicht 13 gewünschte Reinigungseffekt erreicht wird. Das hierbei anschließt die durch ihr Gewicht die darunter liegenden verunreinigte Wasser wird von den unterhalb des ! Filterschichten 14 fixieren kann, so daß es möglich wird, Filterbodens 5 anstehenden Räumen aufgenommen und im oberen Bereich der Filterschichten 14 auch bleibt, da die Rohwasserzufuhr ja dicht unterhalb des ; Filterstoffe zu verwenden, deren spezifisches Gewicht 30 Filterbodens 5 erfolgt, während der folgenden Benutdas des Wassers unterschreitet, zumal, wenn diese zungsdauer des Filters ruhig stehen, so daß die im . Schicht durch ein wasserdurchlässiges Element be- Rückspülwasser enthaltenen Verunreinigungen auszugrenztist fallen und auf dem Boden des Sumpfes 17 sich Oberhalb der Filterschicht 13 steht Reinwasser 12 an, abzusetzen vermögen. Von Zeit zu Zeit können die das die Filterschicht durchdrungen hatte und das durch 35 abgesetzten Verunreinigungen als Schlamm über den ein darüber liegendes Druckluftpolster 11 vorgespannt Schlammabzug 10 abgelassen werden; hierbei kann es ist sich als zweckmäßig erweisen, Schlamm jeweils nur Die Zufuhr zu reinigenden Wassers erfolgt über eine nach einer Anzahl von Rückspülvorgängen zu entneh-Rohwasserleitung 6, die den unter dem Filterboden 5 men, um nur geringe Mengen relativ trockenen gebildeten Ausfallraum 16 durchsetzt und bis dicht vor 40 Schlammes zu erhalten, der sich einfach abführen und den Filterboden 5 geführt ist. Das Reinwasser ist im durch kleine sowie einfach aufgebaute und damit oberen Behälterteil über eine Reinwasserleitung 7 kostengünstige Aufbereitungsanlagen behandeln läßt entnehmbar. In an sich bekannter Weise kann die Als vorteilhaft erweist sich auch der im Bereich der Speisung mit Rohwasser in Abhängigkeit von einem aus Rohwasserzuführung angeordnete beruhigte Ausfallder DE-PS 18 16 527 bekannten, in der Zeichnung nicht 45 raum 16, der das Ausscheiden grober Verunreinigungen '. dargestellten Druckschalter bewirkt werden, so daß die ohne Belastung des Filters ermöglicht > Speisung nsch dem Prinzip der Zweipunktregelung Die Steuerung des Spülvorganges läßt sich leicht ,.. erfolgt bewirken, indem zum Schließen der Druckluftleitung 8 Durch den Einsatz 4 ist ein über dem Sumpf 17 des beim Belüften des Absetzraumes 18 das Absinken des Behälters 1 anstehender und den Ausfallraum 16 5o Wasserspiegels im Absetzraum gegen die Unterkante : umschließender Absetzrau.Ti 18 gebildet, der über eine des Einsatzes 4 überwacht wird, und dementsprechend Druckluftleitung 8 belüftbar ist und über ein Entlüf- kann das Schließen des Entlüftungsrohres 9 in tungsrohr 9 entlüftet werden kann. Wie auch beim am / Abhängigkeit vom Ansteigen dieses Wasserspiegels auf Boden des Sumpfes 17 angeordneten Schlammabzug 10 eine obere Marke erfolgen.! The performance of the filter is advantageously reduced when the pressure is used to carry out cleaning Rohwaaserleitung is led up into the insert 4 and air line 8 slightly open so that compressed air in ί whose mouth is just below the filter base, the settling space 18 and the pending here In detail, the invention based on the following 15 raw water supply is displaced by the filter layer description of an embodiment in connections 15 to 13 flows and purified as pure water : Explained with a drawing showing this above the filter layers 13 to 15 is available In the figure, a container 1 is shown which is triggered by the backwash after closing the a compressed air line 8 closed on both sides by bottoms 2, the vent pipe 9 is short in this way ; cylindrical shell 3 consists in the lower part of the 20 opened that spontaneous venting takes place and ! The jacket is shaped like a truncated cone with this so that the layers formed below the filter layers Insert 4 connected, which are initially depressurized in a room at a partial height. So that can do that Has filter base 5, on which the lower-.e, coarse compressed air cushion above the pure water 12 lies Filter layer 15 is supported on this coarser filter n pure water at high speed in the opposite layer are the finer of the main filter layers 14 25 to press current through the filter layers, so that the arranged, on which a further filter layer 13 desired cleaning effect is achieved. This here connects by their weight the water underneath is contaminated by the underneath the ! Can fix filter layers 14 so that it is possible to filter floor 5 pending spaces and added in the upper area of the filter layers 14 also remains, since the raw water supply is just below the ; To use filter materials, the specific gravity of which is 30 filter base 5, during the following use of the water falls below, especially if this duration of the filter are quiet, so that the im . Layer by a water-permeable element to exclude impurities contained in backwash water fall and on the bottom of the sump 17 is Above the filter layer 13, pure water 12 is able to settle. From time to time the that had penetrated the filter layer and that through 35 settled impurities as sludge over the an overlying compressed air cushion 11 pretensioned sludge discharge 10 are drained; here it can has proven to be expedient, sludge only The water to be cleaned is supplied via a raw water pipe to be removed after a number of backwashing processes 6, the men under the filter bottom 5 to only small amounts of relatively dry formed failure space 16 interspersed and to get close to 40 sludge, which can be easily removed and the filter base 5 is guided. The pure water is in by small as well as simply structured and thus Can treat the upper part of the container via a pure water line 7 inexpensive treatment plants removable. In a manner known per se, the one in the field of Feeding with raw water depending on a calmed failure of the raw water supply arranged DE-PS 18 16 527 known, in the drawing not 45 space 16, the excretion of coarse impurities '. pressure switch shown are effected, so that allows without straining the filter > Supply according to the principle of two-point control. The control of the flushing process is easy , .. is effected by closing the compressed air line 8 Through the insert 4, the sinking of the is above the sump 17 of the when the settling space 18 is ventilated Container 1 pending and the failure space 16 5o water level in the settling space against the lower edge : enclosing Abetzrau.Ti 18 formed, which is monitored via one of the insert 4, and accordingly Compressed air line 8 can be ventilated and the vent pipe 9 can be closed in via a vent processing pipe 9 can be vented. As with am / dependence on the rise of this water level Bottom of the sump 17 arranged sludge discharge 10 take place an upper mark.

und der Rohwasser- sowie der Reinwasserleitung sind 55 Kür Reinigungsfälle mit hoher Belastung durch feine auch bei der Druckruftleitung 8 und dem Entlüftungs- Schwebstoffanteile läßt sich die Sedimentation durch rohr 9 zur Entlastung der Darstellung deren den Fällungsmittel steigern, die z.B. kurz vor Ende des Durchfluß öffnenden bzw. schließenden Ventile nicht Filterbetriebes zugesetzt werden können, dargestellt. I_n jedem dieser Fälle ergibt sich eine leicht steuerbare Während des Betriebes wird in Abhängigkeit von der &o Reinigung des Filter; einer Anordnung zur Wasserauf-Reinwasserentnahme bzw. dem im Druckluftpolster 11 bereitung, deren ausgeschiedene Schmutzanteile konherrschenden Druck und damit dem Niveau des zur zentriert als leicht bearbeitbarer bzw. zu beseitigender Verfügung stehenden Reinwassers Rohwasser über die Schlamm anfallen.and the raw water as well as the pure water line are 55 freestyle cleaning cases with high load by fine also with the compressed air line 8 and the venting suspended matter, the sedimentation can be increased through pipe 9 to relieve the representation of the precipitants, which for example open shortly before the end of the flow or closing valves cannot be added during filter operation. I _n each of these cases results in a readily controllable during operation is a function of the & o cleaning of the filter; an arrangement for water-up-pure water extraction or the preparation in the compressed air cushion 11, the excreted dirt portions of which prevail pressure and thus the level of the pure water available centered as easy to process or to be removed raw water over the sludge.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims;

U Process for water treatment in one a filter having, designed as a pressure air vessel, which is to be cleaned Raw water below the horizontally extending above the container interior and dividing it Filter layers are fed in and the pure water, pre-tensioned by a compressed air cushion, is above the same is removed, and in the case of the purification of the rite by opening one below of the Rlterschichten in the tank opening valve pure water in countercurrent with a die Filtration speed by a multiple exceeding speed for its backwashing is passed through the filter, characterized in that that for backwashing one with the one below the filter (5, 13 to 15) pending space communicating settling space (18) supplied with compressed air and to carry out the Backwash the settling chamber (18) is vented spontaneously, and occasionally shortly before a backwash a sediment blowdown is carried out.

2. Order to carry out the procedure according to claim 1, having a container which is horizontally subdivided by filter layers (5, 13 to 15), a compressed air cushion above the pure water above the filter and one in the Area of the upper filter layers opening clean water pipe and one in the below Filter pending space leading raw water pipe, daduijh marked that the under the Filter pending space air from a sump (17) underpinned failure space (16) is formed on which, separated by walls (insert 4) extending from above, is a communicating one Settling space (18) is connected to a compressed air line (8) and in its upper area lead a ventilation pipe (9).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the pending under the filter Space (failure space 16) from the settling space (18) separating walls than tapering downwards and open, frustoconical shell-shaped insert (4) are designed.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the filter layers (13 to 15) load-bearing filter base (5) is arranged in the insert (4) at part height of the same. so

5. Arrangement according to one of the claims 2 to 4, characterized in that the raw water pipe (6) is inserted into the insert (4) and its mouth is just below the filter base (5) pending.