DE3432377C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Filtern von Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 und betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspru­ ches 2.

Bei einem bekannten derartigen Verfahren (DE-AS 27 08 340) lassen sich die Menge der im Förderrohr befindlichen Flüs­ sigkeit sowiedie geförderte Filtermittelmenge nur in en­ gen Grenzen ändern und damit an sich ändernde Betriebsbe­ dingungen nur beschränkt anpassen, obgleich die eingelei­ tete Luftmenge keinen Beschränkungen unterworfen wird. Demzufolge ist die Regenerierbarkeit des Filtermittelbet­ tes für viele Zwecke nicht ausreichend, so beispielsweise beim Filtern von Abwässern, welche große Schwebstoffmengen enthalten, die schnell zur Verstopfung des Filters führen und dadurch die Bettbewegung unterbinden.

Bei einer aus der DE-PS 2 67 444 bekannen Filtervorrich­ tung wird das Filtrat durch ein zentrales Rohr abwärts be­ wegt, um durch Öffnungen in einen ringförmigen Kanal auszu­ treten, während der Waschsand als Filtermittel parallel dazu ebenfalls abwärts wandert, jedoch sind auch diese Vorrichtungen hinsichtlich der Anpaßbarkeit an sich än­ dernde Durchsatzmengen und insbesondere hinsichtlich ihrer Regelbarkeit enge Grenzen gesetzt.

Bei einer aus der DE-PS 2 47 143 bekannten Filtervorrich­ tung ist zwar eine Regelung der Wasserzufuhr zum Ejektor und eine Regelung der Waschwassereinleitung möglich, je­ doch keine Gegenstromfilterung bzw. Spülung mit Hilfe eines zentralen Förderrohres.

Eine solche Regelung der Geschwindigkeit des Filterbettes ist auch bei der aus der DE-PS 7 10 493 bekannten Filter­ vorrichtung zum Reinigen von stark verschlämmten Flüssig­ keiten nicht gegeben, noch zumal die am unteren Ende des Förderrohres angeordnete Düse nur als Bestandteil einer Kreislaufwaschvorrichtung anzusehen ist und mit Spülwas­ ser gespeist wird, nicht jedoch mit der zu filternden Roh­ flüssigkeit selbst.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, das Ver­ fahren sowie die Vorrichtung der genannten Art so auszu­ bilden, daß die Geschwindigkeit des Filtermittels und des Spülvorgangs separat regelbar ist, so daß eine ständige und ausreichende Regenerierung gewährleistet ist, die in weitem Maße an sich ändernde Betriebsbedingungen angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht ge­ mäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 und in vorrichtungs­ technischer Hinsicht gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 2 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich die Bewe­ gung und das Regenerieren des erschöpften, mit Filtrat ge­ sättigten Filtermittelbettes separat regeln. Die Bewegung des Bettes wird mit dem am unteren Ende des Förderrohres vorhandenen einstellbaren Spalt sowie mit der Flüssigkeits­ menge gesteuert, während das Spülen des Filtermittels mit Hilfe der Luftmenge geregelt wird.

Wenn sich der Widerstand des Filtermittelbettes während des Filterns vergrößert oder verringert, verändert sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Filtermittels infolge von Druckänderungen in entsprechender Richtung, so daß das Sy­ stem sich in den gegebenen Grenzen selbst einstellt. Bei größeren Änderungen erfolgt die Regelung der Flüssigkeits­ menge mit Hilfe des am unteren Ende des Förderrohres be­ findlichen Spaltes. Im Spülabschnitt läßt sich die Spül­ flüssigkeitsmenge in weiten Grenzen durch Veränderung der Luftzufuhr steuern, wodurch die Regenerierung des Filter­ mittels mengenmäßig und qualitativ in dem gewünschten Um­ fang beeinflußt werden kann.

Diese Regelungsmöglichkeiten sind besonders dann von Vor­ teil, wenn der Schwebstoffgehalt der zu filternden Flüssigkeit in weiten Grenzen schwankt und sich deshalb auch die Menge des zu regenerierenden Filtermittels stark ändert. Die Regelung ist aber auch dann notwendig, wenn das Filtrat die Neigung hat, haften zu bleiben oder schmie­ rig ist, so daß die Regenerierung durch eine Verstärkung der Oberflächeneffekte verbessert werden muß.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Filtervorrichtung beispielshalber erläutert.

In einem mit zylindrischen oder ebenen Wänden 1 begrenzten, unten in einem Kegel- bzw. Pyramidenstumpf 2 endenden, ste­ henden Behälter ist ein Förderrohr 4 zur Bewegung eines körnigen Filtermittels 26 angeordnet. Das Filtermittel 26 gelangt aus dem Förderrohr 4 durch den von den zylindri­ schen Wänden 5, 6 begrenzten Spülraum 7, entlang der Pfei­ le d durch den Flüssigkeitsraum 3 hindurch und auf die Oberfläche des Filtermittelbettes zurück. Inzwischen wird das Filtermittel 26 durch die Wirkung der durch eine Ver­ teilkammer 10 und einen Spalt 11 eingeführten, mit einem Ventil 29 geregelten Luftstrom 6 aufwärts strömenden Spül­ flüssigkeit E regeneriert. Zur gleichmäßigen Verteilung des Filtermittels 26 dienen ein Kegel 12 und Rohre 13, zur gleichmäßigen Bewegung des Filtermittelbettes kegelförmige Leitelemente 14 und15. Der Rohrflüssigkeitsstrom A ₁ wird durch das mit einem Entlüfter 16 versehene Leitelement 14 eingeführt und strömt entlang der Pfeile a aufwärts und wird beim Durchströmen des körnigen Filtermittels 26 ge­ reinigt, woraufhin die gefilterte Flüssigkeit B über die Überlaufkante 9 abströmt.

Der Rohrflüssigkeitsteilstrom A ₂, der mit einem Ventil 27 geregelt wird, strömt über eine Verteilkammer 19 und einen regelbaren Spalt 20 in Richtung des Pfeils c und gelangt zusammen mit dem körnigen Filtermittel 26 in das Förder­ rohr 4, um von dort aufwärts zu strömen. Die Abwärtsbewe­ gung des von Filtrat durchdrungenen Filtermittelbettes wird durch die in Richtung der Pfeile b sowie durch die Öffnungen 23 strömende Rohrflüssigkeit unterstützt. Eine Leitplatte 24 dient zur Abschirmung der Öffnungen 23 zwi­ schen dem körnigen Filtermittel 26 und der Verteilkammer 19. Die Geschwindigkeit des Filtermittelbettes kann mit dem durch die Bewegung des Rohres 21 verstellbaren Spalt 20 geregelt werden.

Die mit dem Filtrat verunreinigten Körner stoßen in dem Förderrohr 4 gegen die Leitplatten 25, werden von den Ver­ unreinigungen zum Teil gereinigt und gelangen in den Spülraum 7. Die die Verunreinigungen enthaltende Flüs­ sigkeit, die aus der Förderflüssigkeit D und der Spül­ flüssigkeit E besteht, fließt über die Überlaufkante 8 ab.

Bei der Bewegung eines verstopften, schwer beweglichen Filtermittelbettes ist es vorteilhaft, die Verteilkam­ mer 19 unten in Richtung des Spaltes 20 abzusperren und durch das Rohr 21 einen mit einem Ventil 31 gesteuerten Rohrflüssigkeitsteilstrom A ₃ an das untere Ende des För­ derrohres heranzuführen. In diesem Fall gelangt der Roh­ flüssigkeitsteilstrom A ₂ nur durch die Öffnungen 23 auf das Filtermittelbett und unterstützt, während er sich abwärts bewegt, die Bewegung der Körner.

Falls unten in der Vorrichtung eine Verstopfung auftritt, kann das Filtermittelbett mit einem durch den Vertei­ ler 17 und den Spalt 18 eingeführten, mit einem Ventil 30 gesteuerten Luftstrom G aufgelockert werden. In diesem Falle ist es zweckmäßig, den größeren Teil der Rohflüs­ sigkeit durch Absperren des Ventils 28 über die Verteil­ kammer 19 zum unteren Teil des Bettes zu führen. Erfor­ derlichenfalls können die Körner über das Sperrelement 22 entleert werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Filtern von Flüssig­ keiten, wobei die schmutzbeladene Flüssigkeit mit einem abwärtsbewegbaren, körnigen Filtermittel durch einen Mammutpumpeneffekt auswärtsströmt und durch Gravitation in den oberen Teil des Filtermittelbettes zurückgeführt wird und das Filtrat aus dem über dem Filtermittel vor­ handenen Flüssigkeitsraum und die verunreinigte Flüssig­ keit gleichzeitig getrennt kontinuierlich abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Schmutz bela­ dene Filtermittel im unteren Bereich des Filtermittel­ bettes in einer mit Hilfe eines einstellbaren Spaltes geregelten Menge aufwärts transportiert wird, und ein Rohflüssigkeitsteilstrom in den aufsteigenden Förderstrom zur Unterstützung des Hochhebens des mit Schmutz belade­ nen Filtermittels über das Flüssigkeitsbett hinaus einge­ leitet wird, und daß danach das Filtermittel von diesem Teilstrom abgesondert wird, während das Filtermittel mit Luft, welche in geregelter Menge und gleichmäßig verteilt in den über dem Filtermittel vorhandenen Flüssigkeitsraum eingeleitet wird, im Gegenstrom zu dieser Luft abwärts ge­ führt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die von zylindrischen oder ebenen Wänden be­ grenzt ist, unten in einem Kegelstumpf bzw. Pyramiden­ stumpf endet, mit Filtermittel zum Teil gefüllt ist und in deren senkrecher Achse zum Transport des verschmutz­ ten Filtermittels sowie von Flüssigkeit in Richtung nach oben ein einen Bestandteil einer Mammutpumpe bildendes Förderrohr angeordnet ist und mit im Inneren der Vorrich­ tung vorhandenen Verteil- und Leitmitteln sowie Überlauf­ kanten für die genannten Stoffe, sowie mit einem von Wän­ den begrenzten Raum zum Abtrennen und Spülen des hochge­ hobenen Filtermittels, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Regelung der Geschwindigkeit des Filter­ bettes am unteren Ende des Förderrohres (4) ein in bezug auf dieses Ende senkrecht bewegbares und mit diesem Ende einen einstellbaren Spalt (20) bildendes Rohr (21) vor­ handen ist, und daß zur Einleitung eines Rohrflüssigkeits­ teilstroms (A ₂ ) eine Verteilkammer (19) am unteren Ende des Förderrohres (4) vorgesehen ist, sowie am unteren En­ de (7′) des Spülraums (7) zum Einführen und Dispergieren des zur Bewegung der Spülflüssigkeit (E) dienenden Luft­ stromes (C) eine mit Spalten (11) versehene Verteilkam­ mer (10).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich an dem oberen Teil der am unteren Ende des Förderrohres (4) vorgesehenen Verteil­ kammer (19) mit Leit­ platten (24) abgeschirmte Öffnungen (23) befinden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch das am unteren Ende des För­ derrohres (4) befindliche Rohr (21) ein Rohrflüssigkeitsteilstrom (A ₃) eingeführt wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Förderrohr (4) Leitplatten (25) angebracht sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem unteren, in einem Kegelstumpf oder Pyramidenstumpf endenden Teil der Vorrich­ tung zum Einführen von Luft (G) ein mit Spalten (18) ver­ sehener Verteiler (17) vorgesehen ist.