DE3909970C2 - Device for the filtration of liquids, in particular waste water in the manner of a quick filter - Google Patents
Device for the filtration of liquids, in particular waste water in the manner of a quick filterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filtration von Flüssigkeiten in der Art eines Schnellfilters gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for the filtration of Liquids like a quick filter according to the generic term of claim 1.
Filterapparate zur Abtrennung von Fällungsprodukten aus Flüssigkeiten bilden oft einen Engpaß für einen kontinuierlichen, wirkungsvollen Betrieb, wenn die geeigneten Apparate und das Filtermaterial nicht entsprechend angepaßt bzw. ausgestaltet sind.Filter apparatus for the separation of precipitation products Liquids are often a bottleneck for a continuous, effective operation if the appropriate equipment and that Filter material not adapted or designed accordingly are.
Solche Filterapparate, bei denen in einem Behälter, in einer Grube oder auf einem Rost ein Haufwerk aus Sand, Kies, Koks oder dergleichen aufgeschüttet ist, bezeichnet man als Schnellfilter, obwohl sie vorteilhafte Einrichtungen zur Abtrennung von Fällungsprodukten darstellen, haben sie den großen Nachteil, daß sich das Filtermaterial, insbesondere die obere Schicht durch den Niederschlag, insbesondere dann, wenn er schleimiger Natur ist, schnell zusetzt.Such filter apparatus, in which in a container, in a Pit or on a grate a pile of sand, gravel, or coke the like is known as a quick filter, although they have advantageous facilities for the separation of Represent precipitation products, they have the major disadvantage that the filter material, especially the upper layer through the Precipitation, especially if it is slimy in nature, clogs quickly.
Zur Reinigung muß dann das ganze Haufwerk aufgerührt und rückgespült werden bzw. es muß aus dem Behälter entfernt werden und gegen neues Material ausgetauscht werden oder in dem Behälter müssen komplizierte Rückspüleinrichtungen für Flüssigkeiten oder Luft installiert werden, die ihrerseits wieder Probleme schaffen.Then the whole pile has to be stirred and cleaned backwashed or it must be removed from the container and be exchanged for new material or in the container need complicated Backwashing devices for liquids or air installed that in turn create problems again.
Aus der Deutschen Patentschrift 2 10 165 ist eine Maschine zum Abkratzen und Reinigen von Sandfilteranlagen in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Fortschaffen des abgekratzten Sandes bekannt, wobei die oberste Sandschicht abgenommen wird.From German Patent 2 10 165 a machine for Scraping and cleaning sand filter systems in connection with a device for removing the scraped sand known, the top layer of sand is removed.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Filtervorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die lange Standzeiten besitzt und bei der selektiv bestimmte Teile des Filtermaterials kontinuierlich oder diskontinuierlich ausgetauscht oder ergänzt werden können.The object of the present invention is therefore a To create filter device of the type described above, the has a long service life and selectively certain parts of the filter material continuously or discontinuously can be exchanged or supplemented.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch angegebene Ausgestaltung.This task is solved by the one specified in the main claim Design.
Die Vorrichtung umfaßt einen Behälter von vorzugsweise in der Draufsicht rechteckiger und in der Seitenansicht rechtwinklig dreieckiger Gestalt, wobei zwei Kratzerförderer vorgesehen sind, von denen einer die Oberfläche der Filtermaterialmasse bearbeitet und einer zum unteren Ende der Filtermaterialmasse führt und diese bearbeitet.The device comprises a container, preferably in the Top view rectangular and rectangular in side view triangular shape with two scraper conveyors, one of which processes the surface of the filter material mass and one leads to the lower end of the filter material mass and edited this.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further features of the invention are in the subclaims featured.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausfüh rungsbeispieles näher erläutert, welches in der Zeich nung dargestellt ist.The invention is now based on an embodiment Rungsbeispieles explained in more detail, which in the drawing is shown.
In den Zeichnungen stellen dar:In the drawings:
Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt, Fig. 1 is a side view, in section,
Fig. 2 eine Draufsicht und Fig. 2 is a plan view and
Fig. 3 einen Querschnitt, teilweise in der An sicht. Fig. 3 is a cross section, partially in the view.
Obwohl in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Vorrichtung einen Behälter umfaßt, der im Grundriß rechteckig ist, aber in der Seitenansicht die Gestalt eines rechtwinkligen Dreiecks hat, kann der Behälter der das Filtergut aufnimmt, auch eine andere Gestalt haben, beispielsweise die eines einseitig oder beid seitig schrägen Rechtecks oder die eines Kegelstumpfes. Das Arbeitsverfahren und die sonstige Ausgestaltung wären dann ganz analog.Although in the illustrated embodiment the device comprises a container which is in plan is rectangular, but the shape in side view a right triangle, the container can which receives the filter material, also a different shape have, for example, one-sided or both oblique rectangle or that of a truncated cone. The working process and the other design would be then completely analog.
Die in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung hat die Gestalt einer auf der Spitze stehenden Pyramide 1, die in einem Gestell 2 Aufnahme findet und gehalten wird. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, hat dieser pyramidenförmige Behälter schräge Seitenwände 3 und 4 und senkrecht ste hende Seitenwände 5 und 6. Etwa auf der Längsmittellinie befindet sich eine Trennwand 7, die jedoch nicht den Be hälter in zwei getrennte Abteilungen einteilt, sondern im unteren Bereich der Spitze bei B einen Durchgang freiläßt, so daß zwei miteinander in Verbindung stehende Räume entsprechend dem Prinzip der kommunizierenden Röhren entstehen.The device shown in FIG. 1 has the shape of a pyramid 1 standing on top, which is received and held in a frame 2 . As is apparent from Fig. 3, the pyramid-shaped container inclined side walls 3 and 4 and perpendicular ste rising side walls 5 and 6. Approximately on the longitudinal center line there is a partition 7 , which, however, does not divide the container into two separate sections, but rather leaves a passage in the lower area of the tip at B, so that two communicating rooms are created in accordance with the principle of communicating tubes.
Auf der einen schrägen Seitenwand 4 ist ein Kratzerförderer 9 angeordnet, der mit seinem unteren Ende bis in die Spitze 10 des Raumes 8 reicht, in der die Umlenkrolle 11 für den Kratzerförderer liegt. Er läuft in Richtung des Pfeiles 12 um und gleitet dabei mit dem unteren Trum 13 auf der innenliegenden Oberfläche der Seitenwand 4 des Behälters entlang. Am oberen Ende läuft der Kratzerförderer um eine angetriebene mit Mitnehmern versehene Walze 14, die über einen Motor mit Getriebe in ihrer Geschwindigkeit variierbar ist, so daß auch der Kratzerförderer mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten umlaufen kann.On one inclined side wall 4 , a scratch conveyor 9 is arranged, which extends with its lower end into the tip 10 of the space 8 , in which the deflection roller 11 for the scratch conveyor lies. It runs in the direction of arrow 12 and slides along with the lower run 13 on the inner surface of the side wall 4 of the container. At the upper end the scraper conveyor runs around a driven roller 14 which is provided with drivers and whose speed can be varied by means of a motor with a gear, so that the scraper conveyor can also rotate at different speeds.
Im mittleren Bereich der Seitenwand 4 ist ein Einbauteil 15 zwischen den Seitenwänden 5 und 6 angeordnet, welches teilweise die Oberseite des unteren Trums 13 und die Unterseite des oberen Trums 16 des Kratzerförderers abdeckt.In the central region of the side wall 4 , an installation part 15 is arranged between the side walls 5 and 6 , which partially covers the top of the lower run 13 and the underside of the upper run 16 of the scraper conveyor.
Schließlich ist der Kratzerförderer mit dem Einbauteil 15 so ausgestaltet und angeordnet, daß er aus dem Behälter durch Lösen von Schrauben herausgezogen und wieder eingesetzt werden kann. Finally, the scraper conveyor with the built-in part 15 is designed and arranged such that it can be pulled out of the container by loosening screws and reinserted.
Oberhalb des oberen Trums 16 der Kratzerförderer ist ein Behälter 17 installiert, der rechteckige oder schräg rechteckige Gestalt haben kann und der zwischen der äußeren Wand 6 (Fig. 3) und der Trennwand liegt und mit seiner Wand 18 die Oberseite des oberen Trums 16 des Kratzförderers 9 abdeckt.Above the upper run 16 of the scraper conveyor, a container 17 is installed, which can have a rectangular or obliquely rectangular shape and which lies between the outer wall 6 ( FIG. 3) and the partition wall and with its wall 18 the top of the upper run 16 of the scraper conveyor 9 covers.
Dieser Behälter 17 stellt einen Vorratsbehälter für Filtermaterial 19 dar, was weiter unten noch ausführlicher beschrieben werden wird. Der Behälter 17, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in seinem unteren Bereich bei 20 ebenfalls dreieckige Gestalt hat, ist dort mit einer Ausnehmung 21 versehen, in die das eine Ende eines weiteren Kratzerförderers 22 mit einer Umlenkrolle 23 hineinragt.This container 17 represents a storage container for filter material 19 , which will be described in more detail below. The container 17 , which also has a triangular shape in the lower region at 20 in the exemplary embodiment shown, is provided there with a recess 21 into which the one end of a further scraper conveyor 22 projects with a deflection roller 23 .
Der Kratzerförderer läuft dabei auf einem winkelförmigen Weg indem das untere Trum 24 dieses Kratzerförderers zwischen der Trennwand 7 und der äußeren Wand 6 auf einen Tragerost 25 aufliegt, der zwischen diesen beiden Wänden 6 und 7 befestigt ist. Das obere Trum des Kratzerförderers 22 wird in dem horizontal verlaufenden Abschnitt von einem Einbauteil 26 gestützt. Das untere Trum 24 des Kratzerförderers 22 läuft dann um eine Umlenkrolle 27 weiter auf der Innenseite der Seiten wand 3 über die obere regelbar angetriebene Umlenkrolle 28 zurück in den Behälter und durch die Führung der Umlenkrolle 29 wieder horizontal zur Umlenkrolle 23.The scraper conveyor runs on an angular path in that the lower run 24 of this scraper conveyor rests between the partition 7 and the outer wall 6 on a support grid 25 which is fastened between these two walls 6 and 7 . The upper run of the scraper conveyor 22 is supported in the horizontally extending section by an installation part 26 . The lower run 24 of the scraper conveyor 22 then runs around a deflection roller 27 further on the inside of the sides wall 3 via the upper, controllably driven deflection roller 28 back into the container and by the guidance of the deflection roller 29 again horizontally to the deflection roller 23 .
Die beiden miteinander kommunizierenden Behälter, die in Fig. 3 mit A und B bezeichnet sind, sind mit dem Filtermaterial gefüllt, wobei in dem Behälter 17 ein größerer Vorrat Filtermaterial 19 vorhanden ist, das direkt mit dem Kratzerförderer 22 in Berührung ist. Auch der Raum B ist vollständig mit Filtermaterial gefüllt, wie das in Fig. 3 durch die schematische Darstellung bei 30 angedeutet ist. Die mit Ausflockungen versehene Flüssigkeit strömt über das Rohr 31 in einen kleinen Einlaßbehälter 32, über den Rand 33 und durch den Kratzerförderer 22 in den Raum zwischen der Trennwand 7 und Seitenwand 6, d. h. in den Behälter A, so dann durch das Filtermaterial in den Raum 8 und unterhalb der Trennwand 7 in den Raum B dort aufwärts durch das Filtermaterial, um schließlich in einen Brunnen 34 einzutreten, aus dem die Flüssigkeit vermittels einer Pumpe 35 abgepumpt wird.The two communicating containers, which are labeled A and B in FIG. 3, are filled with the filter material, a larger supply of filter material 19 being present in the container 17 and being in direct contact with the scraper conveyor 22 . The room B is also completely filled with filter material, as is indicated in FIG. 3 by the schematic illustration at 30 . The flocculated liquid flows through the pipe 31 into a small inlet container 32 , over the edge 33 and through the scraper conveyor 22 into the space between the partition 7 and side wall 6 , ie into the container A, then through the filter material into the room 8 and below the partition 7 in the room B up there through the filter material to finally enter a well 34 from which the liquid is pumped out by means of a pump 35 .
Der regelbare Antrieb für den Kratzerförderer ist bei 36 in Fig. 2 und 3 dargestellt. Der Antrieb des Kratzerförderers 22 ist in Fig. 2 bei 37 dargestellt.The adjustable drive for the scraper conveyor is shown at 36 in FIGS . 2 and 3. The drive of the scraper conveyor 22 is shown at 37 in FIG. 2.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Reihe von Besonderheiten auf, welche ihre Arbeits- und Wirkungsweisen besonders vorteilhaft gestalten. Zunächst wird die zu filtrierende Flüssigkeit nicht der gesamten Filtermaterialoberfläche aufgegeben, sondern nur einem Teil der Oberfläche. Die Strömung der zu filtrierenden Flüssigkeit geschieht auf einem U-förmigen Weg nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren, damit das Filtermaterial bzw. die Oberfläche des Filtermaterials optimal zum Filtrieren ausgenutzt werden kann.As can be seen from the description above, the device according to the invention has a number of Peculiarities on what their working and working modes make it particularly advantageous. First, the too filtering liquid not all Filter material surface abandoned, but only a part of the Surface. The flow of the liquid to be filtered happens on a U-shaped path according to the principle of communicating tubes so that the filter material or Surface of the filter material optimally used for filtering can be.
Wie aus den Zeichnungen insbesondere Fig. 1 und 3 hervorgeht, wird das zu filtrierende Wasser, beispielsweise Abwasser, über die Leitung 31 zugeführt, strömt dann durch das Filtermaterial in den Behälter Teil A nach unten in Richtung des Pfeiles 38 in den Behälter B, in diesem nach oben durch das Filtermaterial hindurch um schließlich in den Brunnen 34 einzutreten aus dem es vermittels der Pumpe 35 entfernt wird.As can be seen from the drawings, in particular FIGS. 1 and 3, the water to be filtered, for example waste water, is fed via line 31 , then flows through the filter material into the container part A downward in the direction of arrow 38 into the container B, in this up through the filter material to finally enter the well 34 from which it is removed by means of the pump 35 .
Das Abwasser verteilt sich nachdem es über den Rand 33 des Einlaßbehälters 32 hinweggeflossen ist zunächst in dem Raum A und fließt dann wie beschrieben in den Raum B, so daß schließlich in beiden Räumen der Wasserspiegel auf dem in Fig. 1 mit 39 bestehenden Niveau steht. The waste water is distributed after it has flowed over the edge 33 of the inlet container 32 in room A and then flows into room B as described, so that finally the water level in both rooms is at the level in FIG. 1 with 39 .
Das frisch eingeleitete Wasser mit seinen darin enthaltenen Niederschlägen oder Ausfällungen wird also zuerst die obere Schicht des Filtermaterials, die innerhalb des Trums 24 des Kratzerbandes 22 liegt, durchströmen. Die obere Schicht des Filtermaterials nimmt also zunächst die großen Flocken oder Niederschläge auf und wird daher besonders schnell zugesetzt, wodurch die gesamte Funktionsweise des Filters lahmgelegt wird.The freshly introduced water with its precipitates or precipitates contained therein will therefore first flow through the upper layer of the filter material, which lies within the run 24 of the scraper belt 22 . The upper layer of the filter material therefore initially picks up the large flakes or precipitates and is therefore added particularly quickly, which paralyzes the entire functioning of the filter.
Um diesen Nachteil zu beseitigen wird dann der Kratzerförderer 22 in Gang gesetzt oder es befindet sich permanent in Betrieb, so daß die zugesetzte Materialschicht abgekratzt werden kann indem sich der Kratzerförderer in Richtung des Pfeiles 40 bewegt, während das obere Trum des Kratzerförderers 22 aus der unteren Öffnung des Filtermaterialbereiches 19 frisches Filtermaterial entnimmt und auf die obere Fläche des Filtermaterials in Abteilung A transportiert. Zu diesem Zweck ragt der Kratzerförderer 22 in das untere Ende des Behälters 17 hinein.To eliminate this disadvantage, the scraper conveyor 22 is then started or is in permanent operation, so that the added material layer can be scraped off by the scraper conveyor moving in the direction of the arrow 40 , while the upper run of the scraper conveyor 22 out of the lower one Opening of the filter material area 19 removes fresh filter material and transports it to the upper surface of the filter material in section A. For this purpose, the scraper conveyor 22 projects into the lower end of the container 17 .
Der Kratzerförderer 9 erstreckt sich in seiner Breite über beide Behälter A und B und dient zum Entleeren des Filtermaterials als Ganzes.The scratch conveyor 9 extends across both containers A and B in its width and serves to empty the filter material as a whole.
Die Arbeitsweise kann nun so sein, daß man den Kratzerförderer 22, welcher die oberste Schicht des Filtermaterials bearbeitet, kontinuierlich laufen läßt oder man steuert den Kratzerförderer 22 in Abhängigkeit vom Durchsatz der Flüssigkeit, durch das Filtermaterial pro Zeiteinheit. The procedure can now be such that the scraper conveyor 22 , which processes the top layer of the filter material, is run continuously or the scraper conveyor 22 is controlled depending on the throughput of the liquid, through the filter material per unit of time.
Läßt der Durchsatz nach, wird der Kratzerförderer in Gang gesetzt und erneuert die obere Schicht des Filmmaterials um dann wieder abgeschaltet zu werden.If the throughput decreases, the scraper conveyor is started and renews the top layer of the footage and then again to be switched off.
Wie bereits oben dargestellt ist, braucht der Behälter nicht diese dreieckige Gestalt in der Seitenansicht zu haben. Er kann rechteckig sein, aber auch parallelogrammartig oder schräg rechteckig.As already shown above, the container does not need to have this triangular shape in the side view. He can be rectangular, but also parallelogram or oblique rectangular.
Der Kratzerförderer 22, welcher der wichtigste Teil der Vorrichtung ist, würde dann mit seinem rechten Teil steiler verlaufen, während der Kratzerförderer 9 ähnliche Gestalt hätte wie der Kratzerförderer 22.The scraper conveyor 22 , which is the most important part of the device, would then run steeper with its right part, while the scraper conveyor 9 would have a similar shape to the scraper conveyor 22 .
Der erfinderische Kern der Sache ist der Austausch von sich zusetzendem Filtermaterial an dessen oberen Ende gegen unverbrauchtes Filmmaterial aus dem Vorrat 19.The inventive essence of the matter is the exchange of clogged filter material at its upper end with unused film material from the stock 19 .
Wie aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich ist, wird das oberflächlich abgetragene Filtermaterial durch den Kratzerförderer 22 bei 42 abgeworfen. Beim Austausch des gesamten Filtermaterials durch den Kratzerförderer wird das Filtermaterial, wie bei 43 schematisch dargestellt, abgeworfen. Bei den Kratzerförderern handelt es sich um Gliederbänder mit wabenartigen von benachbarten Gliedern gebildeten Öffnungen. Die einzelnen schwenkbar miteinander verbundenen Glieder haben eine wählbare Höhe, so daß die abgetragene Filtermaterialschicht austauschbar ist in einer Dicke, die der Höhe der Glieder des Kratzerförderers 22 entspricht.As can be seen from FIG. 1 of the drawing, the surface-worn filter material is thrown off by the scratch conveyor 22 at 42 . When the entire filter material is replaced by the scraper conveyor, the filter material is discarded, as shown schematically at 43 . The scraper conveyors are link belts with honeycomb-like openings formed by adjacent links. The individual pivotally connected links have a selectable height, so that the removed filter material layer is exchangeable in a thickness which corresponds to the height of the links of the scraper conveyor 22 .
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