DE3940107C2 - Vorrichtung zum Reinigen der Filterkiesschüttung in Wasserbrunnen - Google Patents
Vorrichtung zum Reinigen der Filterkiesschüttung in WasserbrunnenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen der Filterkiesschüttung
in Wasserbrunnen, bestehend aus zwei im Brunnenfilter über
einander angeordneten Pumpen, die jeweils in einem aus mindestens einem
geschlossenen Verlängerungsstück und mindestens einem gelochten Saug
stück bestehenden Gehäuse untergebracht sind, wobei die obere Pumpe an
eine Steigleitung angeschlossen ist und die Gehäuse miteinander durch ein
Zwischenstück mit einer an die untere Pumpe angeschlossenen Armatur
verbunden und an ihrer Ober- und Unterkante gegenüber dem Brunnenfilter
durch Dichtungen abgedichtet sind.
Es ist bekannt, daß bei Entnahmebrunnen und Meßbrunnen für Grundwas
ser- und Uferfiltrat bei zunehmender Betriebszeit Verstopfungserscheinun
gen in der Filterkiesschüttung in Form von Versandungen, Verockerungen,
Versinterungen und deren Mischformen auftreten, welche zur Verringerung
der Entnahmemengen des Brunnens führen.
Man versucht durch Anwendung von Regenerierverfahren die Verunreini
gungen in der Filterkiesschüttung zu beseitigen. Eines der Verfahren ist das
Einfüllen einer Reinigungschemikalie in den Brunnen hinein. Da man in den
gesamten Grundwasserleiter injizieren muß, wird eine hohe Reini
gungschemikalienmenge auf einer großen Injektionsfläche verbraucht,
wobei eine intensive örtlich beschränkte Regenerationsarbeit in einzelnen
Abschnitten nicht möglich ist.
Aus der DE 81 20 151 U1 ist ein Reinigungsverfahren für Brunnen
bekannt, bei dem unter Verwendung einer Vorrichtung der eingangs
genannten Art in einem ersten Arbeitsschritt in den Brunnen eingefüllte
Säure durch die Schlitze des Brunnenfilters in Richtung des Erdreichs ver
preßt und nach einer Verweilzeit in einem zweiten Arbeitsschritt ein Spül
strom zum Abschwemmen der gelösten Ablagerungen erzeugt und ein Teil
des die Ablagerungen enthaltenen Spülstroms abgepumpt wird. Bei der
Vorrichtung, die hierbei verwendet wird, sind die beiden miteinander ver
bundenen Gehäuse nur an ihren entgegengesetzten Enden und am Zwi
schenstück mit einer gegenüber dem Brunnenfilter abgedichteten Trenn
wand versehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Reinigung
einer verstopften Filterkiesschüttung zu schaffen, die eine abschnittsweise sehr
intensive Regenerierung unter Anwendung von Zirkularströmungen
gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst, daß die Saugstücke an
ihrer Ober- und Unterkante gegenüber dem Brunnenfilter durch Dichtungen
abgedichtet und an gesonderte Injektionsleitungen angeschlossen sind, daß das obere geschlossene Verbindungsstück durch
eine daran befestigte und hydraulisch und/oder pneumatisch an den
Brunnenfilter anpreßbare Langmanschette umschlossen ist, die im oberen
geschlossenen Verlängerungsstück den Brunnenfilter auf der Innenseite
abdichtet, daß die Pumpen durch das Zwischenstück mit der Armatur von
einander absperrbar sind und die untere Pumpe mittels einer absperrbaren
Umgehungsleitung mit der Steigleitung verbunden
ist, daß über die Steigleitung Druckluft oder gasförmige sowie chemische
Regenerierungsmittel zuführbar sind und daß ein Meßaufnehmer vorgese
hen ist zur Beobachtung von Qualitätsänderungen des Wassers.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß eine besonders
wirksame und intensive Reinigung nicht nur des Brunnenfilters, sondern vor
allem auch der Kiesschüttung des Brunnens erreicht wird. Durch die sich
über den der Länge des oberen Verlängerungsstückes entsprechenden Längenabschnitt des Brunnenfilters erstreckende und
diesen dicht verschließende Langmanschette ist die Regenerier- und Spül
strömung gezwungen, in diesem Bereich die Kiesschüttung zu passieren
und dort vorhandene Ablagerungen zu lösen und mitzureißen. Die erfin
dungsgemäße Vorrichtung hat weiterhin den Vorteil, daß durch Schließen
der Armatur im Zwischenstück und Öffnen der Umgehungsleitung die För
derleistung beider Pumpen addiert werden kann. Hierdurch läßt sich im
Spülbetrieb eine hohe Spülgeschwindigkeit mit entsprechend hohem Aus
trag an Verunreinigungen und hoher Reinigungswirkung erzielen und eine
wirksame Entsandung der Kiesschicht durchführen. Weiterhin ermöglicht
diese Betriebsweise trotz der im Vergleich zur installierten Brunnenpumpe
kleineren Pumpen der Vorrichtung eine ausreichende Notwas
serversorgung. Zur Steigerung der Regenerierleistung trägt weiterhin die
Begrenzung der Strömungswege auf die die gelochten Saugstücke umge
benden Abschnitte innerhalb des Brunnenfilters bei. Eine Schwächung der
Strömungsenergie durch Verteilung der Strömung im Brunnenfilter wird da
durch vermieden. Die erfindungsgemäße Verwendung der Steigleitung ins
besondere für die Einleitung von Druckluft, trägt weiterhin erheblich zur
Vereinfachung der Vorrichtung bei, da die zusätzlichen Injektionsleitungen
für die Einleitung von Chemikalien einen vergleichsweise geringen Quer
schnitt haben können. Der erfindungsgemäße Meßaufneh
mer hat schließlich den Vorteil, daß geeignete Qualitätsparameter vor Ort
gemessen und zur Steuerung des Verfahrens verwendet werden können.
Erfindungsgemäß können
beide Pumpen mit einer stufenlos
regelbaren Drehzahlregelung versehen sein.
Die während des Spülvorganges in einem übertage aufgestellten
Behälter aufgefangenen Chemikalien können in diesem Behälter
abgetrennt und durch Hinzufügung zusätzlicher Chemikalien auch
neutralisiert werden, wobei das von den Chemikalien befreite
Wasser aus dem Behältnis abgeleitet wird.
Die Injek
tionsleitungen und die Steigleitung können gleichzeitig zur Injek
tion in den Grundwasserleiter verwendet werden.
Über die Injektionsleitung können aber auch bei stillstehenden
beiden Pumpen Druckluft oder Gase in die Filterkiesschüttung
auf der Außenseite der an den Brunnenfilter angepreßten Lang
manschette injiziert werden.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnung der grundsätzliche
Vorrichtungsaufbau und der Verfahrensablauf näher erläutert
und beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Filterspüleinrichtung
im Brunnen in einem Ausschnitt,
Fig. 2 einen schematisch gehaltenen Längsschnitt durch die
gesamte Einrichtung einschließlich der übertage
angeordneten Teile
und
Fig. 3 einen schematischen Strömungsverlauf.
Der in Fig. 1 angegebenen Darstellung ist zu entnehmen, daß
ein oberes Verlängerungsstück 1 durch einen oberen Anschluß
flansch 2 nach oben abgeschlossen ist, wogegen unterseitig
ein oberes Saugstück 3 angeschlossen ist.
Ein dem oberen Saugstück 3 entsprechendes unteres Saugstück
4 ist in der gleichen Weise mit einem unteren Verlängerungs
stück 26 verbunden, das nach unten hin durch einen unteren
Abschlußflansch 6 abgeschlossen ist.
In jedem dieser beiden durch Saugstücke und Verlängerungsstücke
gebildeten Gehäuse ist eine Pumpe 9 bzw. 10 untergebracht.
Zwischenflansche 5 und Dichtungen 20 schaffen mehrere Abdich
tungshorizonte übereinander. An einer Dichtungsplatte 27 ist
eine Langmanschette 28 befestigt, welche hydraulisch oder pneu
matisch an den Brunnenfilter 21 angepreßt wird und diesen ab
dichtet.
Die beiden erwähnten Gehäuse, welche die Pumpen 9 und 10 in
sich einschließen, sind durch eine absperrbare Armatur 11
mit Zwischenstück 12 miteinander verbunden.
Ferner sind die genannten Gehäuse durch die Injektionsleitungen
13 und 25 miteinander verbunden.
Der obere Anschlußflansch 2 ist mit einem Anschlußstück 7
sowie einem Anschlußstutzen 8 für die Injektionsleitung 13
ausgestattet.
Das Kabel 14 für die Pumpe 9 wird durch die Kabeldurchführung
16 geführt, wogegen das Kabel 15 für die Pumpe 10 durch die
Kabeldurchführungen 17 und 18 zur Pumpe 10 geführt wird.
Ein am Meßkabel 19 hängender Meßaufnehmer 24 gibt Aufschlüsse
über Qualitätsveränderungen der zwischen der Bohrlochwand 23
und dem Brunnenfilter 21 befindlichen Filterkiesschüttung 22
und des Wassers.
In der Darstellung gemäß Fig. 2 sind die gleichen Teile mit
den gleichen Bezugsziffern aus der Fig. 1 versehen.
Die Darstellung zeigt aber noch zusätzlich die Umgehungslei
tung 29 für die untere Pumpe 10.
Die Steuerleitung für die Absperrarmatur 11 ist mit der Bezugs
ziffer 30 versehen, wogegen die Druckgaseinspeisung durch die
Bezugsziffer 31 angegeben ist. An dem Chemikalienvorratsbehälter
32 ist die Rückführleitung 33 und die Umwälzleitung 34 ange
schlossen.
Die Steigleitung 35 ist auf eine Schlauchtrommel 36 aufwickel
bar, die mit einem nicht dargestellten Antrieb ausgerüstet ist.
Die Abwasserleitung 37 führt zu einem in der Zeichnung nicht
dargestellten Neutralisationsbehälter und die Abwasserablei
tung 38 in einen Vorfluter.
Die Chemikaliendosierpumpe wird durch die Bezugsziffer 41 be
zeichnet.
Die Schmutzwasserpumpe 39 ist mit der Schmutzwasserableitung 40
verbunden.
Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt den Förderweg 51, d. h.
die dosierte Zugabe von Luft, die wahlweise ersetzbar ist durch
eine Zugabe von Gasen oder Regenerierchemikalien. Der Förderweg
52 zeigt die Absaugung mit der Pumpe 10 aus dem Abschnitt B,
das Injizieren in den Abschnitt C und die zirkuläre Rückströ
mung von Abschnitt C in Abschnitt B.
Über den Förderweg 55 kann zur Erzielung einer Gegenström
spülung ebenfalls Druckluft oder gasförmige sowie chemische
Regenierungsmittel zugeführt werden.
Die Anwendung der beschriebenen Vorrichtungen und des Ver
fahrens gestatten sowohl die Durchführung einer Zwei-Phasen-
Spülung (Wasser-Gas-Spülung) als auch eine sehr intensive ört
lich begrenzte Regenerierung von Abschnitten eines Wasserbrun
nens unter kontrollierter und intensiver, mehrfacher Ausnutzung
zirkulierender Chemikalienströme. Dieses örtlich eng begrenzte
zur Anwendung gelangende Regenerierverfahren kann dann nach Ver
bringung der Vorrichtung in einen benachbarten Abschnitt dort
erneut zur Anwendung gelangen, so daß auf diese Weise der ge
samte Wasserbrunnen in einem selbsttätig ablaufenden, feinfühlig
steuerbaren Arbeitsverfahren regeneriert wird.
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Reinigen der Filterkiesschüttung in Wasserbrunnen,
bestehend aus
- 1. zwei im Brunnenfilter (21) übereinander angeordneten Pumpen (9, 10),
- 2. die jeweils in einem aus mindestens einem geschlossenen Verlän gerungsstück (1, 2; 26, 6) und mindestens einem gelochten Saugstück (3, 4) bestehenden Gehäuse untergebracht sind,
- 3. wobei die obere Pumpe (9) an eine Steigleitung angeschlossen ist und die Gehäuse miteinander durch ein Zwischenstück (12) mit einer an die untere Pumpe (10) angeschlossene Armatur (11) ver bunden und gegenüber dem Brunnenfilter (21) durch Dichtungen (20) abgedichtet sind,
- 1. die Saugstücke (3, 4) an ihrer Ober- und Unterkante gegenüber dem Brunnenfilter durch Dichtungen (20) abgedichtet und an gesonderte Injektionsleitungen (13, 25) angeschlossen sind,
- 2. das obere geschlossene Verlängerungsstück (1, 2) durch eine daran befestigte und hydraulisch und/oder pneumatisch an den Brunnenfilter (21) anpreßbare Langmanschette (28) umschlossen ist, die das obere geschlossene Verlängerungsstück (1) zum Brunnenfilter (21) auf der Innenseite des Brunnenfilters (21) abdichtet,
- 3. die Pumpen (9, 10) durch das Zwischenstück (12) mit der Arma tur (11) voneinander absperrbar sind,
- 4. die untere Pumpe (10) mittels einer absperrbaren Umge hungsleitung (29) mit der Steigleitung (35) verbunden ist,
- 5. über die Steigleitung (35) Druckluft oder gasförmige sowie chemi sche Regenerierungsmittel zuführbar sind und
- 6. ein Meßaufnehmer (24) vorgesehen ist zur Beobachtung von Qualitätsveränderungen des Wassers.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steigleitung (35) auf eine Schlauchtrommel (36) mit Antrieb auf
wickelbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
beide Pumpen (9, 10) mit einer stufenlos regelbaren Drehzahlregelung
versehen sind.
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