DE4440060C1 - Back-washable filtration system - Google Patents

Back-washable filtration system

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Klaus Dipl Ing Barth
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OEKO-SYSTEME MASCHINEN- UND ANLAGENBAU GMBH, 04129
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Abstract

Liquids are filtered in a back-washable unit including a filter with a fixed bed of granular material positioned centrally in a fixed tube (1), within which is a vertically displaceable tube (2). The two tubes are sealed together by a sliding seal (5) of elastic material and an inlet funnel (3) is provided at the top of the displaceable tube, with a drive fastening (4). During the back-washing phases, the inlet height is adapted to the particular conditions to reduce the otherwise normal dead space.

Description

Die Erfindung betrifft eine rückspülbare Filteranlage zur Aufbereitung von Flüssigkeiten mit einem Festbett aus körnigem Material.The invention relates to a backwash filter system Treatment of liquids with a fixed bed granular material.

Bei der Filtration werden zu behandelnde Flüssigkeiten über­ wiegend von oben nach unten durch ein Filterbett aus körni­ gem Material geleitet. Dabei lagern sich suspendierte Fest­ stoffe u.ä. an den Oberflächen des Filtermaterials an. Das Porenvolumen des Filterbettes wird nach und nach verstopft und die Durchflußmenge verringert sich.The liquids to be treated are filtered over weighing from top to bottom through a granular filter bed directed according to material. Suspended feasts are stored fabrics etc. on the surfaces of the filter material. The The pore volume of the filter bed is gradually blocked and the flow rate decreases.

Deshalb muß die Filtration unterbrochen werden und eine Rückspülung erfolgen. Dazu wird das Filterbett von unten nach oben mit einem Wasserstrom und/oder einem Wasser/Luft- Gemisch unter Druck gespült. Das Filterbett wird dadurch aufgelockert, die Verunreinigungen abgelöst und mit dem Spülwasser ausgetragen. Das verunreinigte Spülwasser wird in einer Schlammwasserrinne gesammelt oder in ein Schlammwas­ serbecken abgeleitet.Therefore the filtration must be interrupted and one Backwashing done. For this, the filter bed is from below up with a stream of water and / or a water / air Mixture rinsed under pressure. This will make the filter bed loosened up, the impurities removed and with the Discharge water discharged. The contaminated rinse water is in collected in a mud water channel or in a mud washer water basin derived.

Bei fest angeordneten Ablaufeinrichtungen für das Schlamm­ abwasser ist der Verbrauch an Spülwasser bzw. Luft sehr hoch.With permanently arranged drainage devices for the sludge wastewater is the consumption of flushing water or air high.

Es wurde deshalb in der DE 41 12 237 C1 vorgeschlagen, bei laufender Filtration jeweils Teilflächen des Filterbettes rückzuspülen und das Schlammabwasser mit vertikal beweg­ lichen Saugstutzen von oben abzusaugen. Dies ermöglicht zwar eine kontinuierliche Durchführung der Filtration, allerdings mit deutlich erhöhtem Verbrauch an Spülwasser.It was therefore proposed in DE 41 12 237 C1, at ongoing filtration partial areas of the filter bed backwash and move the sludge wastewater vertically vacuum suction port from above. this makes possible continuous filtration, however with a significantly increased consumption of rinse water.

Weiterhin ist aus der EP 029468 A1 und der EP 305606 A1 bekannt, in eine Seitenwand der Filteranlage oberhalb des Filterbettes einen verschließbaren Schlitz zum Schlamm­ wasserablaufkanal anzuordnen. Dieser Schlitz wird mit einer um eine Achse aufklappbaren Schlammwasserklappe verschlossen Durch schrittweises Öffnen dieser Klappe soll eine Redu­ zierung des Spülwasserverbrauchs eintreten.Furthermore, EP 029468 A1 and EP 305606 A1 known in a side wall of the filter system above the Filter bed a lockable slot to the sludge arrange drainage channel. This slot is made with a Closed sludge water flap that can be opened around an axis By gradually opening this flap, a Redu decoration water consumption.

Durch die einseitige Anordnung der Klappe kann sich nach­ teilig auswirken, daß Schlammpartikel am entgegengesetzten Ende des Filterbettes nicht restlos ausgetragen werden und so zu einer Verstopfung des Filterbettes führen können, da bedingt durch das Strömungsgefälle der Weg der Schlammpar­ tikel zur Klappe in der Spülzeit zu weit ist. Diese bekannten Anordnungen erfordern jedoch einen hohen technischen Aufwand und sind überwiegend nur für offene Betonfilterbetten geeig­ net. Due to the one-sided arrangement of the flap, partially affect that sludge particles on the opposite End of the filter bed are not completely discharged and can lead to blockage of the filter bed because due to the flow gradient the path of the mud par the flap is too wide during the rinsing time. These well-known Arrangements, however, require a high level of technical complexity and are mostly only suitable for open concrete filter beds net.  

Für geschlossene Filterkammern sind ferner ältere Vorschläge bekannt, sämtliche Anschlüsse des Filters in mehreren, in­ einander gestellten Rohren zusammenzufassen, (vergl. DE-GM 17 70 636) bzw. bei übereinander angeordneten Filterkammern die Zu-und Abflußrohre ineinander zu stellen (vergl. DD-PS 21117). Diese bekannten Vorschläge weisen jedoch fest ange­ ordnete Ablaufeinrichtungen auf. Der Verbrauch an Spülwasser bzw. Spülluft ist ebenfalls hoch. Außerdem sind besondere bauliche Gestaltungen für den Aufbau dieser Filterkammern erforderlich.Older suggestions are also for closed filter chambers known, all connections of the filter in several, in summarize pipes placed against each other (see DE-GM 17 70 636) or with filter chambers arranged one above the other to put the inlet and outlet pipes into each other (see DD-PS 21117). However, these known proposals are firm ordered drain facilities. The consumption of rinse water or purge air is also high. They are also special structural designs for the construction of these filter chambers required.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit geringem Aufwand eine rück­ spülbare Filteranlage zu schaffen, die es ermöglicht, den Spülwasserverbrauch zu senken und die Oberfläche des Filter­ bettes gleichmäßig zu regenerieren.The object of the invention is a back with little effort to create flushable filter system that enables the Reduce rinse water consumption and the surface of the filter regenerate beds evenly.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Filteranlage zur Rückspülung zentrisch ein fest angeordnetes Rohr und darin ein vertikal verschiebbares Rohr mit einer Befestigung zum Antrieb für die Vertikalverstellung und einen am oberen Ende angeordneten, konisch geformten Einlauftrichter aufweist, die gegeneinander abgedichtet sind. Das Rohr weist am oberen Ende eine Gleitdichtung aus elastischem Material auf und am unteren Ende des Rohres sind Abstandshalter aus elastischem Material zur Zentrierung befestigt.According to the invention the object is achieved in that the Filter system for backwashing a fixed center Pipe and a vertically displaceable pipe with a fastening to the drive for vertical adjustment and a tapered one located at the top Has inlet funnel that sealed against each other are. The tube has a sliding seal at the top made of elastic material on and at the lower end of the tube are spacers made of elastic material Centering attached.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung des vertikal verschieb­ baren Rohres mit Einlauftrichter kann der Verbrauch an Rück­ spülwasser bzw. Druckluft und dafür erforderliche Energie wesentlich gesenkt werden. In Abhängigkeit von der Ver­ schmutzung des Spülwassers und der jeweiligen Spülphase wird der Ablauf so eingestellt, daß oberhalb des Filterbettes nur ein geringer Totraum, gefüllt mit Spülwasser, entsteht. Weiterhin bewirkt die erfindungsgemäße Anordnung, daß Verluste an körnigem Filtermaterial, aufgewirbelt durch die Rückspülung, minimiert werden.With the arrangement of the vertically shift baren pipe with inlet funnel, the consumption of return flushing water or compressed air and the energy required for this be significantly reduced. Depending on the ver soiling of the rinsing water and the respective rinsing phase the drain set so that only above the filter bed a small dead space, filled with rinse water, is created. Furthermore, the arrangement according to the invention causes that Loss of granular filter material whirled up by the Backwashing can be minimized.

Die Anordnung ist sowohl für offene als auch für geschlos­ sene Filteranlagen mit Filterbetten auch unterschiedlicher körniger Materialien einsetzbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei Austausch der Filtermaterialien mit anderen materialspezifischen Kennwerten eine Anpassung der Spülparameter problemlos erfolgen kann, ohne Füllmaterial­ verluste in Kauf nehmen zu müssen. Es ist auch möglich, die Bettstreckung des Filterbettes während der Rückspülung ohne konstruktive Änderungen des Ablaufsystems zu vergrößern.The arrangement is for both open and closed filter systems with filter beds also different granular materials can be used. Another advantage is that when replacing the filter materials with other material-specific parameters an adjustment of the Flushing parameters can be done easily, without filler material  to have to accept losses. It is also possible that Stretching the filter bed during backwashing without to enlarge constructive changes to the drain system.

Die beigefügte Zeichnung dient zur Erläuterung der Er­ findung und zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel.The attached drawing serves to explain the Er Finding and shows schematically an embodiment.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine rückspülbare Filteran­ lage und zwar links bei niedrigem Stand des Einlauf­ rohres und rechts bei höherem Stand des Einlauf­ rohres. Fig. 1 shows in cross section a backwashable Filteran location, namely left at a low level of the inlet pipe and right at a higher level of the inlet pipe.

In einer Filteranlage mit einem Festbett aus körnigem Ma­ terial ist zentrisch ein fest angeordnetes Rohr 1 mit einem darin befindlichen, vertikal verschiebbaren Rohr 2 mit Ein­ lauftrichter 3 angebracht. Beide Rohre sind durch eine am oberen Ende des Rohres 1 angeordnete Gleitdichtung 5 aus elastischem Material gegeneinander abgedichtet. Der Einlauf­ trichter 3 befindet sich am oberen Ende des Rohres 2 und ist konisch in Form einer Einlauftulpe gestaltet. Weiterhin be­ findet sich am oberen Ende des Rohres 2 eine Befestigung 4 zum Antrieb der Vertikalverstellung des Rohres 2. Der Antrieb kann - in der Zeichnung nicht dargestellt - über ein Antriebsgestänge oder ähnliches elektrisch, mechanisch oder pneumatisch erfolgen. Er wird oberhalb des Flüssigkeitsbereiches angeordnet. Am unteren Ende des Rohres 2 befinden sich Abstandshalter 6 aus elastischem Material zur Zentrie­ rung des Rohres 2. Durch den vertikal verstellbaren Einlauf für das verunreinigte Spülwasser kann während der verschie­ denen Rückspülphasen die Einlaufhöhe den jeweiligen Bedin­ gungen angepaßt und der sonst übliche Totraum verringert werden. So wird beim Rückspülen mit hoher Turbulenz der Einlauftrichter weit nach oben verstellt und danach schritt­ weise nach unten verschoben.In a filter system with a fixed bed made of granular Ma material, a fixed tube 1 with an therein, vertically displaceable tube 2 with a funnel 3 is attached centrally. Both tubes are sealed against each other by a sliding seal 5 made of elastic material arranged at the upper end of the tube 1 . The inlet funnel 3 is located at the upper end of the tube 2 and is conical in the form of an inlet tulip. Further, be found at the upper end of pipe 2 an attachment 4 for driving the vertical movement of the pipe. 2 The drive can - not shown in the drawing - take place via a drive linkage or the like electrically, mechanically or pneumatically. It is placed above the liquid area. At the lower end of the tube 2 there are spacers 6 made of elastic material for centering the tube 2nd Due to the vertically adjustable inlet for the contaminated rinsing water, the inlet height can be adapted to the respective conditions during the various backwashing phases and the otherwise usual dead space can be reduced. When backwashing with high turbulence, the inlet funnel is adjusted far upwards and then gradually moved downwards.

Claims (1)

Rückspülbare Filteranlage für die Aufbereitung von Flüssigkeiten mit einem Festbett aus körnigem Ma­ terial, wobei
  • a) die Filteranlage zur Rückspülung zentrisch ein fest angeordnetes Rohr (1) und darin ein vertikal verschieb­ bares Rohr (2) aufweist, die gegeneinander abgedichtet sind,
  • b) das Rohr (2) am oberen Ende einen konisch geformten Einlauftrichter (3) und eine Befestigung (4) zum Antrieb für die Vertikalverstellung aufweist,
  • c) das Rohr (1) am oberen Ende eine Gleitdichtung (5) aus elastischem Material enthält,
  • d) am unteren Ende des Rohres (2) Abstandshalter (6) aus elastischem Material befestigt sind.
Backwashable filter system for the treatment of liquids with a fixed bed made of granular material, whereby
  • a) the filter system for backwashing has a centrally arranged tube ( 1 ) and therein a vertically displaceable tube ( 2 ) which are sealed against one another,
  • b) the tube ( 2 ) has a conically shaped inlet funnel ( 3 ) at the upper end and a fastening ( 4 ) for driving the vertical adjustment,
  • c) the tube ( 1 ) at the upper end contains a sliding seal ( 5 ) made of elastic material,
  • d) at the lower end of the tube ( 2 ) spacers ( 6 ) made of elastic material are attached.
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