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Aktiengesellschaft für Hydrologie in Basel Druckfilter mit körnigem
Filtermaterial Schlammhaltige, insbesondere lehmhaltige Nutzwässer durch Filterung
über Sandfilter bekannter I Konstruktion zu reinigen, war bisher außerordentlich
schwierig, wenn nicht oft unmöglich, weil nämlich bei derartigen Wässern schon nach
kurzer Zeit auf der Oberfläche des Filtermaterials eine schlammartige, fast gummideclienähnliche
Schicht sich bildete, die den Wasserdurchgang derart erschwerte, daß der vorhandene
Betriebsdruck durch den hohen Filterwiderstand nahezu verloren ging und hierdurch
zwangsläufig die Relnwassermenge stark beeinträchtigt wurde.
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Mit dem nachstehend beschriebenen Erfindungsgegenstand wird dieser
Nachteil dadurch behoben, daß eine Filterversinterung bzw. die Bildung einer fast
undurchlässigen schlammartigen Schicht auf der Oberfläche des Filtermaterials verhindert
wird. Gleichzeitig ist mit dem Drudlrfilter eine Vorrichtung verbunden, die den
bei der Wasser filterung anfallenden Schlamm in an sich bekannter Weise von Hand
oder automatisch in bestimmten Zeitintervallen ohne Betriebsstörung entfernt.
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Es ist bereits bekannt, bei Sandfiltern die zu filtrierende Rohflüssigkeit
mittels einer Brause auf die Filteroberfläche zu leiten und ferner oberhalb der
Sandschich. tfläche Spülvorrichtungen anzubringen, welche bei der sogenannten Rückspülung
des Filtersandes von oben nach unten die Rückspülwirkung dadurch verstärken, daß
die obere Schicht des Filtermaterials durch besondere, im oberen Wasserraum des
Filters angebrachte Verteil- oder Spritzrohre gereinigt wird.
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Diese Vorrichtungen haben jedoch nicht eine genügend starke Wirkung,
um größere Schlammengen oder sonstige aus dem Wasser bei der Filterung anfallende
Stoffe in einem Maße von der Oberfläche des Filtermaterials fernzuhalten, daß eine
Wasserdurchlässigkeit für die Filterung bestehen bleibt.
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Der Erfindungsgegenstand, welcher eine dauernde Durchlässigkeit der
obersten Filterschicht gewährleistet, ist in einer Abbildung dargestellt, und besteht
aus einem stehenden zylindrischen Behälter 1, der in seinem oberen Teil einen doppelten
Boden 2 hat, in welchem Wasserstrahidüsen 3 befestigt sind, die auf die Filteroberfläche
gerichtet sind. Im trichterförmigen unteren Teil des Filterbehälters I ist ein Siebboden
oder Filtersieb 4 angebracht. Ferner ist ein Schnellschlußabsperrorgan 5 für die
Schlammwasserentfernung vorgesehen, welches entweder von Hand oder durch einen Elektromotor
6 betätigt werden kann, 7 bezeichnet die Rohwasserzuflußleitung, 8 die Reinwasserabflußleitung,
9 eine Umgehungsleitung mit Absperrorgan, IO und I4 die Rückspül-und Schlammabflußieitung
und ii ein Differenzdruckmanometer Init den zugehörigen DiKerenzdrucklczitungen
12 und I3. Mit 15 ist die Berührungsfläche der als Träger dienenden groblen Quarzkiesschicht
mit der größeren
feinen Quarzsandschicht I6 benannt; 17 ist ein
Absperrorgan, welches bei der Rückspülung geschlossen ist.
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Die Wirkungsweise des Filters ist folgende: Das schlamnrhaltige,
zu filtrierende Rohwasser tritt durch die Rohwasserleitung 7 in den oberen Teil
des Filters unter Druck ein, strömt durch die über die Filteroberfläche gleichmäßig
verteilten und im Doppelboden 2 angeordneten Düsen 3 unter kräftiger Strahlwirkung
aus und erzeugt auf der Oberfläche des Filtersandes kraterförmige Vertiefungen,
so daß der Schlamm dauernd vom Filtersand abgespült wird und die eingangs erwähnte
sdhlammartige, wasserundurchlässige Schicht sich nicht bilden kann.
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Das in starker Bewegung befindliche Rohwasser reichert sich hierbei
mehr und mehr mit dem abgeschiedenen Schlamm an. Sobald der Filterwiderstand, der
durch das Differenzdruckmanometer II angezeigt wird, durch die Schla:nznanreicherung
nach einer gewissen Betriebsperiode eine Höhe erreicht, die eine Rückspülung erforderlich
macht, wird durch den Elektromotor 6 das Absperr organ 5 schnell geöffnet, so daß
der oberhalb des Filtermaterials in Bewegung befindliche Schlamm durch die Abwasserleitung
10 und 14 durch den vorhandenen Betrieblsdruck während des Filterbetriebes entfernt
wird. Der ganze Vorgang dauert nur wenige Minuten. Durch einen einstellbaren elektrischen
Zeitschalter wird dann nach einer gewissen Zeit die Drehrichtung des Motors 6 umgekehrt,
so daß das Schlammventil 5 sich wieder schließt. Der normale Betrieb kann hierauf
wieder aufgenommen werden, bis sich der Filterwiderstand wieder so weit vermindert
hat, daß eine Schlammentfernung in der vorher beschriebenen Weise erforderlich wird.
Außer dieser während des normalen Betriebes ohne nennenswerte Betriebsstörung erreichbaren
Schlinmabführung wird eine gründliche Reinigung des gesamten Filtermaterials dadurch
vorgenommen, daß z. B. einmal während einer Beniebsperiode das Absperrorgan 17 geschlossen
wird, während die Absperrorgane 9 und 5 offen sind, so daß das Rohwasser von unten
durch das Filter hindurdhströmt und die e gesamte Filtermasse von den eingedrungenen
Rückständefn befreit.
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Das Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung besteht also darin, daß
das zu trierende schlammhaltige Rohwasser nicht in trägem Strom auf die Sandfiltermasse
gelangt, sondern daß die gleichmäßig über die Filteroberfläche e verteilten Strahldüsen
die obere Sandschicht aufwühlen und dauernd in strudelnde Bewegung versetzen, so
daß sich im oberen Teil des Filtersandes kraterförmige, die Filterfläche vergrößernde
Vertiefungen bilden, die dauernd ausgewaschen werden, wodurch die Bildung von schlammartigen,
dichten, wasserundurchlässigen Schichten dauernd verhindert wird. Durch die selbsttätige
pBeriodischbe S, chlamwasserabführung aus dem Raum oberhalb der Filterschicht wird
ferner erreicht, daß das Sandfiltermaterial während der gesamten Betriebsdauer des
Filters stets gleichmäßig filterfähig bleibt.