DE69407661T2 - Verbesserungen bei oder in Bezug auf Filtriervorrichtungen für Flüssigkeitsklärung, insbesondere Wasser - Google Patents
Verbesserungen bei oder in Bezug auf Filtriervorrichtungen für Flüssigkeitsklärung, insbesondere WasserInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen von Filtervorrichtungen zur Klärung von Flüssigkeiten, insbesondere von industriellen oder kommunalen Abwässern.
- Die vorliegende Anmelderin hat offene Filter mit Namen "AQUAZUR" vorgestellt, die insbesondere im "Mémento Technique de l'Eau" - Seite 772-783 - Band 2 - 9. Auflage - herausgegeben von der Société DEGREMONT - 1989 - (Editions Lavoisier) und in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 036 793, auf welche sich der Leser beziehen kann. beschrieben sind.
- Diese Art der Filtervorrichtung weist ein offenes Becken aus Beton auf, das einen ebenfalls im allgemeinen aus Beton hergestellten und mit Düsen versehenen Boden aufweist, auf dem das Bett mit dem Filtermaterial angeordnet ist, wobei die Zuführung von unbehandeltem Wasser über seitlich entlang des Beckens angeordnete Rinnen zur Zuführung erfolgt, und wobei das filtrierte Wasser unter dem Boden über einen axialen Längskanal abgeführt wird. in diesem bekannten Filtertyp erfolgt das Waschen der Partikel im Filterbett durch die Zugabe von Waschwasser und -luft über den Boden mit Düsen, wobei das Waschwasser über eine entlang der Achse des Beckens angeordnete Längsrinne abgeführt wird.
- Derartige Filteranlagen arbeiten zufriedenstellend. Indessen schlägt die vorliegende Erfindung Verbesserungen vor, die ein Verringern der plötzlichen Durchflußmenge des Spülmitteis bei Filtern mit einer großen Oberfläche ermöglichen, da zur Zeit die plötzliche Durchflußmenge des Spülmitteis bei der Realisierung von Filtern großer Abmessungen dieses Typs den einschränkenden Faktor darstellt. Darüber hinaus schlägt die Erfindung bei solchen Filtern großer Abmessungen die Verbesserung der Zuführung von zu filterndem Wasser vor, indem eine gleichmäßige Verteilung dieser Zuführung über die gesamte Länge des Filters bewerkstelligt wird. Die vorliegende Erfindung hat daher eine Filtervorrichtung zur Klärung von Flüssigkeiten, insbesondere von Industrie- oder Abwässern zur Aufgabe, die mit einem das Filterbett tragenden Boden mit Düsen versehenes offenes Becken, seitliche Rinnen zur Zuführung des unbehandelten Wassers, einen Kanal zur Abführung des gefilterten Wassers, Mittel zum Waschen des Filtermatenals und eine axiale Rinne zur Abführung des Waschwassers aufweist, wobei der Grundboden des Filters unter dem Boden entlang seiner Längsachse durch eine dichte Trennwand unterteilt ist, die in dem Filter zwei unabhängige Zellen begrenzt.
- Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung weist jede Filterzelle einen Einlaß für das Waschwasser und einen Einlaß für Waschluft, ebenso wie ein Regelventil auf.
- Gemäß der Erfindung weist der Filter nur eine einzige Waschpumpe auf. die mit einem Ventil zur Verteilung des Waschwassers auf die beiden Zellen der Filtervorrichtung versehen ist.
- Gemäß einem noch weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die Rinnen zur Versorgung mit zu filterndem Wasser, die seitlich entlang des Filterbeckens angeordnet sind, derart gestaltet, daß sie eine doppelte Funktion sicherstellen:
- - eine gleichmäßige Verteilung des zu behandelnden Wassers über die gesamte Länge jeder Filterzelle während der Filtrationsphase. und
- - eine gleichmäßige Verteilung des während der Waschphase des Filters benötigten Spülwassers.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung weist jede Rinne eine zum inneren des Beckens geneigte und kalibrierte Öffnungen aufweisende innenwand auf, die sich nach oben in einer vertikalen, mit Öffnungen versehenen Wand verlängert, wobei das unbehandelte, zu filternde Wasser über die Öffnungen der geneigten und vertikalen Wände eingeleitet wird, wohingegen das Spülwasser während des Waschens der betroffenen Zelle über untere Öffnungen eingeleitet wird.
- Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. die ein uneingeschränktes Ausführungsbeispiel wiedergeben. in den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1 einen Querschnitt entlang einer senkrechten Ebene einer Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Filtrationsphase; und
- Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung der Filtervorrichtung mit einer ihrer Zellen in der Wasch- und Spülphase.
- Insbesondere Fig. 1 zeigt einen Filter gemäß der vorliegenden Erfindung, der, wie bereits vorhergehend präzisiert. eine Verbesserung des von der vorliegenden Anmelderin bekannten Filters "AQUAZUR" darstellt.
- Es handelt sich folglich um einen offenen Filter mit hoher Durchflußleistung für Anlagen zur Klärung von Industrie- oder Abwässern, bei dem gleichzeitig oder aufeinanderfolgend mit Luft und mit Wasser gewaschen werden kann. Wie Fig. 1 zeigt. ist solch ein Filter in der Form eines Beckens aus Beton, das einen im allgemeinen aus Beton hergestellten Filterboden 12 aufweist, der ebenfalls mit Düsen versehen ist. Dieser Boden trägt das Filterbett 14,14', das im allgemeinen aus Sand besteht. Die Zuführung von zu filterndem Rohwasser wird über seitliche Rinnen 18,18' bewerkstelligt. Das Waschwasser und die Waschluft werden in der Waschphase des Filters unter dem Filterboden zugeführt, wobei die Abführung des Waschwassers mit Hilfe einer Leitung 24 bewerkstelligt wird. die in dem unteren Bereich einer axialen Längsrinne 17, die von zwei Längswänden 16,16' begrenzt ist, verläuft. Diese Anordnungen sind in der vorhergehend erwähnten Veröffentlichung beschrieben, auf die sich der Leser beziehen möge.
- Um die plötzliche Durchflußmenge des Spülmittels in einem Filter des vorhergehend beschriebenen Typs großer Abmessungen zu verringern. ist in der vorliegenden Erfindung unter dem Boden 12 des Filters eine dichte Trennwand 20 vorgesehen, die zwei unabhängige Zellen für die Filtervorrichtung begrenzt, in diesem Beispiel weist folglich jede dieser Zellen ein Filterbett 14 bzw. 14', einen Raum zum Sammeln des Filtrats 15 bzw. 15' und einen Kanal zur Abführung des Filtrats und zur Zuführung von Waschluft und -wasser 22 bzw. 22' auf.
- Selbstverständlich bedingt die individuelle Ausgestaltung jeder Zelle das Vorsehen zweier Einlässe für das Waschwasser und zweier Einlässe für die Waschluft. ebenso wie zweier auf gleichem Niveau angesteuerter Regelventile. Unterdessen stellt dies im Vergleich zu einem einzelnen Ventil, das bei einer herkömmlichen Filtervorrichtung mit einer einzigen Zelle und großen Abmessungen notwendig wäre. keine Nachteil dar, da diese Regelventile von kleinerer Abmessung und folglich geringen Kosten sind.
- In der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die auf dem Becken vorgesehenen Rinnen 18,18' zur Zuführung von zu filterndem Rohwasser derart gestaltet. daß sie zum einen Teil die gleichmäßige Verteilung des Rohwassers über die gesamte Länge des Filters während des Filtrationsbetriebes und zum anderen Teil die gleichmäßige Verteilung des Spülwassers während des Waschens des Filterbetts 14,14' sicherstellen.
- Durch diese Anordnung können die Nachteile vermieden werden. die bei derzeitigen Filtervorrichtungen auftreten, die auf den Zeitunterschieden beruhen. die bei der Zuführung unbehandelten Wassers an einem der Enden des Filters und dem Auflaufen am gegenüberliegenden Ende entstehen, vor allem wenn das Rohwasser im Filter ausflockt. Das Ungleichgewicht kann zu deutlichen Störungen und die Ausbildung der Flockung zum Auftreten unterschiedlicher Filtrationsgeschwindigkeiten an verschiedenen Orten im Filter führen.
- Daher weist gemäß der vorliegenden Erfindung jede der Rinnen 18,18' eine zum inneren des Beckens geneigte und kalibrierte Öffnungen 27 bzw. 27' aufweisende innenwand 26 bzw. 26' auf, wobei sich jede dieser innenwände nach oben in einer vertikalen, ebenfalls mit Öffnungen 29 bzw. 29' versehenen Wand 28 bzw. 28' verlängert.
- Fig. 1 zeigt einen Filter gemäß der Erfindung während des Fitrationsbetriebes. Das über die Rinnen 18 und 18' zugeführte unbehandelte Wasser wird in das Becken über die Öffnungen 26,26',29 und 29' eingeleitet, wobei die vertikalen Wände 28,28' nicht überströmt werden, was eine gleichmäßige Speisung des Filterbeckens über dessen gesamte Länge ermöglicht, wodurch die vorhergehend erwähnten Unzulänglichkeiten herkömmlicher Anlagen dieses Typs ausgeräumt werden. Das beim Durchsickern durch das Filterbett 14,14' in jeder Zelle filtrierte Wasser wird über unabhängige Kanäle 22,22' in jeder Zelle abgeführt.
- Diese Art der Speisung kann ebenfalls bei der Filtration von dekantiertem Wasser angewandt werden. das von stark belastetem Rohwasser herrührt. In diesem Fall verfügt die aus dem Dekantierer austretende Ausflockung noch über eine ausreichende Sedimentationsgeschwindigkeit, so daß ein verstärktes Dekantieren in der Aufgabezone festgestellt wird. Ein solches Phänomen kann aufgrund der gleichmäßigen Verteilung des Wassers nach dem vorhergehend beschriebenen Prinzip mit den Rinnen 18 und 18 gemäß der Erfindung unterdrückt oder zumindest weitestgehend verringert werden.
- Fig. 2 zeigt auf der linken Seite den Filter in der Waschphase eines seiner Zellen. Das Waschwasser 15 und/oder die Waschluft werden unter dem Filterboden über den Kanal 22 durch das Filterbett 14 hindurch eingeleitet und einer Spülung mit durch die in der geneigten Wand 26 der Rinne 18 angeordneten Öffnungen 27 eingeeitetem unbehandeltem Wasser unterzogen und über die Wand 16 in die axiale Rinne 17 und über die Ableitung 24 abgeführt. Diese Figur offenbart deutlich die Eigenschaft der Erfindung, wonach jede der Zellen des Filters unabhängig voneinander gewaschen werden kann.
- Die Anordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung kommen besonders zum Einsatz:
- - bei Filtern mit hohen Sandbetten, bei denen gegen Ende der Belüftungsperiode durch die Benutzung bestimmter Reagenzien (insbesondere kationischer Polymere) ein erhöhter Rückhalt der Luft festgestellt wurde:
- - bei Filtern mit gekörnter Aktivkohle: zum Extrahieren des Kohlenstoffs der Filter ist es notwendig, diesen zu fluidisieren, wobei die Erfindung Wasser einspart, da nur eine einzige Zelle auf einmal fluidisiert werden muß:
- - bei doppelschichtigen Filtern: die bei diesem Filtertyp normalerweise notwendige Durchflußmenge des Spülmittels variiert zwischen 40 bis 60 m³/h. was be Filtern mit großer Oberfläche zu extrem erhöhten plötzlichen Durchflußmengen führt (z.B. 12.000 m³/h für einen Filter mit 200 m²). Das Waschen pro Zelle ermöglicht die Aufteilung in zwei derartige Durchflußmengen, was sich nicht nur auf die Waschpumpen, die Sammelbecken usw., sondern auch auf die Abwasser-Kanalisation und auf die Abführung des Waschwassers auswirkt.
Claims (5)
1. Filtervorrichtung zur Klärung von Flüssigkeiten, insbesondere von Industrie- oder
Abwässern, von der Art, die ein offenes Becken, das mit einem das Filterbett
tragenden Boden mit Düsen versehen ist, seitliche Rinnen zur Zuführung des
unbehandelten Wassers, einen Kanal zur Abführung des gefilterten Wassers, Mittel zum
Waschen des Filtermaterials und eine axiale Rinne zur Abführung der Waschwasser
aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundboden des Filters unter dem Boden (12) entlang seiner Längsachse
durch eine dichte Trennwand (20) unterteilt ist, die in dem Filter zwei unabhängige
Zellen (15, 15') begrenzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Filterzelle einen Einlaß flir das Waschwasser und einen Einlaß für
Waschluft (22,22') wie auch ein Regelventil aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie nur eine einzige Waschpumpe aufweist, die mit einem Ventil zur Verteilung
des Waschwassers auf die beiden Filterzellen versehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rinnen zur Versorgung mit zu filterndem Wasser (18,18'), die seitlich
entlang des Filterbeckens angeordnet sind, derart gestaltet sind, daß sie eine doppelte
Funktion sicherstellen:
- eine gleichmäßige Verteilung des zu behandelnden Wassers über die gesamte Länge
jeder Filterzelle während der Filterphase und
- eine gleichmäßige Verteilung des während der Waschphase des Filters benötigten
Spülwassers.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Rinne (18,18') eine zum Inneren des Beckens geneigte und kalibrierte
Öffnungen (27,27') aufweisende Innenwand (26,26') aufweist. die sich nach oben in
einer vertikalen, mit Öffnungen (29,29') versehenen Wand (28,28') verlängert, und daß
das unbehandelte, zu filternde Wasser über die Öffnungen (27,27',29,29') der
geneigten und vertikalen Wände eingeleitet wird, wohingegen das Spülwasser während
des Waschens der betroffenen Zelle über untere, in den geneigten Wänden (26,26')
vorgesehene Öffnungen (27,27') eingeleitet wird.
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