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Wasserversorgungsanlage mit vorzugsweise rückspülbarem Kiesfilter
Bei kleinen Hauswässerversorgungsanlagen, welche bekanntlich aus einer Pumpe mit
Elektromotorantrieb, einem Windkessel und einem Druckschalter bestehen, erweist
es sich bekanntlich oft als notwendig, das Wasser einem Reinigungsvorgang zu unterwerfen.
In den meisten Fällen genügt eine mechanische Reinigung des Rohwassers. Oft ist
aber auch eine Enteisenung oder aber auch eine Entkeimung notwendig. Auch. eine
Entsäuerung wird manchmal notwendig sein, um dem Wasser seine angriffsfähigen Eigenschaften.
zu entziehen.
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Man hat sich bisher in der Weise geholfen, daß man zwischen Pumpe
und Windkessel ein. Filter mit entsprechender Füllmasse zwischengeschaltet hat.
Der Nachtexil dieser Lösung besteht darin, daß die Anlage um das Filter vermehrt
werden muß, das nicht nur Raum zur Aufstellung, sondern auch solchen zur Bedienung
beansprucht. Eben dieses Mehr an Raumbedarf macht sich sehr nachteilig bemerkbar,
da es im Wesen einer Hauswasserversorgungsan.lage liegt, daß sie meist unter äußerst
beschränkten Raumverhältnissen aufgestellt werden muß.
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Ein weiterer und größerer Nachteil besteht darin, daß zu der vollautomatisch
wirkenden Pumpanlage das Filter, also eine Vorrichtung hinzukommt, die Bedienung
und
Wartung erfordert. Insbesondere die Filterwäsch2 ist es, welche
sorgfältig und möglichst unter Einhaltung bestimmter Vorschriften vollzogen werden
muh. Es sind eine Anzahl von Ventilumstellungen in besondrer ReihenfG ge erforderlich,
und außerdem muß das Ende des Waschprozesses durch subjektive Beobachtung festgestellt
werden. -Noch schwieriger werden die Verhältnisse dann, wenn nicht, wie sonst in
der Filterteclinil: üblich, nur mit Reinwasser, sondern mit Rohwasser ausgespült
wird. Alle diese Handhabungen und Beobachtungen werden von dem Laien, und solche
haben es meistens mit Hauswasserversorgtttigsanlageti zu tun, als unliebsame 1Zehrhe:lastung
empfunden, so daß man vielfach bei Hauswassercer_orgungen von der Reinigung des
Rehwassers absieht.
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Dcmgegeniiher best; lit die Erfindung darin, daß bei einer Wasserversorgungsanlage
mit vorzugsweise rückspürbarem Kiesfilter der Windkessel und das Filter so ineinandergebaut
sind, daß sie eine bauliche Einheit bilden.
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Bei einer Wasserversorgungsanlage mit rückspü lbarem Kiesfilter nach
der Erfindung ist der -Nutzinhalt des Windkessels vorzugsweis2 mindestens so groß,
daß er die zur einmaligen Rückspülung notwendige: Spülwasserinenge aufnimmt.
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In dieReinwasserabfußleitung, die zugleich Spülwasserleitung ist,
kann eine Luftansaugevorrichtung eingebaut sein.
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Das L mschaltmittel für die Rückspülung kann in Abhängigkeit von der
Rohwasserdrucicsteigerung bedient werden, und von der Druckleitung der Pumpe kann
vor der Trinkwasserreinigungsanlage eine -Nutzwasserleitung abzweigen.
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In diese -Nutzwasserleitung kann ein Schaltventil oder ein Druckkessel
mit Druckschalter eingebaut sein, das bzw. der heim (Öffnen die Pumpe ausschaltet
und Steuermittel bedient, die den Weg zur -Nutzwasserleitung für das Wasser freigeben
und den über die Reinigungsanlage zur Trinkwasserleitung sperren.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands
dargestellt.
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Ahb. i zeigt in schematischer Darstellung den grundsätzlichen Aufbau
einer Anlage nach der Erfindung; Ahb. 2 und 3 st°Ilen den Dreiwegehalin in zwei
verschiedenen Stellungen dar, und Abb. d. zeigt eine weitere :#.tisfiilirungsforin
des Erfindungsgegenstands.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i besteht die Anlage aus der
:1lotorpumpe i, die gegebenenfalls durch eine Handpumpe ersetzt worden kann, dem
Windkessel 2, in den das Filter 3 eingebaut ist. einem Druckschaltet- -1 und deri
Verhindutigsrolirleitungen. In die Punil,endruck- und Rohwasserzuleitung 9, g ist
eine Dosierungsvorrichtung 8 @°ingebaut, welche vollautomatisch und nicngenabhängig
ein Fäll- und Entkeimungsmittel :inführt. Diese Dosierungsvorrichtung könnte auch
in den Kessel e eingebaut sein. @'on der Rohwasserleitung 9 zweigt die Abschlammleitung
12 ab. An der _@1>zweigstellc ist der Dreiwegelialin j eingebaut, der zugleich der
einzige zu bedienende ist. Die Reinwasserleitung io verbindet das Filter 3 mit dem
DruckhesseI 2. In diese Leitung ist eine Luftansatigevorriclituiig 7 eingebaut.
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Die -Netzleitung i i verbindet den Druckkessel 2 finit dein Versorgungsnetz.
in das ein Rückschlagventil 6 eingebaut ist. Im Betrieb arbeitet die Anlage genau
so wie eine Windkesselanlage _ üblicher Art. nur mit dem Unterschied, daß die 1Iotorpuinpe
i nicht unmittelbar in den Windkessel 2, sondern über das Filter 3 arbeitet. Dabei
hat der Dreiwegehalin 3 die in Abb. 2 dargestellte Betriebsstellung. je nach der
Entnahme durch die -Netzleitung i i ändert :ich der Wasserstand im @@-indlessel
2 und damit auch der Druck, der in bekannter Weise über den Druckschalter .4 die
Motorpumpe i aus- und anschaltet. Kontrollmanomerer vor und hinter dein Filter sowie
ein NVasserstandsanzeiger am @@-indkessel ermöglichen in iil)liclier «eise die t
l@er@wachung der Anlage. Das Filter 3 kann von üblicher Bauart ;ein und soll lre7üglich
seiner Füllmasse den gegebenen Verhältnissen angepaßt werden. llul@ das Rohwasser
z. B. ent: isent werden, dann erfolgt die Belüftung des Wassers durch Luftanschniiffeln
an der Pumpe isatigseite. und das Filter wird dann mit Enteisetiungskies g°eigneter
Körnung gefüllt. Die ülyerscliü ssige Luft wird in Ickannter Weise durch ein selbsttätiges
Entlüftungsventil abgeführt. Soll eine Entsüuerung des Rohwassers stattfinden. dann
wird das Filter mit einer säurebindenden Filtermasse gefüllt. Soll eine Entkeimung
des Rohwassers bewirkt werden, dann wird durch die Dosierungsvorrichtung 8 ein Entkeiinungsmittel,
z. B. Chlor, dein Wasser in L berschuß beigegel n. Die Filterfüllung besteht dann
z. B. aus aktiver Kohle. die imstande ist, den Clilorülxr#cliulabzubinden. Auch
ein Fällinittel kann im sogenannten Direktverfahren durch die Dosierungseinrichtung
8 dem Wasser zugeführt werden, wobei dann die Filtermasse dein jeweils verwendeten
Chemikalienzusatz angepalit werden muß. Wird eine Nasenaustausch fähige Filtermasse
verwendet, so kann auch eine Entliärtung erzielt werden. Die angefiihrteti Beispiele
zeilgen also, daß nahezu alle heute bekannten
Wasser-Aufbereitungsmethoden
in der be-
schriebenen Einrichtung. zur Anwendung kommen können.
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Mu.ß nun nach einer bestimmten Betriebszeit das Filter durch Rückspülen.
gereinigt werden, so genügt es, einen Zeitpunkt abzuwarten, wo der Windikess-el?-
gefüllt und. die Entnahme durch die Netzleitung i i gleich Null ist. Nun genügt
es, dein Dreiwegehahn5 auf die Spülstellung gemäß Abb.3 umzuschalten, um zu erreichen,
daß die Spülung vollkommen selbständig :erfolgt, indenn einfach der Reinwasserinhalt
des Windkessels 2 durch die Leitung io in das Filter- 3 unten eingeführt wird. Das
Wasser durchströmt das Filter 3 in der Richtung von unten nach oben, wobei die bekannte
Spülwirkung erzielt wird. Das Schlammwasser strömt über die Leitung g', Dreiwegehahn
5 und Leitung i2 ab, Die Spülwirkung läßt sich dadurch wirksamer gestalten, daß
Luft über die Luftansaugevo.rrichtung 7 mit angesaugt wird. Die Entnahme des Reinwasserinhalts
deis Windkessels 2 und die Spülung erfolgen dadurch selbsttätig, daß beim Umstellen
des Dreiwegehahns 5 auf Spülstellung das Filterob-erteil mit der Außenluft in Verbindung
gebracht wird und somit der Überdruck im Windkessel 2 dessen Inhalt durch das Filter
3 in der Richtung von unten nach oben durchdrückt. Um die Spülwirkung sicherzustellen,
muß aber genügend Spülwasser vorhanden sein, d. h. der Nutzinhalt dies Windkessels
2 muß so bemessen sein, da.ß er der erfordierlichen Spülmenge, mindestens, gleich
ist. Dieser wird von der verwendeten Filterbauart abhängig sein; seine Bemessung
bann z. B. nach der Formel: Nutzinhalt in m3=Filterfiäche in m2 # Spülgeschwindigkeit
in m/Std.
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berechnet werden.
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Um :ein zu frühes Anspringen der Motorpumpe i, welche ja bei sinkendem
Wasserstand im Windkessel 2 durch den Druckschalter .4 eingeschaltet wird, zu vermeiden,
wird man zweckmäßig gleichzeitig mit der Umschaltung des Dreiwegehahns 5 auch den
Druckschalter 4 ein- bzw. ausschalten. Nach beendeter Spülung wird die Anlage durch
eine einzige Schaltbewegung wieder in. Betrieb genommen.
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Die Umschaltung des Dreiwege,hahns 5 kann aber auch auf elektrischem
Weg in Abhängigkeit .vom Rohwasserdruck erfolgen. Dieser wird mit zunehmender Filterverschlammung
steigen, und durch diesen Druckanstieg ist der Zeitpunkt der Filterspülung bedingt.
Eine so ausgebildete Anlage arbeitet vollautomatisch.
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Eine abgeänderte Auisführungsform des Erfindungsgegenstands ist in
Abb. 4 schematisch dargestellt. Diese geht von folgenden Erwägungen aus: Bei Hauswasserversorgungsanlagen
der oben beschriebenen Art kann eis. unter, gewissen Voraussetzungen .als nachteilig
empfunden werden, daß sie nur Reinwasser abzugeben in d.--.r Lage sind, da es häufig
vorkommt, daß zeitweise größere Wassermengen, an deren Reinheitsgrad geringere Ansprüche
zu stellen sind, gebraucht werden. Diese: Wassermengen betragen oft ein Vielfaches
des Reinwasserbedarfes und. müssen in einer relativ kurzen Zeit zur Verfügung stehen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Ab.b.4 fördert die elektrische Pumpenlage
i wie bei der Ausführungsform nach Abb. i über die vereinigte Windkessel- und Reinigungsanlage
2, 3 in die Trinkwasserleitung i i. Von der Pumpendruckleitun.g 9 ist die Nutzwasserleitung
14 abgezweigt. An' geeigneter Stelle ist in diese Leitung dies Schaltventil 15 eingebaut.
Dieses Schaltventil 15 öffnet oder schließt nicht nur die Nutzwasseirleitung 14,
sondern es schaltet zugleich die Motorpumpe i ein b:zw. aus: und öffnet oder schließt
die Elektroventile 16 und 17.
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Die Arbeitsweise der Anlage ist folgende: Normal ist nur die Win.dkesselanlage
2, 3 in Betrieb, wobei das Ventil 16 geschlossen und das Ventil 17 offen ist. Soll
nun ans der Nutzwasserleitung 14 Wasser . entnommen werden, so wird das in Normalstellung
geschlossene Schaltventil 15 geöffnet, wobei gleichzeitig die Motorpumpe i eingeschaltet,
das Ventil 16 geöffnet und das Ventil 17 geschlossen werden. Die Motorpumpe i gibt
nun \Tutzwas,ser, d. h. ungereinigtes Wasser durch die Rohrleitung 14 ab. Bei Einstellung
der Nutzwasserentnahme tritt der umgekehrte Vorgang ein. Schaltventil 15 wird geschlossen
und gleichzeitig die Motorpumpe i abgestellt, das Ventil 16 geschlossen und das
Ventil 17 geöffnet. Die Ventile 16 und 17 können sowohl auf elektrischem als auch
auf hydraulischem oder mechanischem Weg in Abhängigkeit vom Schaltventil 15 bedient
werden. Statt eines Schaltventils können auch mehrere solcher Ventile in ähnlicher
Weise angeordnet sein. Auch kann das Schaltventil 15 durch einen kleinen Druckkessel
mit Druckschalter ersetzt sein; dann erfolgt die Einschaltung der Motorpumpe i und
die Bedienung der Ventile 16 und 17 durch den Druckschalter. .
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Bei Anlagen mit größerem und oftmaligem Nutzwasserverbrauch, wird
man zweckmäßig den kleinen Druckkessel oder das Schaltventil 15 durch einen nach
der Schalthäufigkeit bemessenen Windlizessel ersetzen.