DK144058B - R fremgangsmaade og apparat til adsorptionsfiltrering af vaeske - Google Patents

Description

(19) DANMARK

|j| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT mi 14(+058 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 2763/75 (51) fnt.CI.3 B 01 D 15/02 (22) Indleveringsdag 19· jun. 1975 (24) Løbedag 19· 1975 (41) Aim. tilgængelig 21 . dec. 1975 (44) Fremlagt 50 · nov. 1981 (86) International ansøgning nr. “ (86) International indleveringsdag ~ (85) Videreførelsesdag “ (62) Stamansøgning nr. “

(30) Prioritet 20. jun. 1974, 1910/74, FI

(71) Ansøger NESTE 0¾ 00100 HelBinki 10, FI.

(72) Opfinder Matti Nurminen, FI.

(74) Fuldmægtig Patent agent firmaet Magnus Jensens Eftf.

(54) Fremgangsmåde og apparat til ad= sorptionsfiltrering af væsker.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og et apparat til adsorptionsfiltrering af væsker, hvor det adsorberende materiale cirkuleres trinvist eller kontinuerligt modstrøms i forhold til den væske, som skal filtreres, således at frisk adsorptionsmateriale tilsættes i filteret i den ende, hvor den rensede væske forlader filteret, og det brugte materiale fjernes i den ende, hvor væ-00 sken, som skal renses, tilføres.

Adsorptionsfiltre til rensning af vand kan være af enten op-O strømnings- eller nedstrømningstypen. Adsorptionsmaterialet kan en- •I· ten udgøre et fast, stationært lag eller bevæge sig trinvist eller kontinuerligt for at man kan tilføre filteret frisk adsorptionsma-^ teriale og fjerne det belagte materiale. De filtre, hvor adsorptions- Q materialet er bevægeligt, er sædvanligvis af den type, hvor vandet, 144058 2 ί der skal behandles, bevæger sig nedefra opad i modstrøm med adsorptionsmaterialet. I nedstrømningsfiltrene er adsorptionsmaterialet almindeligvis stationært og udskiftes i sin helhed med frisk materiale, når laget er fyldt og har mistet sin renseeffekt.

Modstrømningsfiltre, hvori vandet, der skal behandles, bevæger sig nedefra og opad, er konstruktivt enkle, og det er let at tilføre frisk adsorptionsmateriale foroven og fjerne belagt materiale forneden. Det er også en fordel, i hvert fald i teorien, at adsorptionsmaterialet kan forbruges helt. I praksis mindskes denne fordel betydeligt af, at der med det behandlede vand medfølger sedimenter, såsom slam, ler og fint sand, der hurtigt søger til adsorptionsmaterialet, hvorved strømningsmodstanden og tryktabet i adsorptionslaget øges. Den såkaldte tilbagevaskning, som udføres ved at vand pumpes til filterets nedre ende og vaskevand fjernes fra den øvre ende forårsager, at forureninger og sedimenter spreder sig fra den nedre ende over hele adsorptionsmaterialet og helt op til den øvre ende, hvorved det friske adsorptionsmateriale tilsmudses. Tilbagevasknin-gen og de ulemper denne medfører, kan kun undgås ved, at man fjerner en stor mængde tilstoppet materiale forneden. Materialet kan da ikke udnyttes fuldt ud.

De filtre, i hvilke vandet, der skal behandles, bevæger sig oppefra og nedad, har også andre væsentlige ulemper. For det første er tilbøjeligheden til kanalisering betydende, hvilket medfører, at renseeffekten nedsættes. Også filterkonstruktionen er dyrere, fordi der behøves en perforeret mellembund, som let tilstoppes og er dyr at fremstille. Filtermassen kan kun renses ved, at en stor mængde adsorptionsmateriale fjernes og nyt tilsættes. I praksis behøves to nedstrømningsfiltre, af hvilke det ene er i drift, medens det andet tilsættes nyt adsorptionsmateriale. Adsorptionsmaterialet kan ikke udnyttes fuldstændigt, og forbruget af materialet er meget stort.

Formålet med opfindelsen er at anvise en fremgangsmåde af den omhandlede art men uden ovennævnte ulemper. Fremgangsmåden skal således tillade fuld udnyttelse af adsorptionsmaterialet, og tilbagevaskning skal være mulig, uden at det tilsmudsede og brugte adsorptionsmateriale blandes med det rene og nye materiale.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved den i krav 1 anviste fremgangsmåde .

Ved denne fremgangsmåde kan sediment, såsom slam, ler og fint sand, som samles i adsorptionsmaterialet, skylles bort på en sådan måde, at driften ikke skal afbrydes og adsorptionsmaterialet i op- 3 144058 strømningskammeret tilsmudses ikke af sediment ved vaskningen. Adsorptionsmaterialet kan således udnyttes fuldstændigt. Da tilbage-vaskningen eller skylningen udføres i det kammer, hvor det behandlede vand strømmer nedad, sker der ingen forstyrrelse af vandet i det andet kammer. Driften kan således være kontinuerlig, og reserveudstyr behøves ikke som i kendte systemer. Der behøves heller ikke særlige filtre foran adsorptionsfilteret for at hindre tilstopning, fordi vaskningen ved den anviste fremgangsmåde kan udføres på enkel vis under adsorptionsfiltreringen.

Fremgangsmåden kan udøves ved hjælp af et apparat, hvori det adsorberende materiale cirkuleres modstrøms i forhold til den væske, som skal filtreres på en sådan måde, at det friske adsorptionsmateriale tilsættes filteret i den ende, hvor den rensede væske forlader filteret, medens det brugte adsorptionsmateriale fjernes i den ende af filteret, hvor væsken tilføres. Et apparat ifølge opfindelsen er anvist i krav 2.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 viser en udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, hvor op- og nedstrømningskamre er placeret ved siden af hinanden, og fig. 2 en udførelsesform, hvor opstrømningskammeret er placeret inde i nedstrømningskammeret.

Det i fig. 1 viste apparat består af et opstrømningskammer 1 og et nedstrømningskammer 2. De to kamre er indbyrdes forbundet i deres nedre ende, idet de adskilles af en mellemvæg 3, der ikke pår helt ned til kammerbunden. Adsorptionsmateriale tilsættes, som antydet ved pilen 6, i den øvre ende af opstrømningskammeret 1, og det brugte materiale fjernes, som antydet ved pilen 7, fra den øvre ende af nedstrømningskammeret.

Det i forhold til adsorptionsmaterialet modstrøms gående, snavsede spildevand, som skal behandles, tilføres som antydet ved pilen 4, den øvre ende af nedstrømningskammeret, og det rensede vand forlader apparatet via et opsamlingstrug 5.

Anordningerne til udførelse af tilbagevaskning omfatter et rør 8. gennem hvilket vaskevand ledes til den nedre ende af nedstrømningskammeret 2, samt ikke viste rette- og fordelerorganer, med hvilke vandet rettes mod kammerets øvre ende.

Når apparatet er i funktion, vil sediment, som følger med det tilførte spildevand, lidt efter lidt afsættes i nedstrømningskamme- 144058 4 ret 2, hvorved strømningsmodstanden for vandet og tryktabet vokser. Før de nævnte faste partikler når opstrømningskammeret 1, udføres vaskning af nedstrømningskammeret 2 med vand, som ledes ind gennem røret 8. Det opad strømmende vaskevand medfører de faste partikler og sediment, som findes i adsorptionsmaterialet, til et i kammerets 2 øvre ende anbragt trug 9. Vaskevandet forårsager samtidig en udvidelse af hele det i nedstrømningskammeret beliggende adsorptionslag. Dette kan udnyttes ved fjernelse af brugt adsorptionsmateriale fra filteret, eksempelvis gennem en ikke vist ventil, der er placeret ved pilen 7. Samtidig med, at vaskevandet sætter adsorptionsmaterialet i bevægelse i nedstrømningskammeret 2, tilsættes rent adsorptionsmateriale i opstrømningskammerets 1 øvre ende, og hele det i opstrømningskammeret værende materialel'ag trykkes mod kammerets bund og videre over i kammeret 2.

Bortset fra de to kamres indbyrdes placering adskiller den i fig. 2 viste udførelsesform sig ikke væsentligt i udformning eller virkemåde fra det netop beskrevne. I begge tilfælde kan de to hensigtsmæssigt lige store kamre naturligvis bytte funktion, uden at der behøves væsentlige ændringer.

Som adsorptionsmateriale benyttes et kornet materiale, som skal være tungere end vand. Afhængigt af anvendelsen kan man vælge forskellige materialer, men hensigtsmæssige materialer i det anviste apparat er bl.a. aktivt kul, kiselgrus, sand og ionbyttermateriale, Materialets kornstørrelse kan variere betydeligt i afhængighed af formålet med kvaliteten af den væske, som skal behandles.

Apparatets kapacitet begrænses opad i det væsentlige af kanaliseringstilbøjeligheden i nedstrømningskammeret. Den øvre grænse for kapaciteten bliver herved almindeligvis 100-200 nrVtime. Også filtreringshastigheden kan variere betydeligt afhængigt af adsorp- Λ tionsmaterialet, men hastigheder på mindst 20 m/time/m er opnåelige.