NL1004891C2 - Waterfilter. - Google Patents

Description

- 1 -

WATERFILTER

5 De uitvinding heeft betrekking op een waterfilter, omvattende een filterhuis, toevoer- en afvoer leidingen voor het water, waarbij in het filterhuis ten minste een eerste en een tweede filterpakket aanwezig zijn.

10 Waterfilters zijn algemeen bekend.

Waterfilters bevatten vaak een filterpakket dat opgebouwd is uit verschillende lagen filtermateriaal, zoals bijvoorbeeld actieve kool, zand, grind en dergelijke. Tijdens het filteren en spoelen van het 15 filter wordt het totale debiet door alle lagen van het filterpakket geleid. Een nadeel is dat de filtering en het spoelen met een lage efficiency plaats vinden.

Uit het Amerikaanse octrooischrift US-5.047.146 is een waterfilter beschreven van het 20 zogenaamde "bi-flow" type. Dit waterfilter bevat zowel aan de bovenzijde als aan de onderzijde van het filterhuis een toevoer leiding voor het te filteren water (influent). Op het midden van de afstand tussen beide toevoer leidingen bevat het filter een 25 afvoer leiding voor het gefilterde water (effluent). De afvoer leiding ontvangt het effluent vanuit een zich op de hoogte van de afvoer leiding in het filterhuis horizontaal uitstrekkend netwerk van geperforeerde buizen die op zich het effluent betrekken vanuit de 30 beide filterpakketten, die slechts door het netwerk van de buizen van elkaar worden gescheiden.

Het voordeel van een dergelijk filter is dat het weinig vloeroppervlak in beslag neemt.

Nadeel van het bekende filter is echter dat 35 het slechts mogelijk is om over beide filterpakketten in tegengestelde richting en in gelijke of ongeveer gelijke debieten het water te laten stromen, zodat nog steeds door alle lagen in een filterpakket dezelfde 1004891 - 2 - hoeveelheid water stroomt. Hierdoor vindt het filteren en spoelen nog steeds plaats met een lage efficiency en kent het filter slechts beperkte mogelijkheden.

De uitvinding beoogt een filter te 5 verschaffen dat niet alleen de bovengenoemde voordeel van het bekende filter bezit, maar tevens bovengenoemde nadelen niet bezit en aanzienlijk ruimere mogelijkheden biedt dan het bekende filter.

Dit doel wordt bereikt doordat het filter van 10 de uitvinding zich kenmerkt, doordat de filterpakketten elk in een compartiment zijn onder gebracht en er tussen de filterpakketten middelen aanwezig zijn om het water tussen het eerste en het tweede filterpakket te transporteren.

15 Hierdoor ontstaan zeer veel nieuwe mogelijkheden en een unieke combinatie van voordelen.

Zo is het mogelijk de stromingsrichting van het water in de filterpakketten onafhankelijk van elkaar te kiezen. Hierdoor ontstaan bijvoorbeeld meer vrijheden 20 voor de opbouw van de filterpakketten.

Verder is het met het filter volgens de uitvinding bijvoorbeeld mogelijk om met een van de filterpakket te filteren en gelijktijdig een ander filterpakket te spoelen, waarbij het spoelwater dat het 25 filterpakket verlaat door de middelen naar een ander filterpakket wordt getransporteerd om te worden gefilterd, zodat het spoelwater opnieuw kan worden gebruikt en niet tot afvalwater behoeft te dienen.

Ook kunnen de debieten over de 30 filterpakketten onafhankelijk van elkaar worden ingesteld, zodat bijvoorbeeld door een van de filterpakketten een groot debiet wordt getransporteerd en door een ander filterpakket een klein debiet, waarbij meestal de filterpakketten elk verschillend 35 zijn opgebouwd, afhankelijk van de functie.

Onder compartimenten wordt verstaan een geheel door wanden omgeven ruimte.

1004891 - 3 -

De compartimenten met de filterpakketten kunnen naast elkaar aanwezig zijn in het filterhuis.

Bij voorkeur zijn de compartimenten met de filterpakketten boven elkaar aanwezig in het 5 filterhuis.

Onder bovenzijde en onderzijde van het filterhuis worden begrepen de bovenzijde en onderzijde van het filterhuis, indien het filter zich in de stand bevindt waarin het dient te worden geïnstalleerd om 10 haar normale werking te kunnen vervullen.

Het waterfilter volgens de uitvinding bevat ten minste twee filterpakketten. Bij voorkeur bevat het filterhuis twee filterpakketten. Wezenlijk is dat de filterpakketten elk in een compartiment zijn 15 ondergebracht.

De zijwanden van een compartiment kunnen samenvallen met de wanden van het filterhuis. De bovenwand van het compartiment van het eerste filterpakket kan samenvallen met de bovenwand van het 20 filterhuis. De bodem van het compartiment van het tweede filterpakket kan samenvallen met de bodem van het filterhuis. Voor het compartiment van het eerste filterpakket is daarbij over het algemeen een aparte bodem in het filterhuis aangebracht.

25 De middelen die aanwezig zijn om water tussen het eerste en tweede filterpakket te transporteren kunnen op verschillende manieren zijn uitgevoerd. Bij voorkeur bestaan de middelen eenvoudig uit een buis of buizenstelsel. Het is mogelijk dat de middelen het 30 water van het eerste naar het tweede en/of van het tweede naar het eerste filterpakket kunnen transporteren. Daarbij is het mogelijk dat het transport van of naar de onderzijde of de bovenzijde van een filterpakket plaats vindt.

35 Het filter wordt bij voorkeur zodanig in een opstelling geplaatst, dat naast filteren het ook mogelijk is filterpakketten te spoelen, waarbij 1004891 - 4 - spoelwater in tegengestelde stromingsrichting van filteren door de filterpakketten wordt gestuurd. Het is hierbij mogelijk dat de toevoer- en afvoer leidingen, die tijdens filteren als zodanig dienst doen, tijdens 5 spoelen in omgekeerde stromingsrichting worden gebruikt. Het is ook mogelijk dat het filter aparte toevoer- en afvoerleidingen bevat voor het spoelwater.

Bij voorkeur is een van de filterpakketten zodanig uitgevoerd dat het een mechanische 10 filterfunctie vervult en is een ander filterpakket zodanig uitgevoerd dat het ongewenste componenten uit het water chemisch en/of fysisch bindt of modificeert en/of chemisch modificeert en/of biologisch afbreekt.

Dit heeft als voordeel ten opzichte van het 15 bekende filter, waarin filterpakketten zodanig zijn uitgevoerd, dat een filterpakket zowel een mechanische filterfunctie vervult als een of meer van de andere functies, dat een betere filtering wordt bereikt, bijvoorbeeld doordat in het filter volgens de 20 uitvinding de debieten door elk filterpakket onafhankelijk kunnen worden ingesteld, zodat per filterpakket het debiet kan worden aangepast aan de functie van het pakket.

Tevens kan op deze manier een groter 25 totaaldebiet, dit is de totaal stroom water die door het filter wordt gestuurd, worden gerealiseerd. Verder is het mogelijk het filterpakket dat zodanig is uitgevoerd dat het ongewenste componenten uit het water chemisch en/of fysisch bindt en/of chemisch modificeert 30 en/of biologisch afbreekt te spoelen en daarbij het spoelwater toe te voeren aan het filterpakket dat is uitgevoerd om een mechanische filterfunctie te vervullen, door gebruik te maken van de middelen die aanwezig zijn om water tussen het eerste en tweede 35 filterpakket te transporteren. Het voordeel hiervan is dat het spoelwater niet behoeft te worden gespuid, maar deel uit blijft maken van de gefilterde waterstroom.

1 0 0 4 8 9 1 - 5 -

Dit is vooral van voordeel indien het filter is opgenomen in een kringloop, zoals bijvoorbeeld in een opstelling voor het filteren van zwembadwater het geval is.

5 Nog een verder voordeel is dat het mogelijk is tijdens het spoelen van het mechanisch filterpakket naast de waterstroom een gasstroom te gebruiken, meestal een luchtstroom. Hierdoor wordt een betere fluidisatie van het filtermateriaal bereikt, zodat een 10 zeer goede reiniging van het filterpakket plaats vindt, terwijl dit bij de bekende filters, die filterpakketten bevatten die elk naast mechanische filtering ook nog andere filterfuncties vervullen niet mogelijk is.

Onder mechanische filtering wordt verstaan 15 het uit het water filteren van vuildeeltjes, waarbij de vuildeeltjes achterblijven in het filterpakket. Hierbij kan gebruik worden gemaakt van hulpmiddelen, zoals bijvoorbeeld flocculatiemiddelen.

Een filterpakket zodanig uitvoeren dat het 20 een mechanische filterfunctie of een of meer van de andere functies vervult kan plaats vinden door voor de functie geschikte filtermaterialen te kiezen voor het filterpakket. Het is aan de vakman bekend welke filtermaterialen moeten worden gekozen om een 25 filterpakket geschikt te maken voor een bepaalde funct ie.

Om als filtermateriaal in de filterpakketten te dienen komen in principe alle voor waterfilters bekende filtermaterialen in aanmerking, zoals 30 bijvoorbeeld, filterzand, grind en dergelijke om een filterpakket een mechanische filtering uit te laten voeren. Actieve kool en hydro-anthraciet kunnen bijvoorbeeld worden gekozen om ongewenste componenten uit het water chemisch en/of fysisch te binden en/of 35 chemisch te modificeren en/of biologisch af te breken.

Toevoer leidingen, afvoer leidingen en het filterhuis kunnen van de gebruikelijke materialen zijn 1004891 - 6 - vervaardigd, zoals roestvrij staal, glasvezel versterkt polyester of polyetheen.

Vorm, grootte, gebruikte filtermaterialen enz. worden mede bepaald door het doel waarvoor het 5 waterfilter wordt gebruikt en kunnen door de vakman worden gekozen.

Het waterfilter volgens de uitvinding kent vele uitvoeringsvormen, die voor vele doeleinden worden gebruikt. Zo is het mogelijk het filter zodanig uit te 10 voeren dat het geschikt is om het te gebruiken voor het filteren van afvalwater, bijvoorbeeld afvalwater uit allerlei fabrieken. Zeer goede resultaten worden bereikt indien het filter is uitgevoerd om te worden gebruikt voor het filteren van zwembadwater.

15 Bij voorkeur is het filter zodanig uitgevoerd dat tijdens het filteren het water door het filterpakket, dat ongewenste componenten uit het water chemisch en/of fysisch bindt en/of chemisch modificeert en/of biologisch afbreekt, van onder naar boven 20 stroomt. Hierdoor wordt bereikt dat in dit filter nauwelijks een ongewenste mechanische filtering wordt uitgevoerd en er geen ophoping van grof vuil plaats vindt. Een verder voordeel is dat met een dergelijke stromingsrichting het goed mogelijk is in het 25 filterpakket een laag van actieve kool en een laag van hydro-anthraciet op te nemen, waarbij de laag actieve kool zich boven de laag hydro-anthraciet bevindt. Op deze manier wordt bereikt dat bij het filteren van zwembadwater het chloor dat in het water zit vooral 30 door de hydro-anthracietlaag wordt gebonden en niet in de actieve koollaag, zodat in de actieve koollaag een optimale afbraak van biologisch materiaal plaats kan vinden. Verder kan het filterpakket goed worden gespoeld, waarbij het filtermateriaal op zijn plaats 35 blijft.

Een dergelijk filter kan eenvoudig worden verwezenlijkt door toevoer leidingen en afvoer leidingen 1004891 - 7 - zodanig te plaatsen dat het water van onder naar boven stroomt.

Het is verder van voordeel indien aan de onderzijde van het filterpakket een steunlaag van grind 5 aanwezig is, zodat het de toevoer of afvoer van water aan het filterpakket gelijkmatig over het filterpakket kan worden verdeeld .

In een voorkeursuitvoeringsvorm van het filter zijn de filterpakketten boven elkaar aanwezig in 10 het filterhuis, is het bovenste filterpakket zodanig uitgevoerd dat het ongewenste componenten uit het water chemisch en/of fysisch bindt en/of chemisch modificeert en/of biologisch afbreekt en is het onderste filterpakket zodanig uitgevoerd dat het een mechanische 15 filterfunctie vervult. Omdat filtermateriaal voor mechanische filtering een veel hoger gewicht bezit dan filtermateriaal voor de andere functies wordt hierdoor bereikt dat het zwaarste materiaal zich onderin het filterhuis bevindt, zodat het filterpakket kan steunen 20 op de bodem van het filterhuis. Hierdoor kan de bodem van het compartiment van het bovenste filterhuis minder zwaar worden uitgevoerd.

Nog meer bij voorkeur is het bovenste filterpakket zodanig uitgevoerd dat het ongewenste 25 componenten uit het water chemisch en/of fysisch bindt en/of chemisch modificeert en/of biologisch afbreekt, is het onderste filterpakket als mechanisch filter uitgevoerd, is het filter zodanig uitgevoerd dat tijdens het filteren het water door het bovenste 30 filterpakket van onder naar boven stroomt en door het onderste filterpakket van boven naar onder stroomt. Hierdoor wordt een filter verkregen met een nog meer optimale combinatie van eigenschappen. Zo kan het filter op eenvoudige wijze worden samengesteld, waarbij 35 vooral de toevoer en afvoer leidingen en de middelen die dienen om water tussen het bovenste en onderste filterpakket te transporteren zeer eenvoudig kunnen 1004891 - 8 - worden uitgevoerd. Bij voorkeur is het filterhuis voorzien van een toevoer leiding die op het filterhuis is aangesloten tussen het bovenste en onderste filter. De waterstroom kan daar worden opgedeeld in op het 5 bovenste en onderste filterpakket afgestemde debieten en met eenvoudige voorzieningen aan de filterpakketten worden toegevoerd. Bij voorkeur zijn de middelen die dienen om water tussen het bovenste en het onderste filterpakket te transporteren zodanig uitgevoerd, dat 10 water van de bovenzijde van het bovenste filterpakket naar de bovenzijde van het onderste filterpakket of in tegengestelde richting kan worden getransporteerd. Hierdoor kan het water dat door het bovenste filterpakket is gestroomd tevens, in een enkele passage 15 van het water door het filter, door het onderste filterpakket worden geleid, zodat het gedeelte van de waterstroom ook nog mechanisch wordt gefilterd.

Bij voorkeur bestaan de middelen uit een buis, nog meer bij voorkeur uit een buis die zich in 20 het inwendige van het filterhuis bevindt. Hierdoor wordt een zeer eenvoudige en goed werkende constructie bereikt.

De uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van de Figuur, zonder zich daartoe te beperken.

25 Fig. 1 toont een voorkeursuitvoeringsvorm van het waterfilter volgens de uitvinding, geschikt voor gebruik als zwembadfilter.

Het waterfilter uit Fig. 1 wordt getoond in de verticale stand waarin het dient te worden 30 geïnstalleerd om haar normale werking te kunnen vervullen, geplaatst op een vloer (1), op poten (2).

Het waterfilter wordt gedeeltelijk getoond in zijaanzicht (rechterhelft in de Figuur) en gedeeltelijk in doorsnede (linkerhelft in de Figuur). Het filterhuis 35 (3) bevat toevoer leidingen (4.1) en (4.2) om het influent aan het bovenste filterpakket respectievelijk aan het onderste filterpakket toe te voeren en een 1004891 - 9 - afvoerleiding (5) voor het effluent. Verder is het filterhuis verdeeld in een bovencompartiment (6) en ondercompartiment (7), van elkaar gescheiden door een bodem (8) van het bovencompartiment. De compartimenten 5 worden verder begrensd door de zijwand» de bovenwand en de bodem van het filterhuis. Het filterpakket dat zich in het bovenste compartiment bevindt is uitgevoerd als een biologisch filter. Het bevat een steunlaag (6.1) van grind met een diameter van 6-10 mm. Daarboven 10 bevindt zich een laag hydro-anthraciet (6.2), bijvoorbeeld hydro-anthracite met een diameter van 0,8- 1,6 mm. Daarboven bevindt zich ten slotte een laag actieve kool (6.3), bijvoorbeeld Norit (TM) PK met een diameter van 1-3 mm.

15 In de steunlaag 6.1 is een buizenstelsel van drainagepijp (6.4) opgenomen, dat in verbinding staat met de toevoerleiding (4.1). In het hart van het bovenste filterpakket bevindt zich een verticale buis (6.4), die water van de bovenzijde van het bovenste 20 filterpakket naar de bovenzijde van het onderste filterpakket en in tegengestelde richting kan transporteren.

Het filterpakket dat zich in het onderste compartiment bevindt is uitgevoerd als mechanisch 25 filter. Het bevat steunlagen (7.1) van grind met een diameter van 3-5 mm voor de onderste steunlaag aflopend tot een diameter van 1-2 mm voor de bovenste steunlaag. Op de steunlagen bevindt zich een laag filterzand (7.2) met een diameter van 0,6-lmm. Aan de bovenzijde van het 30 onderste filterpakket zijn verdelers (7.3) aanwezig voor het gelijkmatig verdelen van het water dat aan het filterpakket wordt toegevoerd.

De wand van het filterhuis bevat mangaten (9), handgaten (10) en kijkvensters (11). Verder bevat 35 het filterhuis aan de bovenzijde een automatische ontluchting (12) en aan de onderzijde een aftap (13).

Als het filter haar normale functie als 1004891 - 10 - filter voor zwembadwater vervult wordt het influent, dat uit vuil, gechloreerd zwembadwater bestaat, via de toevoer leidingen (4.1) en (4.2) aan de beide filterpakketten toegevoerd. Over het algemeen wordt via 5 de toevoer leiding een kleiner debiet toegevoerd aan het bovenste filterpakket en een groter debiet aan het onderste filter, zodat het bovenste filter niet wordt overbelast. Bij voorkeur wordt 20-40 % van het influent aan het bovenste filterpakket en 80-60 % aan het 10 onderste filterpakket toegevoerd vanuit de toevoer leidingen. Het gedeelte van het influent dat aan het bovenste filterpakket wordt toegevoerd wordt daarover gelijkmatig verdeeld door het buizenstelsel van drainagepijp, waarna het water van onder naar boven 15 door het filterpakket wordt gestuwd. Daarbij wordt het water in het hydro-anthracietlaag ontchloord en vervolgens biologisch gereinigd in de actieve koollaag. Daarna valt het water vanaf de bovenzijde van het bovenste filterpakket, via de buis (6.4) en verdelers, 20 naar het onderste filterpakket. Via toevoer leiding (4.2) wordt het overige gedeelte van het influent via verdelers rechtstreeks aan het onderste filterpakket toegevoerd. Samen met het water dat via het bovenste filterpakket wordt gestuurd wordt op deze manier het 25 totale debiet door het onderste filterpakket van het filter geleid. Uiteindelijk wordt het effluent via de afvoerleiding (5) naar het zwembad teruggevoerd.

1004891

Claims (9)

1. Waterfiltet, omvattende een filterhuis, toevoer- 5 en afvoer leidingen voor het water, waarbij in het filterhuis ten minste een eerste en een tweede filterpakket aanwezig zijn, met het kenmerk, dat de filterpakketten elk in een compartiment zijn ondergebracht en er tussen de filterpakketten 10 middelen aanwezig zijn om het water tussen het eerste en het tweede filterpakket te transporteren.

2. Waterfilter volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de filterpakketten zodanig zijn uitgevoerd dat 15 zij elk een verschillende functie in het filterprocess vervullen.

3. Waterfilter volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de compartimenten met de filterpakketten boven elkaar aanwezig zijn in het 20 filterhuis.

4. Waterfilter volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat een van de filterpakketten zodanig is uitgevoerd dat het een mechanische filterfunctie vervult en een ander filterpakket 25 zodanig is uitgevoerd dat het ongewenste componenten uit het water chemisch en/of fysisch bindt en/of chemisch modificeert en/of biologisch afbreekt.

5. Waterfilter volgens een der conclusies 1-4, met 30 het kenmerk, dat het filter is uitgevoerd om te worden gebruikt voor het filteren van zwembadwater.

6. Waterfilter volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het filter zodanig is uitgevoerd dat tijdens 35 het filteren het water door het filterpakket, dat ongewenste componenten uit het water chemisch en/of fysisch bindt en/of chemisch modificeert 1004891 - 12 - en/of biologisch afbreekt, van onder naar boven stroomt.

7. Waterfilter volgens conclusie 3 of 6, met het kenmerk, dat de filterpakketten boven elkaar 5 aanwezig zijn in het filterhuis, het bovenste filterpakket zodanig is uitgevoerd dat het ongewenste componenten uit het water chemisch en/of fysisch bindt en/of chemisch modificeert en/of biologisch afbreekt en het onderste 10 filterpakket zodanig is uitgevoerd dat het een mechanische filterfunctie vervult

8. Waterfilter volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het filter zodanig is uitgevoerd, dat tijdens het filteren het water door het bovenste 15 filterpakket van onder naar boven stroomt en door het onderste filterpakket van boven naar onder stroomt.

9. Gebruik van het waterfilter volgens een der conclusies 1-8 voor het filteren van zwembadwater. 1004891