NL9500428A - Filtreerinrichting. - Google Patents

Description

Fi1treerinrichting

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het filteren van een vervuilde vloeistof, zoals industrieel afvalwater of grondwater, in hoofdzaak bestaande uit een staand vat, waarvan het onderste deel een naar onderen toe vernauwende binnenwand heeft, welk vat dient voor het opnemen van een filterbed, bijvoorbeeld in de vorm van een zandbed, alsmede een in het filterbed staande pompbuis met een daarin aangebrachte, met een gasvormig medium, zoals lucht, gevoede standleiding, een door de buis gedragen, in het filterbed gelegen scherm met op afstand van de binnenwand van het vat eindigende omtreksrand, en een boven het scherm uitmondend buisstelsel voor het toevoeren van het te filteren water.

Bij een dergelijk filter dient het zandbed regelmatig te worden verschoond, hetgeen plaatsvindt door de luchtpomp, welke de korrels uit het filterbed mee omhoogvoert en vervolgens wast van het aangehechte vuil. Dit is een continu proces en de inrichting kan doorlopend worden gebruikt. In praktijk is gebleken dat echter het filterbed, gezien in een horizontale dwarsdoorsnede van het vat, niet overal gelijkmatig doorstroomt ten gevolge van inwendige weerstanden. Dit plaatselijk doorstromen van het filterbed veroorzaakt in de andere plaatsen verstoppingen en derhalve een minder goed functioneren van de inrichting.

De uitvinding bovengenoemde bezwaren te ondervangen en verschaft daartoe een inrichting die zich onderscheidt doordat de buis is voorzien van twee boven elkaar aangebrachte groepen van centreerorganen, welke afsteunen op de schuine binnenwand van het onderste gedeelte van het vat.

Proefondervindelijk is vastgesteld dat ongeacht de weerstand in het filterbed de centrering van het scherm ten opzichte van de binnenwand van het vat en de centrering van de uitmonding aan de onderzijde van de pomp uitermate be- langrijk zijn voor een gelijkmatige afname van het filterbed aan de onderzijde en derhalve een gelijkmatig doorstromen van het filterbed in totaal. Met deze centrering zijn ook afwijkingen in de constructie gemakkelijk op te vangen, aangezien het buisdeel tussen het scherm en het ondereinde zich door zetting gemakkelijk kan aanpassen aan deze centrering en feitelijk niet de efficiency van de filterinrichting nadelig beïnvloedt.

In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de centreer-middelen direct gekoppeld aan het scherm, zodat de omtreks-rand daarvan een nagenoeg vaste afstand ten opzichte van de binnenwand van het vat heeft. Dit vermindert nog meer constructiefouten en waarborgt een gelijkmatige doorstroming van het filterbed door de spieetvormige ruimte tussen scherm en binnenwand. Daarmee wordt feitelijk het filterbed, gezien over de gehele horizontale doorsnede gelijkmatig verplaatst.

Teneinde eventuele nadelige effecten van een asymmetrische stand van de pomppijp ten opzichte van de hartlijn van het vat respectievelijk de afstand tot de binnenwand daarvan, te kunnen opnemen stelt de uitvinding verder voor om de standleiding in radiale zin ten opzichte van het ondereinde van de pompbuis te verstellen, waardoor bewust een asymmetrische opstelling van de standleiding kan worden aangebracht teneinde asymmetrische stroompatronen ten gevolge van constructiefouten te kunnen vereffenen.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het filteren van een vervuilde vloeistof, zoals grondwater, in hoofdzaak bestaande uit een vat, waarvan het onderste deel is voorzien van een naar onderen toe vernauwende binnenwand, welk vat dient voor het opnemen van een filterbed, bijvoorbeeld een zandbed, alsmede een in het filterbed staande buis met een daarin aangebrachte, met een gasvormig medium, zoals lucht, gevoede standleiding als pomp, welke standleiding aan het boveneinde daarvan een was-toestel draagt, die bestaat uit twee concentrisch rond elkaar geplaatste kokervormige wanden met ringvormige ribben ter vorming van een meandervorm!ge doortocht.

In praktijk is gebleken dat bij een te hoog debiet aan vervuild water, dat moet worden gereinigd, het filterbed gaat verstoppen. De remedie hiertegen is om de pompwerking te verhogen, waardoor het filterbed sneller wordt gereinigd. De pompwerking kan worden verhoogd door het toevoeren van meer of minder lucht, hetgeen tot gevolg heeft dat meer of minder filtermateriaal in het wastoestel wordt aangeboden.

Indien slechts weinig filtermateriaal behoeft te worden gereinigd, behoeft er ook weinig waswater te worden gebruikt, aangezien dit waswater uiteindelijk als afvalwater moet worden gezien. Bij de bekende inrichtingen is het water constant, hetgeen het werkingsrendement van de inrichting verlaagt.

De uitvinding heeft ten doel bovengenoemd nadeel te voorkomen en verschaft daartoe een inrichting die zich onderscheidt doordat de twee kokers ten opzichte van elkaar in axiale zin verstelbaar zijn aangebracht.

Dankzij de doorloopregeling van het wastoestel kan tevens de doorloop van het waswater worden geregeld. Door deze afhankelijk te stellen van de luchthoeveelheid, welke in de pomp wordt toegevoerd, kan een en ander automatisch worden geregeld.

De uitvinding wordt nader toegelicht in de hier-onderstaande figuurbeschrijving van een uitvoeringsvoor-beeld. In de tekening toont: fig. 1 een staande dwarsdoorsnede van een fil-treerinrichting volgens de uitvinding, fig. 2 een staande doorsnede van een detail van het wastoestel uit fig. l.

In fig. 1 is met het cijfer 1 het vat aangegeven, waarin een filterbed 2 is aangebracht. Het vat bestaat uit een cilindrisch gedeelte en een daaronder aansluitend kegel-vormig gedeelte, waarbij het boveneinde van het vat open is. In het midden van het vat 1 is een dubbelwandige buis 3 aangebracht, waarvan de binnenbuis tot in de punt van het kegelvormige gedeelte van het vat 1 steekt, terwijl de buitenbuis op enige afstand daarboven eindigt. Aan de bovenzijde zijn de buizen met elkaar verbonden ter vorming van een gesloten ruimte tussen de binnen- en buitenbuis. Rond de dubbelwandige buis 3 is halverwege de hoogte van het vat l een buisvormige mantel 4 co-axiaal daaromheen aangebracht, waarvan het boveneinde is aangesloten op een toevoerbuis 5 voor de te reinigen vloeistof, die bij 6 wordt aangevoerd. Aan de onderzijde van de mantel 4 is stervormig een aantal kanalen 7 aangesloten, die in dwarsdoorsnede een omgekeerde U vormen, zodat de onderzijde ervan open is.

Voorts is een kegelvormige scherm 8 rond de dubbelwandige buis 3 geplaatst aan de onderzijde van de mantel 4 .

Vanzelfsprekend kan mantel 4 aansluiten op een al of niet geperforeerd kegelvormig scherm op enige afstand boven scherm 8, voor het gelijkmatig verspreiden van het door mantel 4 aangevoerde afvalwater.

Boven de mantel 4 is een tweede mantel 9 rond de dubbelwandige buis 3 gemonteerd, waarvan het ondereinde open is en het boveneinde uitmondt in een bak 10, waarvan de bovenrand op gelijke hoogte als die van het vat 1 ligt. In de bodem van de bak steekt een buis 11 in de bak 10 omhoog, en loopt naar onderen door de wand van het vat 1 naar buiten.

Voorts is een aflaat 12 in de bovenzijde van het vat 1 aangebracht voor het gereinigde water.

Volgens de uitvinding zijn centreermiddelen rond het ondereinde van de dunwandige buis 3 aangebracht, teneinde deze nauwkeurig ten opzichte van het kegelvormige ondereinde van het vat 1 te plaatsen. Deze centreermiddelen bestaan uit stroken 14, die in het verlengde liggen van het kegelvormige scherm 8 en waarvan de uiteinden afsteunen op de binnenwand van het kegelvormige ondereinde van het vat l. Voorts is een tweede paar stroken 15 aangebracht, die aan het ondereinde van de buitenbuis 3 zijn bevestigd en eveneens afsteunen op het kegelvormige ondereinde. Aangezien de lengtemaatvoering van de stroken 14 en 15 eenvoudig is uit te voeren is hiermee gewaarborgd dat de ringvormige doortocht D, tussen het scherm 8 en de binnenwand van het vat 1, overal even groot is, waardoor het filtermateriaal boven het scherm 8 overal gelijkmatig wordt afgenomen.

Volgens de uitvinding is het mogelijk om de binnenbuis ten opzichte van de buitenbuis van de dubbelwandige pomp 3 in radiale zin volgens de pijl Pl te verstellen. Daarmee kan een asymmetrische afvoer van filtermateriaal in het ondereinde van het kegelvormig deel van vat 1 worden bewerkstelligd, hetgeen mogelijk een correctie kan zijn op een asymmetrisch toevoer van dat materiaal langs de strook 15.

De radiale verstelling van de binnenbuis kan plaatsvinden door deze te verdraaien ten opzichte van de buitenbuis, waarbij deze binnenbuis bewust "uit het lood" staat ofwel is opgenomen in een excentrische ring tussen binnen- en buitenbuis.

De filtreerinrichting zoals hierboven beschreven werkt als volgt:

Het korrelvormige filterbed van bijvoorbeeld zand rijkt tot boven de mantel 4 en onder de mantel 9.

De te reinigen vloeistof, bijvoorbeeld afvalwater wordt bij 6 in de buis 5 toegevoerd, waarna het omlaagzakt tot bij de stervormige kanalen 7, waar het zich verspreidt over de horizontale dwarsdoorsnede van het vat l en het filterbed 2. Het water wordt vervolgens in opwaartse stroming gefilterd door de korrelvormige vulling en wordt aan de bovenzijde via aflaat 12 uit het vat 1 afgevoerd. Door het toevoeren van een hoeveelheid lucht in de ruimte tussen de beide buizen van de dubbelwandige buis 3, zal deze lucht bij de onderzijde via spleten 13 in de binnenbuis omhoogstromen onder medeneming van het korrelvormig materiaal uit het filterbed 2. Dit materiaal wordt daar in de omhooggaande beweging gewassen en zal boven de dubbelwandige buis 3 in de onderzijde van de bak 10 uitstromen en omlaagzakken voor een tweede wassing tussen de buis 9 en dubbelwandige buis 3.

Voor die tweede wassing is gereinigd water dat omhoogstroomt naar de bak 10 gebruikt, waarbij het vuil met het gebruikte water wordt afgevoerd via aflaat 11. Het zand stroomt terug op de bovenzijde van het zandbed 2.

Uit bovengenoemde beschrijving van de werking zal duidelijk zijn dat het zandbed een voortdurende beweging omlaag maakt, omdat het aan de onderzijde wordt afgevoerd door de luchttransportpomp gevormd door dubbelwandige buis 3, en aan de bovenzijde wordt toegevoerd uit de mantel 9. Zodoende kan het filterbed voortdurend worden gebruikt, omdat het ook voortdurend wordt gereinigd. De mate van snelheid, waarmee het filterbed zakt, bepaalt de reinigings- waarde van de inrichting.

De zaksnelheid van het filterbed 2 wordt gemeten met behulp van een meetinrichting, die in het algemeen is aangegeven met het cijfer 20.

Het meettoestel is hier voorzien van een omlaagge-richt langwerpig lichaam in de vorm van een staaf 21, die in een geleiding 21' is vastgehouden. Aan het boveneinde is een sensor 22 aangebracht.

Het waarnemen van bijvoorbeeld de zaksnelheid wordt gebruikt om de weerstand in het wastoestel 9 aan te passen. Daartoe wordt het signaal van de sensor gebruikt voor het aansturen van een motor 23, welke bijvoorbeeld met een rondsel 24 en een tandheugel 25 de bak 10 met de buitenmantel 9 van het wastoestel op en neer kan doen bewegen.

Aangezien het wastoestel bestaat uit een dubbelwandige koker, waarbij de binnenzijde daarvan telkens van ribben is voorzien, die in elkaar steken, zie fig. 2, wordt een meandervormige doortocht gecreëerd. Door de ribben meer of minder naar elkaar toe te bewegen, door de verstelling van de buitenmantel, wordt de doortocht veranderd en kan de weerstand daarmee worden bepaald.

Bij het vaststellen van een lage zaksnelheid van het filtermateriaal zal de motor de mantel zodanig verstellen dat de doortocht wordt verkleind en de weerstand wordt verhoogd, waardoor er ook weinig waswater nodig is. Hiermee kunnen grote besparingen op waswater worden bereikt.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen.

Claims (7)

1. Inrichting voor het filteren van een vervuilde vloeistof, zoals industrieel afvalwater of grondwater, in hoofdzaak bestaande uit een staand vat, waarvan het onderste deel een naar onderen toe vernauwende binnenwand heeft, welk vat dient voor het opnemen van een filterbed, bijvoorbeeld in de vorm van een zandbed, alsmede een in het filterbed staande pompbuis met een daarin aangebrachte, met een gasvormig medium, zoals lucht, gevoede standleiding, een aan de buis gekoppelde, in het filterbed gelegen scherm met op afstand van de binnenwand van het vat eindigende omtreks-rand, en een boven het scherm uitmondend buisstelsel voor het toevoeren van het te filteren water, met het kenmerk, dat de buis is voorzien van twee boven elkaar aangebrachte groepen van centreerorganen, welke afsteunen op de schuine binnenwand van het onderste gedeelte van het vat.

2. Inrichting volgens conclusie l, met het kenmerk, dat de bovenste groep centreerorganen zijn gekoppeld aan het scherm.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de standleiding van de pomp een wastoestel draagt voor het wassen van het door de pomp omhooggevoerde filtermateriaal, met het kenmerk, dat het wastoestel vast is verbonden met het bovengedeelte van het vat.

4. Inrichting volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de standleiding in radiale zin ten opzichte van de buis verstelbaar is.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het onderste gedeelte van de standleiding is gevat in een door de buis ondersteund en instelbaar excenter rond de standleiding ter verkrijging van een radiale verstelling .

6. Inrichting voor het filteren van een vervuilde vloeistof, zoals grondwater, in hoofdzaak bestaande uit een vat, waarvan het onderste deel is voorzien van een naar onderen toe vernauwende binnenwand, welk vat dient voor het opnemen van een filterbed, bijvoorbeeld een zandbed, alsmede een in het filterbed staande buis met een daarin aangebrachte, met een gasvormig medium, zoals lucht, gevoede standlei-ding als pomp, welke standleiding aan het boveneinde daarvan een wastoestel draagt, die bestaat uit twee concentrisch rond elkaar geplaatste kokers, elk met ringvormige of schroeflijnvormige ribben ter vorming van een meandervormige doortocht, met het kenmerk, dat de twee kokers ten opzichte van elkaar in rotatie of axiale zin verstelbaar zijn aangebracht.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de verstelling van het wastoestel is gekoppeld aan een door een meettoestel vastgestelde filterweerstand en/of filtersnelheid.