NO309411B1

NO309411B1 - Device and system for treating fluid

Info

Publication number: NO309411B1
Application number: NO950481A
Authority: NO
Inventors: Robert Melville Smith; John Edward Adams; James Edward Delves
Original assignee: Merpro Tortek Ltd
Priority date: 1992-08-10
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 2001-01-29
Also published as: NO950481L; NO950481D0

Abstract

Behandlingsapparat såsom en filterinnretning og omfattende et behandlingssjikt (2) med et behandlingsmedium som inneholder partikler. En fluidiseringsenhet (9) står i forbindelse med behandlingsmediets partikler for å ta disse ut fra behandlingssjiktet for fornyelse av dette. Fluidiseringsenheten (9) omfatter en væsketilførselsledning (11) med et væskeutløp (10) og anordnet for å til-føres væske under trykk fra yttersiden av filterbehandlingssjiktet, og en tøm-meledning (14) med en påfyllingstrakt (15) og som strekker seg utenfor væske-utløpet (10) på væsketilfrselsledningenTreatment apparatus such as a filter device and comprising a treatment layer (2) with a treatment medium containing particles. A fluidizing unit (9) communicates with the particles of the treatment medium to remove them from the treatment layer for renewal thereof. The fluidizing unit (9) comprises a liquid supply line (11) with a liquid outlet (10) and arranged to supply liquid under pressure from the outside of the filter treatment layer, and an emptying line (14) with a filling funnel (15) and extending outside the liquid outlet (10) on the liquid supply line

Description

Denne oppfinnelse gjelder en behandlingsanordning av den type som har et partikkelbehandlingssjikt (eng.: particulate treatment bed) for behandling av en gjennomstrømmende væske. This invention relates to a treatment device of the type that has a particulate treatment bed (eng.: particulate treatment bed) for treating a flowing liquid.

Det partikkelbehandlingsmedium som anvendes må periodisk fornyes, hvilket vanligvis krever at behandlingsanordningen må tas ut av produksjon for rengjøring på stedet ved returspyling, eller behandlingsmediet må tas ut for oppgradering eller erstatning, hvilket også krever at apparatet må stanses over en betydelig periode. The particulate treatment medium used must be periodically renewed, which usually requires the treatment device to be taken out of production for on-site cleaning by backwashing, or the treatment medium to be taken out for upgrade or replacement, which also requires the device to be shut down for a significant period of time.

Denne oppfinnelse gjelder spesielt - og slik det fremgår av patentkrav 1 - en anordning for væskebehandling og med et hus, et behandlingssjikt av et partikulært behandlingsmedium, et innløp for væske som skal behandles, et utløp for væske som er behandlet, en fluidiseirngsenhet som står i forbindelse med bunnen av behandlingssjiktet for å ta mediumpartikler ut fra dette, en tømmeledning med et innløp i sin ene ende, og midler for tilførsel av nytt materiale til toppen av behandlingssjiktet. This invention applies in particular - and as it appears from patent claim 1 - to a device for liquid treatment and with a housing, a treatment layer of a particulate treatment medium, an inlet for liquid to be treated, an outlet for liquid that has been treated, a fluidization unit that stands in connection with the bottom of the treatment layer to take medium particles out therefrom, a discharge line with an inlet at one end, and means for supplying new material to the top of the treatment layer.

Anordningen særmerker seg ved at fluidiseringsenheten omfatter en væsketilførselsledning for tilførsel av væske under trykk fra utsiden av behandlingssjiktet, og at tømmeledningen er anordnet inne i væsketilførselsledningen og rager ut utenfor dennes utløp for tømming av væske og uttatte partikler fra behandlingssjiktets medium, idet dette medium eventuelt kan fornyes i en fornyelsesinnretning.. The device is characterized by the fact that the fluidization unit comprises a liquid supply line for the supply of liquid under pressure from the outside of the treatment layer, and that the discharge line is arranged inside the liquid supply line and protrudes outside its outlet for emptying liquid and removed particles from the medium of the treatment layer, as this medium can possibly renewed in a renewal facility..

En slik fluidiseringsenhet sikrer at behandlingsmediets partikler kan fjernes effektivt fra behandlingssjiktet uten kontakt med en pumpeanordning eller impeller. Such a fluidization unit ensures that the particles of the treatment medium can be removed effectively from the treatment layer without contact with a pump device or impeller.

Det materiale som er tatt ut fra behandlingssjiktet kan føres til en innretning for fornyelse slik at mediet blir fornyet og kan brukes om igjen, eller det brukte medium kan fjernes eller brukes annet sted. Hvis f.eks. partiklene i behandlingsmediet er brennbare kan behandlingen gå ut på filtrering og således avoljing av en blanding av olje og vann, idet man ved dette øker partiklenes forbrennings verdi og tilrettelegger for bruk av dem som brensel. The material taken out of the treatment layer can be taken to a device for renewal so that the medium is renewed and can be used again, or the used medium can be removed or used elsewhere. If e.g. the particles in the treatment medium are combustible, the treatment can involve filtering and thus de-oiling a mixture of oil and water, thereby increasing the particles' combustion value and facilitating their use as fuel.

Det er derfor mulig å fjerne det partikkelformede eller -inneholdende behandlingsmedium gradvis fra behandlingssjiktet for fornyelse mens behandlingsanordningen fremdeles er i drift. It is therefore possible to gradually remove the particulate or -containing treatment medium from the treatment layer for renewal while the treatment device is still in operation.

Fluidiseringsenheter av en type som er egnet for bruk i denne oppfinnelse er beskrevet i våre patentskrifter US-A-4 978 251,4 952 099 og 4 992 006. Fluidizing units of a type suitable for use in this invention are described in our patents US-A-4,978,251, 4,952,099 and 4,992,006.

Driften av fluidiseringsenheten kan bedres hvis væsketilførselsledningen har midler for virveldannelse. The operation of the fluidization unit can be improved if the liquid supply line has means for vortex formation.

Fortrinnsvis anordner man fluidiseringsenheten nær bunnen av behandlingssjiktet slik at mediet som tas ut via tømmeledningen erstattes av partikler ovenfra, som ved tyngdekraften eller trykket faller ned i det rom som dannes når behandlingsmediet føres ut. På denne måte vil behandlingsmediet få tendens til å bevege seg nedover gjennom sjiktet, slik at det sikres at hele dette blir renset periodisk. Preferably, one arranges the fluidization unit near the bottom of the treatment layer so that the medium which is taken out via the discharge line is replaced by particles from above, which by gravity or pressure fall down into the space formed when the treatment medium is discharged. In this way, the treatment medium will tend to move downwards through the layer, so that it is ensured that the whole is cleaned periodically.

Behandlingsanordningen er særlig effektiv som en filterinnretning, idet midlene for fornyelse av mediet gjerne da vil være en separator for å skille ut forurensende materiale fra mediet. The treatment device is particularly effective as a filter device, as the means for renewing the medium will then preferably be a separator to separate out polluting material from the medium.

Konvensjonelle filtere må returspyles når filtersjiktet blir tilstoppet av materiale, og dette krever at væske må tas ut fra sjiktet, man må ha luft som blåses igjennom det for å bryte opp ansamlingene, og vann som presses tilbake gjennom sjiktet for å skylle ut de forurensende og tilstoppende partikler. Dette krever ikke bare at filteret må tas ut fra driften over lengere perioder, men fører også til tapt vann og enkelte tapte partikler av filtermediet. Conventional filters must be backwashed when the filter bed becomes clogged with material, and this requires liquid to be withdrawn from the bed, air blown through it to break up the build-up, and water pushed back through the bed to flush out the pollutants and clogging particles. This not only requires the filter to be taken out of operation for longer periods, but also leads to lost water and some lost particles of the filter medium.

Bruken av oppfinnelsens behandlingsanordning som et filter gir hurtig rensing under driften av filtermediet, og dette fører til den fordel at filtermedia hvis partikler har liten størrelse eller hvis behandlingssjikt er grunt også kan brukes, siden holdekapasiteten for faste stoffer på grunn av rensehastigheten vil være mindre viktig enn for konvensjonelle filtere. Filtermediet som vaskes ut via tømmeledningen blir renset og kan på ny brukes i det opprinnelige behandlingssjikt eller i et annet filtersjikt. Dette reduserer nettomengden av filtermedium som tapes fra systemet. Behovet for å blåse luft gjennom filteret er ikke lenger til stede, siden væsketrykket mot fluidiseringsenheten vil bryte opp sjiktet. Den hyppige rensing som kan gjennomføres ved hjelp av oppfinnelsen reduserer muligheten for at kanaldannelse skal finne sted. The use of the treatment device of the invention as a filter provides rapid cleaning during the operation of the filter medium, and this leads to the advantage that filter media whose particles have a small size or whose treatment layer is shallow can also be used, since the holding capacity for solids due to the cleaning speed will be less important than for conventional filters. The filter medium that is washed out via the discharge line is cleaned and can be used again in the original treatment layer or in another filter layer. This reduces the net amount of filter media lost from the system. The need to blow air through the filter is no longer present, since the liquid pressure against the fluidizing unit will break up the layer. The frequent cleaning that can be carried out with the help of the invention reduces the possibility of channel formation taking place.

Den separator man bruker for å skille forurensende og tilstoppende elementer (kontaminatet) fra et behandlingsmedium er fortrinnsvis en hydrosyklon, og i enkelte driftsmodi er det ønskelig at denne vil etablere et tilstrekkelig trykk på utgangen, gjennom hvilken filtermediet passerer, til å føre det rensede filtermedium tilbake til behandlingssjiktet med filtrermgsvirkning. Om nødvendig kan filtermediet som føres inn i hydrosyklonen tilføres trykk fra en hjelpevannkilde med vann under trykk til innløpet av hydrosyklonen. I avhengighet av den relative partikkelstørrelse eller de spesifikke masser av filtermediets og kontaminatets materialinnhold kan det rensede filtermedium på utgangen enten føres ut gjennom en understrøms- eller en overstrømsutløpsledning fra hydrosyklonen. The separator used to separate polluting and clogging elements (the contaminant) from a treatment medium is preferably a hydrocyclone, and in some operating modes it is desirable that this will establish a sufficient pressure at the outlet, through which the filter medium passes, to pass the purified filter medium back to the treatment layer with filtering effect. If necessary, the filter medium fed into the hydrocyclone can be pressurized from an auxiliary water source with water under pressure to the inlet of the hydrocyclone. Depending on the relative particle size or the specific masses of the material content of the filter medium and the contaminant, the cleaned filter medium can either be discharged at the outlet through an underflow or an overflow outlet line from the hydrocyclone.

Alternativt kan behandlingsanordningen være en ioneveksleranordning med en partikkelharpiks som medium for ionepartikkelveksling, som behandlingsmedium. Alternatively, the treatment device can be an ion exchange device with a particle resin as medium for ion particle exchange, as treatment medium.

Behandlingsanordningen kan ha et innløp for urent vann på oversiden av behandlingssjiktet slik at det urene vann kommer i kontakt med behandlingsmediet i grenseområdet mellom mediet og væsken nær toppen av anordningens hus. Kapasiteten av anordningen vil derved i alt vesentlig bestemmes av størrelsen av dette over-gangsområde, og det er derfor å foretrekke at innløpet for væske som skal behandles er anordnet i ytteromkretsen av sjiktet slik at væsken vil perkolere innover gjennom behandlingsmediet og til et utløp som ligger inne i sjiktet. I dette tilfelle er det ønskelig at innløpet for væske som skal behandles åpner inn i et ringrom innenfor husets yttervegg, inn mot en første skjerm med åpninger for å tillate at den væske som skal behandles kan passere, men uten at det partikkelinneholdende medium kan passere, og at utløpet for behandlet væske står i forbindelse med en andre skjerm som har åpninger som slipper gjennom væsken, men ikke mediet, hvorved overgangsområdet kan økes uten at diameteren av huset økes. Dette er viktig ved anvendelser hvor gulvplassen er kritisk, såsom på en oljeproduksjonsplattform. Også vekten av behandlingsanordningen ifølge oppfinnelsen vil være gunstig, dvs. mindre i og med denne oppfinnelse, i forhold til det som gjelder for et konvensjonelt apparat med samme kapasitet. The treatment device can have an inlet for impure water on the upper side of the treatment layer so that the impure water comes into contact with the treatment medium in the boundary area between the medium and the liquid near the top of the device's housing. The capacity of the device will therefore essentially be determined by the size of this transition area, and it is therefore preferable that the inlet for liquid to be treated is arranged in the outer circumference of the layer so that the liquid will percolate inward through the treatment medium and to an outlet located inside the layer. In this case, it is desirable that the inlet for liquid to be treated opens into an annular space within the outer wall of the housing, towards a first screen with openings to allow the liquid to be treated to pass, but without the particle-containing medium passing through, and that the outlet for treated liquid is in connection with a second screen which has openings that let the liquid through, but not the medium, whereby the transition area can be increased without increasing the diameter of the housing. This is important in applications where floor space is critical, such as on an oil production platform. The weight of the treatment device according to the invention will also be favorable, i.e. less with this invention, compared to what applies to a conventional device with the same capacity.

Fremstillingskostnadene for huset vil i stor grad være avhengig av fremstillingskostnadene for kardyser og -ender. Ved å øke lengden av huset kan man ifølge oppfinnelsen øke dettes kapasitet uten å endre diameteren, hvilket gir mindre generelle kostnader enn ved å øke kapasiteten ved at kar- eller husdiameteren økes. The manufacturing costs for the house will largely depend on the manufacturing costs for cardis and ends. According to the invention, by increasing the length of the housing, its capacity can be increased without changing the diameter, which results in lower overall costs than by increasing the capacity by increasing the vessel or housing diameter.

Fortrinnsvis er det ifølge oppfinnelsen slik at husets sidevegg danner et hulsylindrisk rom og at det rom som dannes mellom den første skjerm og veggen er et hulskallformet ringrom hvis innerside således dannes av den første skjerm som omslutter det hulsylindriske rom, for å motta det partikkelinneholdende behandlingsmedium, koaksialt med sideveggen og med mindre radius enn dennes, og at den andre skjerm omslutter et rom som står i forbindelse med utløpet for behandlet væske og strekker seg langs sylinderens langsgående midtakse. Preferably, according to the invention, it is such that the side wall of the house forms a hollow cylindrical space and that the space formed between the first screen and the wall is a hollow shell-shaped annular space whose inner side is thus formed by the first screen that encloses the hollow cylindrical space, in order to receive the particle-containing treatment medium, coaxial with the side wall and with a smaller radius than this, and that the second screen encloses a space which is connected to the outlet for treated liquid and extends along the longitudinal central axis of the cylinder.

En slik konstruksjon sikrer at det ikke blir noen stillestående soner i behandlingsanordningen, som ellers ville tillate bakterievekst og -formering. Betong eller et annet fyllmateriale som i andre tilsvarende apparater brukes for å fylle ut slike hulrom og bakevjer som danner stillestående områder vil ifølge oppfinnelsen ikke være nødvendig, hvilket gir en ytterligere vektfordel. Such a construction ensures that there are no stagnant zones in the treatment device, which would otherwise allow bacterial growth and multiplication. According to the invention, concrete or another filling material that is used in other similar devices to fill in such cavities and backwaters that form stagnant areas will not be necessary, which gives a further weight advantage.

Innløpet for væske som skal behandles er fortrinnsvis anordnet på siden av huset, men for å øke overgangsområdet mellom mediet og væsken kan en del av sistnevnte også kunne føres inn gjennom et andre innløp på toppen av apparatet og dettes hus. The inlet for liquid to be treated is preferably arranged on the side of the housing, but in order to increase the transition area between the medium and the liquid, part of the latter can also be introduced through a second inlet on top of the apparatus and its housing.

Alternativt kan innløpet og utløpet byttes om slik at sistnevnte blir liggende i ytteromkretsen av behandlingssjiktet, hvorved væsken vil perkolere eller gradvis sive utover gjennom behandlingsmediet fra et innløp som da vil ligge inne i behandlingssjiktet. Alternatively, the inlet and outlet can be switched so that the latter lies in the outer circumference of the treatment layer, whereby the liquid will percolate or gradually seep outwards through the treatment medium from an inlet which will then lie inside the treatment layer.

Det kan være anordnet midler for å lede det oppdaterte eller fornyede behandlingsmediums partikler tilbake til behandlingssjiktet i samme apparat, og disse midler kan fortrinnsvis omfarte en returledning som fører fra separatorens utløp og tilbake til behandlingssjiktet, idet dette sikrer direkte resirkulering av mediet. Means may be arranged to direct the particles of the updated or renewed treatment medium back to the treatment layer in the same apparatus, and these means may preferably bypass a return line leading from the separator's outlet and back to the treatment layer, as this ensures direct recycling of the medium.

Flere behandlingsanordninger kan være parallellkoplet i et større behandlingssystem som kan arbeide på forskjell måte, f.eks. kan en eller flere behandlingsanordninger arbeide samtidig i en produksjonslinje, mens ett eller flere andre apparater er tatt ut av produksjonen for fornyelse av behandlingsmediet, hvis produk-sjonslinjens takt kan forhåndsbestemmes. Det oppdaterte behandlingsmedium kan resirkuleres til apparatet det er ut fra eller føres til en annen behandlingsanordning som på forhånd er tømt. En behandlingsanordning med fornyet behandlingsmedium vil dermed være klart for tilbakeføring til produksjonslinjen. Bruken av et system med flere behandlingsanordninger tillater også tilpasning til temporære større mengder av kontaminert væske. Several treatment devices can be connected in parallel in a larger treatment system which can work in different ways, e.g. one or more treatment devices can work simultaneously in a production line, while one or more other devices are taken out of production to renew the treatment medium, if the production line's rate can be determined in advance. The updated treatment medium can be recycled to the device it came from or sent to another treatment device that has been emptied in advance. A treatment device with renewed treatment medium will thus be ready for return to the production line. The use of a system with multiple treatment devices also allows adaptation to temporary larger volumes of contaminated liquid.

Eksempler på behandlingsanordninger som er konstruert i henhold til den foreliggende oppfinnelse skal nå beskrives med referanse til de tilhørende skjematiske tegninger, hvor fig. 1 viser en filterinnretning og dens tilordnede krets, fig. 2 viser i perspektiv og med et parti tatt ut, av en første eksempel av en filterinnretning, fig. 3 viser et aksialsnitt gjennom en filterinnretning tilsvarende den som er vist på fig. 2, fig. 4 viser et aksialsnitt av et andre eksempel på en filterinnretning, og fig. 5 viser at aksialsnitt gjennom et tredje eksempel på en filterinnretning, idet den filterinnretning som er vist på samtlige figurer kan være en typisk utførelse av oppfinnelsens behandlingsanordning. Examples of treatment devices constructed in accordance with the present invention will now be described with reference to the associated schematic drawings, where fig. 1 shows a filter device and its associated circuit, fig. 2 shows in perspective and with a part taken out, of a first example of a filter device, fig. 3 shows an axial section through a filter device corresponding to that shown in fig. 2, fig. 4 shows an axial section of a second example of a filter device, and fig. 5 shows that axial section through a third example of a filter device, the filter device shown in all the figures being a typical embodiment of the treatment device of the invention.

En behandlingsanordning eller altså en filterinnretning består gjerne av et hus 1 som er fylt med et behandlingssjikt (fluidbed) med et partikkelinneholdende filtermedium 2 hvor partiklene kan være sandkorn eller knust granat. Huset 1 tjener som trykkar og vil normalt arbeide under et trykk på minst 0,5 MPa. Et innløpsgrenrør 3 med flere perforerte innløp 3 A anordnet i bestemt avstand fra hverandre er anordnet nærmere den øverste del av huset 1 og tilføres væske som skal renses via et innløpsrør 4 med en innløpsventil 5. Et utløpsgrenrør 6 med flere feller 6A er anordnet nærmere bunnen av huset 1 og fører renset væske ut gjennom et utløpsrør 7 som er regulert av en utløps ventil 8. A treatment device or filter device usually consists of a housing 1 which is filled with a treatment layer (fluid bed) with a particle-containing filter medium 2 where the particles can be grains of sand or crushed garnet. Housing 1 serves as a pressure vessel and will normally work under a pressure of at least 0.5 MPa. An inlet branch pipe 3 with several perforated inlets 3 A arranged at a certain distance from each other is arranged closer to the upper part of the housing 1 and is supplied with liquid to be cleaned via an inlet pipe 4 with an inlet valve 5. An outlet branch pipe 6 with several traps 6A is arranged closer to the bottom of the housing 1 and leads purified liquid out through an outlet pipe 7 which is regulated by an outlet valve 8.

Under normal bruk er innløpsventilen 5 og utløpsventilen 8 åpne, og kontaminert væske føres gjennom innløpsrøret 4 og fordeles rundt toppen av huset i innløpsgrenrøret 3. Væsken vil sive ned gjennom filtermediet 2 som vil holde tilbake de urenheter som kontaminerer væsken, og den rensede væske vil ledes ned via fellene 6A og føres gjennom utløpsrøret 7. During normal use, the inlet valve 5 and the outlet valve 8 are open, and contaminated liquid is passed through the inlet pipe 4 and distributed around the top of the housing in the inlet branch pipe 3. The liquid will seep down through the filter medium 2 which will retain the impurities that contaminate the liquid, and the purified liquid will is led down via the traps 6A and passed through the outlet pipe 7.

Alternativt kan filteret arbeide etter motstrømsprinsippet med uren væske ført inn gjennom et innløpsgrenrør 3 anordnet i bunnen av huset, mens renset væske føres ut gjennom et tilsvarende utløpsgrenrør på toppen, på oversiden av behand- Alternatively, the filter can work according to the counter-flow principle with impure liquid introduced through an inlet branch pipe 3 arranged at the bottom of the housing, while purified liquid is led out through a corresponding outlet branch pipe at the top, on the upper side of the treatment

lingssjiktet. ling layer.

En fluidiseringsenhet 9 er anordnet i bunnen eller basis av huset 1 og er vist på fig. 1-3. Enheten har et væskeutløp 10 som tilføres uren væske for rensing av sjiktet via en væsketilførselsledning 11 som er forbundet med innløpsrøret 4, idet væske-strømmen styres av en ventil 12. En ytterligere ventil 13 kan være anordnet for å endre væskestrømmen gjennom tilførselsledningen 11, og alternativt kan filtrert væske brukes som rensevæske. En tømmeledning 14 er anordnet koaksialt innenfor væsketilførsels-ledningen 11 og avsluttes i en påfyllingstrakt 15 som rager opp på oversiden av væsketilførselsledningen 11. Væskestrømmen gjennom tømmeledningen 14 reguleres av en tømmeventil 16. Tømmeledningen 14 fører til en hydrosyklon 17 og er koplet til dennes innløp som er anordnet tangentialt i forhold til hydrosyklonens vegg. En trykkvannkilde 18 er også koplet til hydrosyklonens 17 innløp via en trykkledning 19 og en tilhørende trykkventil 20. Understrømsutløpet på hydrosyklonen 17 er koplet via en returledning 21 tilbake til innløpsrøret 4 for urent vann via en returventil 22. En overløpsledning 23 sørger for utløp av kontaminat. A fluidization unit 9 is arranged in the bottom or base of the housing 1 and is shown in fig. 1-3. The unit has a liquid outlet 10 which is supplied with impure liquid for cleaning the layer via a liquid supply line 11 which is connected to the inlet pipe 4, the liquid flow being controlled by a valve 12. A further valve 13 can be arranged to change the liquid flow through the supply line 11, and alternatively, filtered liquid can be used as cleaning liquid. A drain line 14 is arranged coaxially within the liquid supply line 11 and terminates in a filling funnel 15 which projects up on the upper side of the liquid supply line 11. The liquid flow through the drain line 14 is regulated by a drain valve 16. The drain line 14 leads to a hydrocyclone 17 and is connected to its inlet which is arranged tangentially in relation to the wall of the hydrocyclone. A pressure water source 18 is also connected to the inlet of the hydrocyclone 17 via a pressure line 19 and an associated pressure valve 20. The underflow outlet of the hydrocyclone 17 is connected via a return line 21 back to the inlet pipe 4 for impure water via a return valve 22. An overflow line 23 ensures the discharge of contaminant .

Utløpet 10 for væske har typisk 45 mm boring, mens innløpet har 25 mm boring. The outlet 10 for liquid typically has a 45 mm bore, while the inlet has a 25 mm bore.

Selv om fluidiseringsenheten er vist på undersiden av utløpsgrenrøret 6 kan den også være anordnet på oversiden av dette. Høyden av enheten kan også velges slik at en del av filtermediet som holder tilbake forurensningspartikler med en bestemt størrelse kan utelates, mens den større og tyngre hoveddel eller basis av behandlingssjiktet kan være som ellers. Although the fluidization unit is shown on the underside of the outlet branch pipe 6, it can also be arranged on the upper side thereof. The height of the unit can also be chosen so that a part of the filter medium that retains contaminant particles of a certain size can be omitted, while the larger and heavier main part or base of the treatment bed can be left as it is.

Når det er ønsket å rense filtermediet lukkes ventilene 5 og 8 mens ventilen 12 åpnes for å tillate vannstrøm under trykk til væskeutløpet 10. Vannet kan bringes til å virvle i væsketilførselsledningen 11. Filtermediet 2 blir således fluidisert og arbeider seg ned igjennom påfyllingstrakten 15 koplet til tømmeledningen 14 og inn i hydrosyklonen. Filtermediet på oversiden og som er tømt ut vil under tyngdekraftens virkning sige ned og fluidiseres på sin vei ned mot og ut gjennom tømmeledningen 14. When it is desired to clean the filter medium, the valves 5 and 8 are closed while the valve 12 is opened to allow water flow under pressure to the liquid outlet 10. The water can be caused to swirl in the liquid supply line 11. The filter medium 2 is thus fluidized and works its way down through the filling funnel 15 connected to drain line 14 and into the hydrocyclone. The filter medium on the upper side, which has been emptied out, will seep down under the action of gravity and become fluidized on its way down towards and out through the drain line 14.

Alternativt kan ventilene 5 og 8 holdes åpen, og fluidiseringsenheten 9 kan kontinuerlig og langsomt fjerne filtermediet, idet dette gir resirkulering av sjiktet under kontrollerte forhold og eliminerer behovet for å ta filterinnretningen eller behandlingsanordningen ut av produksjonslinjen for returspylearbeidet. Alternatively, the valves 5 and 8 can be kept open, and the fluidization unit 9 can continuously and slowly remove the filter medium, as this provides recirculation of the bed under controlled conditions and eliminates the need to take the filter device or the treatment device out of the production line for the backwash work.

I hydrosyklonen bringes filtermediet til å virvle sammen med dets kontaminat, og virveldannelsen forsterkes ved tilførsel av vann under høyt trykk fra kilden 18. Virvlingen vil bevirke at de kontaminerende partikler eller bestanddeler vandrer (migrerer) opp til toppen av hydrosyklonen hvor de tømmes ut gjennom overløpsledningen 23. De rensede filtermediumpartikler sammen med mesteparten av væsken vil derimot bevege seg nedover langs hydrosyklonens vegg og ut gjennom understrømsutløpet ved et trykk slik at de tvinges langs returledningen 21 og tilbake i huset 1 via innløpsrøret 4 og grenrøret 3. In the hydrocyclone, the filter medium is caused to swirl together with its contaminant, and the swirling is enhanced by the supply of water under high pressure from the source 18. The swirl will cause the contaminating particles or components to wander (migrate) up to the top of the hydrocyclone where they are discharged through the overflow line 23. The cleaned filter medium particles together with most of the liquid, on the other hand, will move downwards along the wall of the hydrocyclone and out through the underflow outlet at a pressure so that they are forced along the return line 21 and back into the housing 1 via the inlet pipe 4 and the branch pipe 3.

Filterinnretningen vist som det andre utførelseseksempel på fig. 4 omfatter et hus som tidligere med henvisningstallet 1, og en sylindrisk sidevegg 28 som sammenføyer en hul sylindrisk underdel eller basis 29 i sin nedre ende og en krum, kuppelformet overdel 13 i motsatt ende. Huset 1 er typisk i form av trykktank som normalt vil kunne arbeide med trykk på minst 0,5 MPa. The filter device shown as the second embodiment in fig. 4 comprises a housing as previously with the reference number 1, and a cylindrical side wall 28 which joins a hollow cylindrical lower part or base 29 at its lower end and a curved, dome-shaped upper part 13 at the opposite end. Housing 1 is typically in the form of a pressure tank which will normally be able to work with a pressure of at least 0.5 MPa.

En første skjerm 31 som danner et hulsylindrisk rom hvis radius er mindre enn sideveggens 28 er anordnet inne i huset 1 slik at rommet blir koaksialt med den indre omkrets av veggen 28. Den første skjerm 31 strekker seg oppover fra den koniske basis 29 og langs sideveggen 28 og sammenføyes i nedkant med basis 29 og i overkant med sideveggen 28 i huset 1 via en kjegleformet avstandsring 32. Den første skjerm 31 og avstandsringen 32, sammen med sideveggen 28 og en øvre del av den koniske basis 29 avgrenser et hovedsakelig hulskallformet ringrom 33. A first screen 31 forming a hollow cylindrical space whose radius is smaller than that of the side wall 28 is arranged inside the housing 1 so that the space becomes coaxial with the inner circumference of the wall 28. The first screen 31 extends upwards from the conical base 29 and along the side wall 28 and is joined at the bottom with the base 29 and at the top with the side wall 28 in the housing 1 via a cone-shaped spacer ring 32. The first screen 31 and the spacer ring 32, together with the side wall 28 and an upper part of the conical base 29 delimit a mainly hollow shell-shaped ring space 33 .

Innløpsrøret 4 for kontaminert væske som skal filtreres er anordnet i sideveggen 28, ved en posisjon som tilnærmet er halvveis langs den aksiale lengde av veggen, for å stå i forbindelse med ringrommet 33. Et overløpsrør 34 fører fra innløpsrøret 4 og til et andre innløp 35 i den kuppelformede overdel 30. The inlet pipe 4 for contaminated liquid to be filtered is arranged in the side wall 28, at a position approximately halfway along the axial length of the wall, to be in connection with the annulus 33. An overflow pipe 34 leads from the inlet pipe 4 and to a second inlet 35 in the dome-shaped upper part 30.

Et kammer 36 som danner et andre rom strekker seg hovedsakelig langs den sylindriske sideveggs 28 langsgående midtakse og omsluttes av en andre skjerm 37 som lukket øverst og nederst står i forbindelse med utløpsrøret 7 for filtrert væske, for å kunne lede ut av huset via den koniske basis 29. A chamber 36 which forms a second space extends mainly along the longitudinal central axis of the cylindrical side wall 28 and is enclosed by a second screen 37 which, closed at the top and bottom, is connected to the outlet pipe 7 for filtered liquid, to be able to lead out of the housing via the conical base 29.

Partikkelfiltermediet 2 fyller et rom inne i huset mellom det første rom som utgjøres av ringrommet 33 og det andre rom som dannes innenfor den andre skjerm og utgjør et kammer 36, slik at det dannes et frirom i toppen av huset. The particle filter medium 2 fills a space inside the housing between the first space formed by the annular space 33 and the second space formed within the second screen and constituting a chamber 36, so that a free space is formed at the top of the housing.

Skjermene 31 og 37 har en rekke åpninger som er dimensjonert slik at kontaminert væske tillates å strømme gjennom sammen med filtrert væske, men hvor filtermediets partikler hindres. Skjermene 31, 37 kan være bygget opp av trådflettverk eller være anordnet med spalter eller sjalusiliknende åpninger, gjerne anordnet med radial åpningsvinkel og nedoverrettet i en bestemt avstand fra hverandre for å hindre at filtermediet kan passere mellom tilstøtende spalter når væsken som skal behandles strømmer radialt innover og nedover mellom dem. The screens 31 and 37 have a number of openings which are dimensioned so that contaminated liquid is allowed to flow through together with filtered liquid, but where the particles of the filter medium are prevented. The screens 31, 37 can be made up of wire mesh or be arranged with slits or shutter-like openings, preferably arranged with a radial opening angle and directed downwards at a certain distance from each other to prevent the filter medium from passing between adjacent slits when the liquid to be treated flows radially inwards and down between them.

Skjermene 31 og 37 kan i et horisontalt tverrsnitt anta siksakformet fasong, hvorved det effektive behandlingstverrsnitt økes overfor det innkommende eller utgående væskekvantum. The screens 31 and 37 can assume a zigzag shape in a horizontal cross-section, whereby the effective treatment cross-section is increased in relation to the incoming or outgoing liquid quantity.

Inne i filtermediet 2 i den koniske basis 29 i huset 1 er det anordnet en fluidiseirngsenhet 9 som tidligere, og denne enhet åpner nedover og er konstruert som allerede beskrevet. Inside the filter medium 2 in the conical base 29 in the housing 1, a fluidizing unit 9 is arranged as before, and this unit opens downwards and is constructed as already described.

Ledningene 11 og 14 som er koplet til fluidiseringsenheten 9 strekker seg gjennom en sideliggende bunninngangsåpning 38, og fluidiseringsenheten kan tas ut gjennom denne åpning 38 for vedlikehold og eventuell erstatning. The lines 11 and 14 which are connected to the fluidizing unit 9 extend through a lateral bottom entrance opening 38, and the fluidizing unit can be removed through this opening 38 for maintenance and possible replacement.

Ved bruk føres det urene væskemedium som skal filtreres inn i huset via innløpsrøret 4 og det andre innløp 35. Den væske som føres inn gjennom det første innløp i form av innløpsrøret 4 vil først fylle opp ringrommet 33 og deretter passere den første skjerm 31 inn i filtersjiktet 2 med det aktuelle filtermedium. Væsken filtreres mens den strømmer i samme retning som pilene viser på fig. 9, mot kammeret 36 som den føres inn i gjennom den andre skjerm 37 før den forlater huset gjennom utløpsrøret 7. Den urene væske som går inn i det andre innløp 35 fyller frirommet på oversiden av filtermediet 2 og strømmer ned gjennom dette før det trenger inn i kammeret 36 og går ut gjennom utløpsrøret 7. During use, the impure liquid medium to be filtered is fed into the housing via the inlet pipe 4 and the second inlet 35. The liquid which is fed in through the first inlet in the form of the inlet pipe 4 will first fill up the annular space 33 and then pass the first screen 31 into filter layer 2 with the relevant filter medium. The liquid is filtered while it flows in the same direction as the arrows show in fig. 9, towards the chamber 36 into which it is led through the second screen 37 before it leaves the housing through the outlet pipe 7. The impure liquid that enters the second inlet 35 fills the free space on the upper side of the filter medium 2 and flows down through this before it penetrates in the chamber 36 and exits through the outlet pipe 7.

Når man ønsker å rense filtermediet arbeider fluidiseringsenheten 9 og hydrosyklonen 17 slik som beskrevet i de forrige eksempler. When you want to clean the filter medium, the fluidization unit 9 and the hydrocyclone 17 work as described in the previous examples.

Et tredje eksempel på en behandlingsanordning i form av en filterinnretning er vist på fig. 5, og denne innretning avviker fra det andre eksempel ved at væsketilførselsledningen 11 og tømmeledningen 14 på fluidiseringsenheten 9 strekker seg vertikalt oppover langs den sentrale midtakse for den sylindriske sidevegg 28, gjennom den andre skjerm 37 og ut gjennom den buede øvre del av huset, overdelen 30. Dette tillater at både den andre skjerm 37 og fluidiseringsenheten 9 kan tas ut gjennom en toppåpning 39 som er anordnet i husets overdel. A third example of a treatment device in the form of a filter device is shown in fig. 5, and this device differs from the second example in that the liquid supply line 11 and the discharge line 14 of the fluidization unit 9 extend vertically upwards along the central center axis of the cylindrical side wall 28, through the second screen 37 and out through the curved upper part of the housing, the upper part 30. This allows both the second screen 37 and the fluidization unit 9 to be removed through a top opening 39 which is arranged in the upper part of the housing.

Strømningsretningen kan reverseres slik at innløpsrøret 4' står i forbindelse med kammeret 36 inne i den andre skjerm 37, og innløpet har gjerne da en sluseventil 40 og en sikkerhetsventil 41. Væsken som skal behandles strømmer radialt utover gjennom den første skjerm 31 og inn i ringrommet 33, og deretter ut gjennom utløpsrøret 7'. The direction of flow can be reversed so that the inlet pipe 4' is connected to the chamber 36 inside the second screen 37, and the inlet then preferably has a gate valve 40 and a safety valve 41. The liquid to be treated flows radially outwards through the first screen 31 and into the annulus 33, and then out through the outlet pipe 7'.

Filterinnretningen kan utrustes med mer enn én fluidiseirngsenhet, idet hver av de da flere enheter er innrettet for å ta ut en forskjellig gradering av filtermediet. The filter device can be equipped with more than one fluidizing unit, as each of the several units is designed to take out a different grade of the filter medium.

Selv om oppfinnelsen nå er beskrevet med referanse til en filterinnretning er den like gjerne anvendbar for en ionevelcslermnretning, og i dette tilfelle vil det partikkelinneholdende filtermedium være erstattet av en tilsvarende partikkelinneholdende ionevekslerharpiks, og et ioneregenereringstrinn ville i så fall ha erstattet separatoren. Although the invention is now described with reference to a filter device, it is equally applicable to an ion selector device, and in this case the particle-containing filter medium will be replaced by a corresponding particle-containing ion exchange resin, and an ion regeneration step would then have replaced the separator.

Claims

1. Device for liquid treatment and with: - a housing (1), - a treatment layer (2) of a particulate treatment medium, - an inlet (3,4) for liquid to be treated, - an outlet (6, 7) for liquid which has been treated, - a fluidisation unit (9) which is connected to the bottom of the treatment layer (2) to remove medium particles from this, - a discharge line (14) with an inlet (15) at one end, and - means ( 21) for the supply of new material to the top of the treatment layer, characterized in that the fluidization unit (9) comprises a liquid supply line (11) for the supply of liquid under pressure from the outside of the treatment layer (2), and that the discharge line (14) is arranged inside in the liquid supply line (11) and protrudes outside its outlet (10) for emptying liquid and removed particles from the medium of the treatment layer (2), as this medium can possibly be renewed in a renewal device.

2. Device according to claim 1, characterized in that the drain line (14) is led to a renewal device (17) for renewal and reuse of the treatment medium.

3. Device according to claim 2, characterized in that the liquid supply line (11) has means for swirling the liquid.

4. Device according to one of claims 2-3, characterized by being designed as a filter device, and that the renewal device is a separator (17) to separate contaminates from the treatment medium.

5. Device according to claim 4, characterized in that the separator is a hydrocyclone (17).

6. Device according to claim 5, characterized in that the hydrocyclone (17) is designed to generate sufficient pressure at the outlet through which the filter medium is discharged, to return the cleaned filter medium to the treatment layer.

7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the filter medium fed into the hydrocyclone (17) is further activated by means of a pressurized water source (18) on the inlet side of the hydrocyclone.

8. Device according to one of claims 1-3, characterized by being designed as an ion exchange device.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet for liquid to be treated is arranged at the outer circumference of the layer so that liquid percolates inwards through the treatment medium and to an outlet which is arranged inside the layer.

10. Device according to claim 9, characterized in that the inlet (4) for liquid to be treated opens into an annular space (33) within the outer wall of the housing, towards a first screen (31) with openings to allow the liquid to be treated, but not the particle-containing medium, to pass, and that the outlet (7) for treated liquid is in connection with a second screen (37) which has openings which allow the liquid, but not the treatment medium, to pass.

11. Device according to claim 10, characterized in that a hollow cylindrical ring space (33) is formed between the housing side wall (28) and the first screen (31) to receive the particle-containing treatment medium (2), and that the second screen (37) encloses a space (36) which is in connection with the outlet (7) for treated liquid and extends along the longitudinal center axis of the housing and annulus (33).

12. Device according to one of claims 9-11, characterized in that the inlet pipe (4) for liquid to be treated is arranged in the side wall (28) of the housing (1).

13. Device according to claim 12, characterized in that a second inlet (35) for liquid to be treated is arranged in the top of the housing.

14. Device according to one of claims 1 - 8, characterized in that the outlet is arranged at the treatment layer's outer circumference so that liquid will percolate outwards through its treatment medium from an internally arranged inlet.

15. Device according to claim 14, characterized in that the inlet (4) for liquid to be treated opens into an annular space (33) within the outer wall of the housing, towards a first screen (31) with openings to allow the liquid to be treated, but not the particle-containing medium, to pass, and that the outlet (7) for treated liquid is in connection with a second screen (37) which has openings which allow the liquid, but not the treatment medium, to pass.

16. Device according to claim 14, characterized in that a hollow cylindrical ring space (33) is formed between the housing side wall (28) and the first screen (31) to receive the particle-containing treatment medium (2), and that the second screen (37) encloses a space (36) which is in connection with the outlet (7) for treated liquid and extends along the longitudinal center axis of the housing and annulus (33).

17. Device according to one of claims 14-16, characterized in that the outlet is arranged in the side wall of the house.

18. Device according to claim 2 and one of claims 3-17, characterized by means (21) for bringing the particles of the renewed treatment medium back to the treatment layer (2) of the same device.

19. Device according to claim 18, characterized in that the means for returning the particles of the medium to the treatment layer in the same device comprise a return line (21) leading from the outlet of the renewal device (17).

20. System with several processing devices according to one or more of claims 1 - 17, characterized in that the devices are mutually parallel-connected.