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WO1998006473A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen filtern von flüssigkeiten - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen filtern von flüssigkeiten

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WO1998006473A1
WO1998006473A1 PCT/DE1997/001760 DE9701760W WO9806473A1 WO 1998006473 A1 WO1998006473 A1 WO 1998006473A1 DE 9701760 W DE9701760 W DE 9701760W WO 9806473 A1 WO9806473 A1 WO 9806473A1
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WO
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filter
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PCT/DE1997/001760
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Unen Sabine Van
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Wabe Wasseraufbereitung Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beseitigen von unerwünschten Flüssigkeitsinhaltsstoffen mit einem Filtrationsbehälter (4), welcher einen Filterraum (3) zur Aufnahme von körnigem Schüttgut (25) mit einer Einlaufseite (5) und einer der Einlaufseite gegenüberliegenden Auslaufseite (9) aufweist, wobei die Fließrichtung der zu filtrierenden Flüssigkeit quer zu der Abzugsrichtung des Schüttgutes erfolgt.

Description

VORRICHTUNG ZUM KONΗNUIERLICHEN FILTERN VON FLÜSSIGKEITEN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flussig- keiten, welche einen aufrechtstehenden im Querschnitt rechteckig ausgebildeten Behalterabschnitt mit einer im Querschnitt rechteckig ausgestalteten Innenwand umfaßt, dessen Filterraum korniges Schuttgut als Filterbett aufnimmt, und ein Verfahren zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten insbesondere zum Reinigen von Abwassern mit hohem Feststoff- und Schwebstoffanteil wie industrielle Abwasser, zur Aufbereitung von Brauch- wasser aus Grund- und Oberflachenwasser, Kreislaufwasser, Kuhlwasser und Schwimmbeckenwasser sowie zur Trinkwasseraufbereitung

Im Stand der Technik sind kontinuierliche Sandfilter bekannt, welche z B eine radiale Filtration z B des Rohwassers durch das Filterbett aufweisen Das Rohwasser wird in einer mittig angeordnete Verteilerkammer geleitet, strömt über Lamellen in die Filterschicht, wobei diese von innen nach außen durchflössen wird Das Filtrat verlaßt die Filterschicht über in der Behalteraußenwand angeordnete Spezialfilterdusen und wird in einer außenliegenden Ringkammer als Filtrat gesammelt

So offenbart die EP-A 0 291 538 ein an der Innenwand des zylindrischen Ringraumes angeordnetes Siebgewebe mit einer Maschenweite von 10 - 200 μm als Mikrofllter, hierbei werden die an diesen Mikrofllter sich absetzenden, schweren, ausgeflockten Schmutzteilchen nach unten abgeführt und in einem konusformigen Abzugsraum in das fließende Filterbett eingeleitet werden Das Mikrofllter wird vom inneren Hohlraum aus laufend hydraulisch gereinigt unter Verwendung einer Mammutpumpe, die durch pulsierende Zugaben von Druckluft betrieben wird Es zeigt sich jedoch, daß der apparative Aufwand des herkömmlichen Sandfilters wegen des hydraulischen Reinigungssystems sehr hoch ist, welches aus mit gleichem Abstand voneinander angeordneten achsparallelen Rohren besteht, die an ihrem oberen Ende an einem drehbar gelagerten Stern befestigt sind Jedes der Rohre enthalt zudem eine Anzahl von Austrittsdusen, die mit einer leichten Neigung auf die Mantelflache des Siebgewebes gerichtet sind Darüber hinaus zeigt sich, daß der herkömmliche Sandfilter zwar kurzfristig eine Ausflockung des Rohwassers verkraften kann, jedoch bei lang andauernder Ausflockung sowohl die Austrittsdusen des hydraulischen Reinigungssystems zu verstopfen vermögen als auch Verschlüsse der Offnungen des Siebgewebes im inneren Hohlraum des ringzyiindri- sehen Behalterabschnittes beobachtet werden können Gleichfalls ist es möglich, daß Ausflockungen des Rohwassers im Filterbett des herkömmlichen Sandfilters auftreten, die zu Verstopfung desselben fuhren, so daß in der Filterschicht ein Druckverlust zu beobachten ist und die Gefahr des Durchbruchs bei der Filtration besteht, bei dem die Schmutzteilchen auf die Filtratseite gelangen Häufig zeigt sich bei der Ausflockung des Rohwassers die Verstopfung gerade in dem Bereich des Filterbettes, welcher sich nahe des hydraulischen Ringsystems befindet

Die in den Poren des Filterbettes zurückgehaltenen Feststoffpartikel verringern ver- standlicherweise die Durchlässigkeit der Filterschicht, so daß bei gleicher Beschickungsmenge der Druckverlust in der Filterschicht des herkömmlichen Sandfilters ansteigt Diesen Vorgangen sind jedoch Grenzen gesetzt, da weder der Druckverlust beliebig steigerbar ist, noch die Durchlässigkeit unendlich verringert werden kann Falls die Poren durch Anlagerungen verstopfen, wird hinzukommend der freie Porendurchmesser derart klein, daß die abgelagerten Schmutzteilchen durch Scherkräfte losgerissen und mit dem stromenden Filtrat auf die Filtratseite getragen werden, ein Umstand also, der unter allen Umstanden zu vermeiden ist

Um eine Verstopfung des herkömmlichen Sandfilters z B gemäß EP-A 0 291 538 zu vermeiden, sind Sedimentationsstufen dem herkömmlichen Sandfilter vorgeschaltet, um eine Vorreinigung und damit die Gefahr der Ausflockung des Rohwassers in dem herkömmlichen Sandfilter zu verhindern, die hingegen eine weitere Steuerung und zusatzliche Koordination der Filtrationsschritte erfordern, ein Aufwand, der zu vermeiden gilt

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, die Nachteile des Stands der Technik zu beseitigen Zudem ist es wünschenswert, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten bereitzustellen, welche insbesondere zur Reinigung von Industrieabwassern oder Rohabwassern mit hohen Feststoffrachten jeglicher Art geeignet ist Unter Feststoffrachten werden im Sinne der Erfindung beispielsweise neben festen Stoffen auch großvolumige Flocken oder flockenartige Teilchen verstanden, die recht schnell insbesondere den dem Einlauf von Abwassern zugewandten Filterschichtbereich herkommlicherwei- se zu verstopfen vermögen Darüber hinaus ist es wünschenswert, wenn der apparative Aufwand der Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten gering gehalten wird, um sowohl eine hohe Betriebssicherheit derselben zu gewahrleisten, ohne den Einsatz von aufwendigen Steuereinrichtungen der Filtrationsschritte Hinzukommend wäre eine Vorrichtung mit hinreichend konstantem dauerhaftem Filtrationsvermogen weitgehend unabhängig von der Art und der Zusammensetzung der zu filtrierenden Abwasser besonders vorteilhaft Die Aufgabe wird gelost durch den Hauptanspruch und die Nebenanspruche Die Un- teranspruche betreffen bevorzugte Ausfuhrungen und Weiterentwicklungen der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten, welche einen Filtrationsbehalter mit einem aufrechtstehenden im Querschnitt rechteckig ausgestalteten Behalterabschnitt umfaßt, welcher einen Filterraum zur Aufnahme von kornigem Schuttgut umfaßt, dessen im Querschnitt rechteckig ausgebildete Innenwände eine Einlaufseite und eine der Einlaufseite gegenüberliegende Auslaufseite aufweisen, a) die flussigkeitsdurchlassige Einlaufseite von einer flussigkeitsundurchlassigen Außenwand unter Bildung einer Zulaufkammer umgeben ist und Offnungen zur Einleitung der zu filtrierenden Flüssigkeit von der Zulaufkammer in den Filterraum aufweist, b) die flussigkeitsdurchlassige Auslaufseite eine flussigkeitsundurchlassige Außenhulle unter Bildung einer Filtratsammelkammer und Offnungen zur Ableitung des Filtrats aus dem Filterraum in die Filtratsammelkammer aufweist, c) an das untere Ende des Filterraums sich ein konusformig ausgebildeter Abzugsraums mit Trichterwand und an das obere Ende des Filterraums sich ein Berieselungsraum zur Aufnahme einer Schuttguttrennapparatur zum Abtrennen von Schmutzteilchen vom Schuttgut anschließen, d) die Schuttguttrennapparatur mit einem Ableitungsrohr eines Hebesystems in Verbindung steht, welches mit seinem unteren Saugende in den unteren Abschnitt des Abzugsraums hineinragt und das Ableitungsrohr sich in das obere Ende des Berieselungsraums hin erstreckt, sowie e) die Schuttguttrennapparatur mit einem Schutt gut Verteiler verbunden ist, der eine oder mehrere Schuttgutberieselungseinπchtungen zur Berieselung der Oberflache der Oberseite des im Filterraums sich befindlichen Filterbettes mit dem in der Schuttguttrennapparatur abgetrennten Schuttgut und Bildung mindestens eines im wesentlichen ungleichseiti- gen Schuttguthaufens aufweist, die oberhalb der Oberseite des Filterbettes und an der Auslaufseite angeordnet sind

Die Erfindung betrifft auch eine erfindungsgemaße Vorrichtung zum kontinuierlichen

Filtrieren von Flüssigkeiten, welche einen aufrechtstehenden im Querschnitt rechteckig ausgestalteten Behalterabschnitt mit einem Filterraum zur Aufnahme von kornigem Schutt- gut umfaßt, dessen im Querschnitt rechteckig ausgebildete Innenwand eine Einlaufseite und eine der Einlaufseite gegenüberliegende Auslaufseite aufweist, wobei a) die flussigkeitsdurchlassige Einlaufseite von einer flussigkeitsundurchlassigen Außenwand unter Bildung einer Zulaufkammer umgeben ist und Offnungen zur Einleitung der zu filtrierenden Flüssigkeit von der Zulaufkammer in den Filterraum aufweist, b) die flussigkeitsdurchlassige Auslaufseite eine flussigkeitsundurchlassige Außenhulle unter Bildung einer Filtratsammelkammer und Offnungen zur Ableitung des Filtrats aus dem Filterraum in die Filtratsammelkammer aufweist, c) an das untere Ende des Filterraums sich ein konusformig ausgebildeter Abzugsraums mit Trichterwand und an das obere Ende des Filterraums sich ein Berieselungsraum zur Aufnahme einer Schuttguttrennapparatur zum Abtrennen von Schmutzl eilchen von dem Schuttgut (25) anschließen, d) die Schuttguttrennapparatur mit einem Ableitungsrohr eines Hebesystems in Verbindung steht, welches mit seinem unteren Saugende in den unteren Abschnitt des Abzugsraums hineinragt und das Ableitungsrohr sich in das obere Ende des Berieselungsraums hin erstreckt, sowie e) die Schuttguttrennapparatur mit einem Schuttgutverteiler verbunden ist, die oberhalb der Oberseite des Filterbettes und im wesentlichen an der Auslaufseite angeordnet sind, wobei der Schuttgutverteiler eine oder mehrere Schuttgutberieselungseinrichtungen, wobei die Schutgutberieselungseinrichtung eine Austrittsoffnung und / oder ein Verteiler- blech sein kann, zur Berieselung der Oberflache der Oberseite des im Filterraums sich be- findlichen Filterbettes mit dem in der Schuttguttrennapparatur abgetrennten Schuttgut unter Bildung mindestens eines im wesentlichen ungleichseitigen Schuttguthaufens aufweist

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten, wobei a) eine zu filtrierende Flüssigkeit durch eine Seite als Einlaufseite eines rechteckig ausgestalteten Behalterabschnitts in dessen Filterraum, welcher korniges Schuttgut als Filter aufweist, über die ganze Hohe des Filterraums und über die ganze Breite der Einlaufseite eingeleitet und das Filtrat durch eine der Einlaufseite gegenüberliegende Auslaufseite über die ganze Hohe des Filterraums und über die ganze Breite der Auslaufseite abgeleitet wer- den, b) der Filterraum verwendet wird, der an seinem unteren Ende als ein konusformiger Abzugsraum und an seinem oberen Ende als ein Berieselungsraum ausgebildet wird, c) das Schuttgut in dem Filterraum von oben nach unten und quer zu der Fließrichtung der zu filtrierenden Flüssigkeit im Filterraum bewegt wird, d) welches im unteren Abschnitt des Abzugsraums mittels eines Hebesystems abgezogen und der Oberflache der Oberseite des Filterbettes durch Berieselung der Oberflache der Oberseite des Filterbettes unter Bildung mindestens eines ungleichseitigen Schuttguthaufens zugeführt wird, wobei das Schuttgut im wesentlichen mit zunehmender Korngroße in Richtung zu der Einlaufseite verteilt wird Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten, insbesondere zum Reinigen von Abwassern, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß a) eine zu filtrierende Flüssigkeit durch eine Seite als Einlaufseite eines rechteckig ausgestalteten Behälterabschnitts in dessen Filterraum, welcher korniges Schuttgut als Filter, beispielsweise Sand, aufnimmt, über die ganze Hohe des Filterraums und über die ganze Breite der Einlaufseite eingeleitet und das Filtrat durch die der Einlaufseite gegenüberliegende Auslaufseite über die ganze Hohe des Filterraums und über die ganze Breite der Auslaufseite abgeleitet werden, b) der Filterraum an seinem unteren Ende in einen konusformigen Abzugsraum und an seinem oberen Ende in einen Berieselungsraum übergeht, c) das Schuttgut dem Filterraum nach unten quer zu der Fließrichtung der zu filtrierenden Flüssigkeit im Filterraum bewegt wird und d) welches im unteren Abschnitt des Abzugsraums mittels eines Hebesystems abgezogen und der Oberflache der Oberseite des Filterbettes durch Berieselung der Oberflache der Oberseite des Filterbettes mit Schuttgut unter Bildung mindestens eines ungleichseitigen Schuttguthaufens zugeführt wird, wobei das Schuttgut im wesentlichen mit zunehmender Korngroße bzw Korndurchmesser in Richtung zu der Einlaufseite verteilt wird

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist auf die Verwendung der erfindungsgemaßen Vorrichtung gerichtet zur Reinigung von Abwassern, vorzugsweise industrieller Art, zur Aufbereitung von Brauchwassern aus Grund- und Oberflachenwasser, von Kreislaufwasser, von Kuhlwasser und von Schwimmbeckenwasser, sonstiger Prozeßflussigkeiten, wie Salzsole, Schwefelsaure etc , sowie zur Trinkwasseraufbereitung

Durch das erfindungsgemaße Verfahren wird die zu filtrierende Flüssigkeit beispielsweise industrielle Abwasser, Grundwasser, Oberflachenwasser, Kreislaufwasser, Kuhlwas- ser und Schwimmbeckenwasser durch die eine Seite als Einlaufseite eines aufrechtstehenden im Querschnitt rechteckigen Behalter ab Schnitts eines Filtrationsbehalters in dessen Filterraum geleitet Der Filterraum weist als korniges Schuttgut beispielsweise feinkorniges Material wie mindestens einen Vertreter der Sand, Kohle, Anthrazit, Lava, Bimsstein, Glas, Kunststoff, Ton und Materialien aus Cellulose usw umfassenden Gruppe vorzugsweise in Granulatform auf Die zu filtrierende Flüssigkeit wird vorzugsweise über die ganze Hohe des Filterraumes und über die gesamte Breite der Einlaufseite in den Filterraum eingeleitet und / oder vorzugsweise über die ganze Hohe des Filterraumes und über die gesamte Breite der Auslaufseite aus dem Filterraum abgeleitet

Im Sinne der Erfindung wird unter Filterraum derjenige Raum des Behalters bezeich- net, welcher das Filterbett mit dem kornigen Schuttgut aufweist und von der zu filtrierenden Flüssigkeit wie Abwasser, vorzugsweise der industriellen Art, von Brauchwasser aus Grund- und Oberflachenwasser, von Kreislaufwasser, von Kuhlwasser und von Schwimmbeckenwasser von der Einlaufseite zu der Auslaufseite durchflössen wird Unter Filtration wird auch Reinigung verstanden Die zu filtrierende Flüssigkeit wie Haushaltsabwasser oder auch Industrierohabwasser mit hohem Feststoff- und / oder Schwebstoffanteil fließt von der Einlaufseite auf die der Einlaufseite gegenüberliegende Auslaufseite des Behalterabschnitts Unter kontinuierliches Filtrieren wird im Sinne der Erfindung ebenso verstanden, daß zumindest auch ein Teil des Schuttgutes wahrend der Beschickung mit der zu filtrierenden Flüssigkeit dauernd regeneriert, d h von den Schmutzteilchen befreit wird, und dem Filtrationsverfahren erneut zugeführt wird Schmutzteilchen betreffen auch Feststoff-, Schwebstoffteilchen und wahrend der Filtration ausflockende Teilchen

Durch die Auslaufseite gelangt die filtrierte Flüssigkeit auch Filtrat genannt in eine Fil- tratsammelkammer und wird nach außen über einen vorzugsweise am oberen Ende der Fil- tratkammer angeordneten Stutzen oder einen Ablauf abgeführt Der Stutzen oder Ablauf kann auch an einer anderen Stelle der Außenhulle angeordnet sein Das Filtrat durchströmt vorzugsweise die Auslaufseite über die ganze Hohe des Filterraumes und über die ganze Breite der Auslaufseite Durch die Durchstromung der Einlaufseite und der Auslaufseite über die ganze Hohe des Filterraums und deren Breiten mittels einer Vielzahl von Offnungen oder Durchbruchen wird gewahrleistet, daß das Filterbett im wesentlichen gleichmaßig und ganzflachig von der zu filtrierenden Flüssigkeit durchströmt wird Die gleichmaßige und ganzflachige Durchstromung des Filterbettes gewahrt ebenso, daß in der erfindungs- gemaßen Vorrichtung unter Verwendung des erfindungsgemaßen Verfahrens im wesentli- chen eine homogene Filtrationsflache ohne Filtrationstotraume in Fließrichtung sowie eine gleichmaßige Verteilung der z B zu entfernenden Schmutzteilchen und Schwebstoffe geboten wird, so daß sich das erfindungsgemaße Verfahren auch durch höhere und konstante Durchsatzleistungen und geringe Filtrationswiderstande wegens Fehlens lokaler Verstopfungen im Gegensatz zum Stand der Technik auszeichnet Auch finden sich keine Unregel- maßigkeiten in der Durchstromung des Filterbettes, da vorzugsweise das Ausmaß der Flache der durchströmten Auslaufseite dem der Flache der Einlaufseite entspricht

Das kornige Schuttgut des Filterbettes wird kontinuierlich quer zur Richtung der Strömung der zu filtrierenden Flüssigkeit von oben nach unten in dem Filtrationsbehalter bewegt Der im Querschnitt rechteckig ausgebildete Behalterabschnitt des Filtrationsbehal- ters kann den Filterraum und den Berieselungsrum umfassen Der Filterraum und der Berie- selungsraum können würfelformig, insbesondere quaderformig, ausgebildet sein Das untere Ende des Filtrationsbehalters ist vorteilhafterweise konusartig ausgestaltet Jedoch ist der trichterförmigen Ausbildung des Abzugsraums keine Grenzen gesetzt, der Abzugsraum kann auch oktogonal trichterförmig sein Die konusartige oder trichterförmige Ausbildung der Trichterwand des Behalters umgibt den Abzugsraum Der Abzugsraum ist mit Schuttgut gefüllt, in welchem im unteren Abschnitt des Abzugsraum das Schuttgut mittels eines herkömmlichen Hebesystems gleichförmig oder pulsierend durch den bei Betrieb des Hebesystems hervorgerufenen Sog eingesaugt wird Das eingesogene Schuttgut wird mit Hilfe des Hebesystems zusammen mit Luft und / oder Waschmedium, z B Wasser, zu filtrieren- de Flüssigkeit, und / oder Filtrat, zu einer Schuttguttrennapparatur gefordert, welche sich in dem oberen Ende des Behalters befindet Jedoch wird in einer bevorzugten erfindungsge- maßen Ausfiihrungsform das Hebesystem mit Luft betrieben Das Waschmedium kann auch Gas wie Luft sein. Das obere Ende des Filtrationsbehalters wird als Berieselungsraum bezeichnet Der Berieselungsraum kann zum Beispiel quader- oder würfelförmig ausgebildet sein Der Filterraum kann ebenso wurfel- oder quaderformig ausgebildet sein Der Behalterabschnitt kann den Berieselungsraum und den Filterraum umfassen, beispielsweise wenn er im Querschnitt rechteckig ist und zum Beispiel von würfelförmiger vorzugsweise qua- derformiger Gestalt ausgebildet ist In der Schuttguttrennapparatur erfolgt die Regenerierung und die Abscheidung des Schuttgutes von den Schmutzteilchen Als Schuttgutguttrennapparatur ist z B ein dem Fachmann bekannter Aufstromklassierer verwendbar, in welchen das Hebesystem hineinbefordert Das Prinzip dieses Aufstrom- klasierers beruht auf der unterschiedlichen Sedimentationsgeschwindigkeit von verschieden großen Schmutzteilchen Das bedeutet, daß die Sinkgeschwindigkeit des Schuttgutes hier beispielsweise die der Sandkorner großer ist als die der Schmutzteilchen Entgegen der Sedimentationsrichtung der Sandkorner, also senkrecht nach oben, strömt andauernd das Waschmedium z.B. Wasser Die Stromungsgeschwindigkeit dieses Volumenstromes ist geringer als die Sedimentationsgeschwindigkeit der Sandkorner, jedoch um ein Vielfaches großer als die der Schmutzteilchen Dazu kommt es, daß die Schmutzteilchen mit dem auf- stromenden Volumenstrom mitgenommen werden und mit dem Schmutz-Waschmedium ausgeschieden werden Dieses Schmutz-Waschmedium setzt sich vorwiegend aus dem Waschmedium wie Wasser, Filtrat und / oder zu filtrierende Flüssigkeit und den Schmutzteilchen zusammen Die von den Schmutzteilchen befreiten Sandkorner sedimentieren oder rieseln auf das Filterbett

An die Schuttguttrennnapparatur kann ein Schuttgutverteiler gekoppelt sein Der Schuttgutverteiler kann ein oder mehrere Schuttgutberieselungseinrichtungen und gegebenenfalls Leitungen umfassen, über die das Schuttgut von der Schuttguttrennapparatur zu der oder den Schuttgutberieselungseinrichtungen gelangt Die Schuttgutberieselungsein- richtung kann eine Austπttsoffnung und / oder ein Verteilerblech sein Mittels des Schuttgutverteilers kann die Berieselung der Oberflache der Oberseite des Filterbettes mit gerei- nigtem Schuttgut erfolgen

Durch die bestimmte Anordnung der Verteilerbleche oder der Austrittsoffnungen des Schuttgutverteilers kann das Ausmaß der Ungleichseitigkeit des Schuttguthaufens bestimmt werden Zum Beispiel kann die Ungleichseitigkeit des Schuttguthaufens durch die Lagever- anderung der an den Austrittsoffnungen gekoppelten Verteilerbleche, d h durch die Ande- rung der Beabstandung der Verteilerbleche von der Auslaufseite, über welche das Schuttgut auf die Oberseite des Filterbettes rieselt, variiert werden Das Ausmaß der Ungleichseitigkeit des Schuttguthaufens kann auch von dem Ausmaß der Beabstandung der Austrittsoffnungen des Schuttgutverteilers von der Auslaufseite gesteuert werden, falls z B keine Verteilerbleche vorhanden sind Je nach Anforderung an das Filtervermogen der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung können der Schuttgutverteiler mit seinen Austrittsoffnungen und / oder die Verteilerbleche in Richtung Einlauf- oder Auslaufseite, also in einem Bereich zwischen der Auslaufseite und der Mitte-Langsachse des Behalterabschnitts, des Filterraums und / oder Berieselungsraums gefahren werden, mit der Maßgabe, daß ein ungleichseitiger Schuttguthaufen auf der Oberseite des Filterbettes bzw der Oberflache der Ober- seite des Filterbettes ausgebildet ist, wodurch ermöglicht ist, daß das Schuttgut mit größerem Korndurchmesser im wesentlichen auf der Einlaufseite und das mit geringerem Korndurchmesser auf der Auslaufseite angeordnet wird, die der Einlaufseite zugewandte Hangseite des ungleichseitigen Schuttguthaufens ist langer als die der Auslaufseite zugewandte Hangseite des Schuttguthaufens Die Mitte-Langsachse des Behalterabschnitts bzw des Filterraums kann von der Einlaufseite und der Auslaufseite gleich beabstandet ausgerichtet sein

Der Schuttgutverteiler kann eine Vielzahl von Schuttguteinrichtungen also z B Austrittsoffnungen für das gereinigte Schuttgut aufweisen An den Austrittsoffnungen können noch Verteilerbleche gekoppelt sein, über welche die Oberflache des Filterbettes mit Schuttgut berieselt und z B die Beabstandung der Spitzen der Schuttguthaufen von der Auslaufseite gesteuert werden können

Da der Schuttgutverteiler oder die Schuttgutberieselungseinrichtung z B die Austπtts- offnung der Schuttguttrennapparatur sich in der erfindungsgemaßen Vorrichtung auf dem der Auslaufseite zugewandten Bereich oberhalb der Oberflache der Oberseite des Filterbettes befinden, sedimentiert oder rieselt das Schuttgut unter Bildung eines Schuttguthaufens auf die Oberflache der Oberseite des Filterbettes Die Oberseite des Filterbettes ist die dem Abzugsraum abgewandte Seite des Filterbettes Der Schuttguthaufen ist von ungleichseitiger Gestalt Der Schuttguthaufen befindet sich somit nicht zentriert mittig auf dem Fil- terbett sondern nahe dem der Auslaufseite zugewandten Bereich, insbesondere ist die Spitze des Schuttguthaufens in dem Bereich zwischen der Auslaufseite und der Mitte- Langsachse des Behalterabschnitts, des Filterraums und / oder Berieselungsraums angeordnet Beispielsweise können eine oder mehrere Austrittsoffnungen vorhanden sein, die vorzugsweise in Reihe parallel zu der Auslaufseite angeordnet sind Die Austrittsoffnungen können oval, rund, eckig, und / oder länglich ausgebildet sein Längliche Austrittsoffnungen erstrecken sich parallel zu der Auslaufseite des Behalters -vorzugsweise über die gesamte Breite der Auslaufseite- und erzeugen einen ungleichseitigen Schuttguthaufen auf der Oberflache der Oberseite des Filterbettes, dessen Spitze in der Draufsicht auf die erfin- dungsgemaße Vorrichtung im wesentlichen sich parallel zu der Auslaufseite des Filtrations- behalter hin erstrecken kann Das bedeutet, daß die Spitze des Schuttguthaufens in der Draufsicht im wesentlichen quer zu der Fließrichtung der zu filtrierenden Flüssigkeit im Filterbett angeordnet ist Auch im Falle der Anordnung von mehreren runden Austrittsoffnungen in Reihe parallel zu der Auslaufseite wird im wesentlichen ein ungleichseitiger Schuttguthaufen erzeugt, wobei die Spitze des Schuttguthaufens -als Schuttguthaufen- kämm sich erstreckend- in der Draufsicht parallel zu der Auslaufseite verlauft Durch die Anordnung der z B länglichen Austrittsoffnung des Schuttgutverteilers bewegen sich im wesentlichen auf der Oberseite der Filterbettes die Teile des Schuttgutes mit größerem Korndurchmesser in Richtung Einlaufseite des Filtrationsbehalters, wohingegen im wesentlichen auf der Oberseite der Filterbettes die Teile mit geringerem Korndurchmes- ser weniger sich in Richtung Einlaufseite bewegen und vielmehr im Bereich der Spitze des Schuttguthaufens verbleiben Das bedeutet, daß im Falle der Verwendung von z B kornigem Sand die größeren Korner im wesentlichen in Richtung Einlaufseite rollen und die kleineren vorwiegend in den Bereich der Spitze des Schutthaufens verbleiben Hierdurch wird eine andauernde Aufschüttung des Sandes bei Betrieb des erfindungsgemaßen Verfah- rens in der erfindungsgemaßen Vorrichtung mit unterschiedlichem Korndurchmesser z B Sandkorndurchmesser erreicht, wobei der Korndurchmesser von der Einlaufseite hin in Richtung Schuttguthaufenspitze im wesentlichen geringer wird Der Zusatz nämlich im wesentlichen wird angegeben, da die Sandkorner in Richtung zu der Einlaufseite je nach ihrem Korndurchmesser rollen und nicht auszuschließen ist, daß möglicherweise ein ver- schwindend geringer Teil mit großem Korndurchmesser bereits in der Nahe der Schuttguthaufenspitze verbleibt, es zeigt sich jedoch, daß dieser Teil zu vernachlässigen ist und die überragenden Erfolge der Erfindung nicht beeinträchtigt Die Anordnung des Schuttgutverteilers mit seinen Austrittsoffnungen und gegebenenfalls mit Verteilerblechen an der Auslaufseite oder nahe der Auslaufseite bedeutet auch, daß quasi der ungleichseitige Schuttguthaufen die Oberseite des Filterbettes bilden kann, die Schuttguthaufenspitze im Bereich zwischen der Mitte-Langsachse des Behalterabschnitts, des Filterraums und / oder des Berieselungsraums sich befinden kann, wodurch ermöglicht ist, daß das Schuttgut mit größerem Korndurchmesser im wesentlichen auf der Einlaufseite und das mit geringerem Korndurchmesser auf der Auslaufseite angeordnet wird, die der Einlaufseite zugewandte Hangseite des ungleichseitigen Schuttguthaufens ist langer als die der Auslaufseite zugewandte Hangseite des Schuttguthaufens Die der Einlaufseite zugewandte Hangseite kann sich bis an die Einlaufseite bzw an die der Auslaufseite abgewandte Innenwand erstrecken Die Schuttgutberieselungseinrichtung wie Austrittsoffnung oder Verteilerblech sind von der Oberflache der Oberseite des Filterbettes beabstandet angeordnet Der Abstand der bei- spielsweise Austrittsoffnung von der Oberflache der Oberseite des Filterbettes und / oder der Abstand der Austrittsoffnung oder des Verteilerblechs zu der Einlaufseite können leicht gewählt werden, da der Abstand lediglich von wenigen physikalischen Großen wie Breite zwischen Einlauf- und Auslaufseite und erwünschter Korndurchmesser auf der Einlaufseite abhangig und je nach Erfordernis an die Filtration einstellbar sein kann So kann der Abstand zwischen der Lotrechten der Austrittsoffnung und der Einlaufseite vorzugsweise ein Vielfaches des Abstands zwischen der Lotrechten und der Auslaufseite sein, so daß ein ungleichseitiger Schuttguthaufen bei der Berieselung der Oberflache der Oberseite des Filterbettes erzeugt wird Die Lotrechte der Austrittsoffnung ist im Sinne der Erfindung auch die Gerade, welche parallel zu der Berieselungsrichtung des Schuttguts aus- gerichtet ist und den Mittelpunkt der zum Beispiel kreisrund ausgebildeten Austrittsoffnung schneidet Der erfindungsgemaßen Vorrichtung und Verfahren unter Verwendung derselben lost die Aufgaben, nämlich die Vorteile der herkömmlichen Mehrschichtfiltration, wie die Vereinigung von Vor- und Nachreinigungsschritten, mit den Vorzügen des kontinuierlichen herkömmlichen Filtrationsverfahrens, beispielsweise das dauernde Abführen von bela- stetem Schuttgut, das Zuführen von regeneriertem Schuttgut bei kontinuierlicher Fahren der Reinigung der zu filtrierenden Flüssigkeit zu verbinden Weiterhin weist die vorliegende Erfindung einen geringeren apparativen Aufwand sowohl bei der Herstellung, dem Aufbau als auch bei dem Betreiben der erfindungsgemaßen Vorrichtung auf und bietet erhöhte Betriebssicherheit bei Senkung der Betriebskosten Der erfindungsgemaßen Vorrichtung liegt das Prinzip der kontinuierlichen horizontalen Durchstromung des Filterbettes in Kombination mit der vertikalen Filterbettbewegung während der Filtration zugrunde Es zeigt sich, daß durch die Ausbildung eines ungleichseitigen Schüttguthaufens an der Auslaufseite des Filtrats im Filterraum diejenigen Teile des Schuttgutes, welche von größerem Korndurchmesser sind, sich in Richtung Einlaufseite des Filtrationsbehalters sich bewegen, hingegen die Teile mit geringerem Korndurchmesser auf der Auslaufseite verbleiben, so daß der Korndurchmesser von der Einlaufseite hin zu der Auslaufseite abnimmt Auf der Einlaufseite werden bereits grobe oder großflockige Schmutzteilchen abgetrennt, hingegen die kleineren und kleinvolu igeren erst in dem der Auslaufseite zugewandten Bereich des Schuttgutes Eine Verstopfung des Schüttgutes, wie sie bei herkömmlichen kontinuierlich betriebenen Sandfiltern zu beobachten ist, ist in hin- 11

reichender Weise wirkungsvoll wegen der Grobkornigkeit des Schuttgutes auf der Einlaufseite unterbunden Daher ist gleichfalls das Vorschalten einer Sedimentationsstufe, Sedimentationsvorstufe genannt, welche die groben und großfockigen Schmutzteilchen aus der zu filtrierenden Flüssigkeit abtrennt und die zwingend bei kontinuierlich zu betreibenden 5 Sandfiltern notig ist, nicht erforderlich Daher erfolgt auch die Filtration von auch mit hohen Feststoffrachten oder Schwebstoffteilchen beladenen Flüssigkeiten mittels der erfindungsgemaßen Vorrichtung ohne die üblicherweise auftretenden plötzlich ansteigenden Druckverluste in dem Filterbett Denn gerade bei herkömmlichen Sandfiltern zeigt sich der Nachteil, daß der Druckverlust nicht beliebig gesteigert und die Durchlässigkeit nicht un-

10 endlich verringert werden können, so daß, falls die Poren durch Anlagerungen von Feststoffpartikeln zusehends verstopfen, der Porendurchmesser derart klein wird, daß die abgelagerten Feststoffpartikel durch Scherkräfte losgerissen werden und mit dem stromenden Filtrat auf die Filtratseite getragen werden also das Gegenteil dessen bewirkt wird, was die herkömmlichen Sandfilter bewirken sollen, nämlich ein Durchschlagen der zu entfernenden

15 Feststoffpartikel die Folge ist

Darüber hinaus können gleichfalls kontinuierlich die Absaugung des mit Schwebstoffen beladenen Schuttgutes im unteren Bereich des Filtrationsraums und die Reinigung des Schuttgutes durch die Schuttguttrennapparatur sowie die Auffüllung des Filterbettes mit gereinigtem Schuttgut im oberen Bereich des Filtrationsraumes mit Hilfe des Schuttgut-

20 Verteilers erfolgen, so daß der zu filtrierenden Flüssigkeit kontinuierlich ein hinreichend unbeladenes Schuttgut zur Reinigung derselben angeboten wird

Abgesehen davon zeichnet sich die erfindungsgemaße Vorrichtung auch dadurch aus, daß durch Fehlen von Sedimentationsvorstufen, durch das Fehlen von diskontinuierlich zu betreibender Verfahrensschritte bez der Reinigungen des Schuttgutes und der zu filtrieren-

25 den Flüssigkeit der apparative Aufwand sehr gering ist, da die Steuereinrichtungen, die die diskontinuierlich zu betreibenden Verfahrensschritte aufeinander abzustimmen und zu kontrollieren hatten, entfallen, ganz abgesehen von dem Umstand, daß auch Steuereinrichtungen nicht erforderlich sind, die mögliche Verstopfungen des Filtergutes bei einem kontinuierlich zu betreibenden herkömmlichen Filter wie Sandfilter zu messen und die Reinigung l() des Filtrats zu unterbrechen hatten Das bedeutet hinzutretend, daß aufgrund des Fehlens des Erfordernisses der Rückspu- lung des Filtergutes und der dadurch bedingten Betriebsunterbrechung im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sehr hohe Betriebssicherheit ermöglicht und die Betriebskosten aufgrund der kontinuierlich zu betreibenden Verfahren gering sind Ebenso ist aufgrund weniger Pumpen, Steuerungssysteme, Steuerungssensoren, Rohrleitungen usw. der Aufwand des Einsatzes an Bauteilen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und bei Betreiben des erfindungsgemaßen Verfahrens gering

Ebenso zeigt sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung sich sowohl für hochbela- stete, stark mit Feststoff- oder Schwebstoffteilchen belastete Industrieabwässer eignet, als auch für Brauchwasser, Kühlwasser, Kreislaufwasser und Schwimmbeckenwässer, die bekannterweise weniger stark mit Feststoff oder Schwebstoffteilchen belastet sind, ohne daß eine Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an die unterschiedlichen Zusammensetzungen der zu filtrierenden Flüssigkeiten erforderlich ist, im Gegensatz zu herkommli- chen Vorrichtungen wie das Zu- oder Abschalten von Sedimentationsvorstufen, so daß auch aus diesem Grund der apparative Aufwand überraschend klein, die Betriebskosten und Uberwachungkosten der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgrund der hinreichend hohen Betriebssicherheit niedrig sind

Aufgabe der Vorrichtung und Verfahren gemäß EP-0 291 538 ist es, ein gleichmaßiges Fließen des aus körnigen Filterteilchen bestehenden Schuttgutes zu ermöglichen, wobei keine Unregelmäßigkeiten in der Fließbewegung entstehen und unerwünschte Brückenbildungen, die zu der Verringerung der Filterleistung des Schüttgutes führen, und damit ein Durchschlagen der Schmutzteilchen (siehe oben) zu vermeiden Darüber hinaus soll der apparative Aufwand gegenüber bekannten Verfahren verringert werden, um ein betriebssi- chereres System bereitzustellen und die Filterwirkung und die Filterleistung zu steigern

Die herkömmliche Vorrichtung umfaßt einen ringzylindrischen aufrecht stehenden Behälterabschnitt zur Aufnahme der kornigen Filterteilchen, dessen Außen- und Innenwände flussigkeitsdurchlassig ausgebildet sind, der von außen von einem an seinen beiden Enden abgeschlossenen Mantel umgeben ist, an seinem unteren Ende des ringzylinderischen Be- hälterabschnitts sich ein aus zwei Trichterwänden gebildeter konusförmiger Abzugsraum anschließt, eine an sich bekannte Mammutpumpe mit ihrem unteren Saugende in den unteren Abschnitt des konusformigen Abzugsraum hereinragt, in dem Abzugsraum ein Ringdu- sensystem an der äußeren Trichterwand sich befindet, mit einem umlaufenden Kanal, in den ein Anschlußstutzen für die Zuführ von Wasser mundet, zusatzlich ein hydraulisches Reini- gungssystem im Innenraum des ringzylindrischen Behalterabschnitts vorgesehen ist, bei welchem drei mit gleichem Abstand voneinander angeordnete achsparallele Rohre, die an ihrem oberen Ende an einem drehbar gelagerten Stern befestigt sind, angeordnet sind, wobei jedes dieser Rohre in einem geringen parallelen Abstand von einem Siebgewebe verlauft und eine Anzahl von Austrittsdusen aufweist sowie an der inneren flussigkeitsdurchlassigen Wandung des Innenraums ein Siebgewebe vorliegt

Die Vielzahl an verschiedenen Bauteilen und mechanisch beweglichen Einrichtungen wie das hydraulische Reinigungssystem und dessen Aufbau weist bereits auf die Nichterfüllung der der herkömmlichen Lehre zugrundeliegenden Aufgabe, den apparativen Aufwand niedrig zu halten sowie die Betriebssicherheit zu erhohen, hin Hinzukommend zeigt sich bei Betrieb der herkömmlichen Vorrichtung, daß sich das Schuttgut mit größerem Korndurchmesseer auf der Auslaufseite, also außen, und dasjenige mit geringerem Korndurchmesser auf der Einlaufseite, also innen, ansammelt, so daß verstandlicherweise die Gefahr der Verstopfung des Filterbettes auf der Einlaufseite bedingt durch die großvolumi- ge Schmutzteilchen der zu filtrierenden Flüssigkeit besteht, ein Umstand, der gerade bei der kontinuierlichen Filtration zu vermeiden gilt und aufgrunddessen die Verwendung der herkömmlichen Vorrichtung nämlich auf zu filtrierende Flüssigkeit mit wesentlich geringem Anteil an großvolumigen Schmutzteilchen im Gegensatz zu der erfindungsgemaßen Vorrichtung und Verfahren zumindest stark einschrankt

Bei Betrieb der Vorrichtung erfolgt nunmehr die Zuf hr der zu reinigenden Flüssigkeit z B Industrierohabwassers über ein Rohr in den Innenraum, wobei die zu reinigende Flüssigkeit durch das Siebgewebe in den anschließenden ringzylindrischen Raum, der mit kornigen Filterteilchen angefüllt ist, und von hier weiter in den äußeren Ringraum, welcher die gereinigte Flüssigkeit sammelt, fließt Der Stand lehrt zwar, daß die schweren geflockten Schmutzteilchen im Innenraum nach unten bis zu dem Ringspalt sinken sollen, von dort mit dem über den Anschlußstutzen zugeführten Wasser mittels der Mammutpumpe nach oben zu einer in dem oberen Dom befindlichen Regeneriereinrichtung befordert wird Jedoch zeigt es sich, wie ausdrucklich die Druckschrift in Spalte 5 Zeilen 17 bis 21 offenbart, daß eine Verstopf ng des Siebgewebes bei Betrieb der Anlage auftritt Die Verstopfung des Siebgewebes folgt aufgrund des Vorhandenseins der schweren und geflockten Schmutzteil- chen Daher schlagt der Stand der Technik vor, daß zusatzlich ein hydraulisches Reinigungssystem im zeitlichen Abstand das Siebgewebe zu reinigen hat

Das bedeutet aber auch, daß ein kontinuierliches Fahren der herkömmlichen Vorrichtung nicht immer gewahrleistet ist, denn, falls die Verstopfung des Siebgewebes in Abhängigkeit von dem Gehalt des Industrierohabwassers mit den angereicherten schweren und geflockten Schmutzteilchen zusehends fortschreitet, ist ausschließlich das Siebgewebe mit dem über das hydraulische Ringsystem zuzuführenden Reinigungswasser zu reinigen Daher ist eine Kontinuität des Fahrens der herkömmlichen Vorrichtung bereits nicht möglich, weil je hoher der Verschmutzungs- und damit Verstopfüngsgrad des Siebgewebes ist, umso eher besteht die Gefahr, die Zuf hr an zu filtrierender Flüssigkeit zu unterbrechen oder zumin- dest zu verringern und die Zuführ an Reinigungswasser über das hydraulische Ringsystem zusehends zu erhohen

Durch den oben genannten andersartigen Aufbau und des andersartigen Filtrationsprinzips der Vorrichtung der EP-0 291 538 wird erstens das Filterbett von innen nach außen (statt bei der erfindungsgemaßen Vorrichtung von einer Außenseite zur gegenuberliegen- den Außenseite) durchströmt, so daß die Filtrierstrecke in nachteiliger Weise kurzer ist, zweitens ist die Filterflache auf der Einlaufseite geringer als auf der Auslaufseite außen (statt bei der erfindungsgemaßen Vorrichtung gleich großer Filterflachen auf der Ein- und Auslaufset), was die Verstopfung, die zu vermeiden ist, auf der Einlaufseite durch größere und geflockte Schmutzteilchen im der zu filtrierende Flüssigkeit fordert, und drittens verringert sich die Filtriergeschwindigkeit im Filterbett zusehends von innen nach außen außen, statt bei der erfindungsgemaßen Vorrichtung im wesentlichen gleichbleibender Filtriergeschwindigkeit im Filterbett, was das Durchschlagen von größeren und geflockten Schmutzteilchen im Bereich der Einlaufseite unvorteilhafterweise fordert

Im Gegensatz zu der Druckschrift EP-0 291 538 unterliegt nicht die erfindungsgemaße Vorrichtung der Gefahr der Verstopfung, da kein Siebgewebe voriiegl und größere und geflockte Schmutzteilchen aufgrund des im Bereich der Einlaufseite befindlichen Schuttgutes mit größerem Korndurchmesser in hinreichender Weise zurückgehalten und herausgefiltert sowie am Fließen in Richtung des Schuttgutes mit geringerem Korndurchmesser wirkungsvoll gehindert werden Das bedeutet aber auch, daß im Gegensatz zu diesem Stand der Technik eine Korrelation zwischen dem Zuführvolumen an der zu reinigenden Flüssigkeit und dem Grad an Verschmutzung und dem Ausmaß der Ausdehnung der Schmutzteilchen z B der Großvolu- migkeit oder -flockigkeit derselben nicht besteht, weil die Vorteile der Mehrschichtfiltration derart ausgenutzt wird, daß die Schwebteilchen der groben und großflockigen Art be- reits in dem äußeren Bereichen des Schuttgutes zurückgehalten werden Dieser Vorteil in Alleinstellung zeigt in hinreichender Weise bereits die Erfindungsqualitat der erfindungsgemaßen Vorrichtung

Abgesehen davon erfüllt die in EP-0 291 538 offenbarte Vorrichtung nicht in wirkungsvoller Weise die an sie gestellte Aufgabe, den apparativen Aufwand gering zu halten, um eine erhöhte Betriebssicherheit zu gewahren, denn das Vorhandensein des hydraulischen Reinigungssystems, welches als drehbar gelagerter Stern mit drei im gleichen Abstand voneinander angeordneten achsparallelen Rohren in dem Innenraum des ringzylindrischen Behalterabschnitts angeordnet ist, erfordert sowohl eine Beaufsichtigung als auch eine hinlängliche Steuerung sowohl bei Betrieb des hydraulischen Ringreinigungssystems wie die Steuerungszuführ von Reinigungswasser und bei erhöhtem Ausmaß an Verstopfung des Siebgewebes die Drosselung der zu filtrierenden Flüssigkeit und Erhöhung der Gabe an Reinigungswasser

Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik erfüllt also die erfindungsgemaße Vorrichtung und das Verfahren ein kontinuierliches Fahren der Vorrichtung bzw Nutzung des Verfahrens, ohne das Erfordernis der Rückspulung oder des Reinigungsschrittes und der dadurch bedingten zeitweiligen Betriebsunterbrechungen, die zudem kostenintensiv sind, was zu vermeiden ist

Durch das erfindungsgemaße Verfahren mit dem in Fließrichtung abnehmendem Korndurchmesser des Filtersandes lagert sich ein Großteil der abzufiltrierenden Schmutzteile geradewegs auf der Einlaufseite an, so daß beim Ausflocken von Industrierohwassers die bei herkömmlichen Sandfiltern der kontinuierlichen Art zu beobachtende Verstopfung im Bereich der der Zuleitung des zu filtrierenden Industrierohabwassers zugewandten Seite des Filterbettes im wesentlichen nicht zu beobachten ist Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemaßen Verfahrens ist, daß im Gegensatz zu herkömmlichen kontinuierlich betrie- benen Sandfiltern das Erfordernis des Vorschaltens von Sedimentationsstufen entfallen kann Das Vorschalten der Sedimentationsvorstufen ist beim erfindungsgemaßen Verfahren nicht unbedingt erforderlich, da durch die spezielle Anordnung des Schuttgutes mit großem Korndurchmesser vorwiegend im Bereich des dem Einlauf des mit Schmutzteilchen wie Schwebstoffen und / oder Feststoffen angereicherten Abwassers zugewandten Filterbettes eine Verstopfung weder ganzflachig noch lokal aufgrund der Grobkornigkeit des Filterbettes zumeist zu beobachten ist

Das Fehlen der Sedimentationsstufen führt sonach zu einem weit geringeren apparativen Aufwand sowohl bei der Herstellung und dem Aufbau der erfindungsgemaßen Vorrichtung als auch beim Betreiben des erfindungsgemaßen Verfahrens Das erfindungsgema- ße Verfahren zum kontinuierlichen Filtrieren zeichnet sich auch dadurch aus, die zu filtrierende Flüssigkeiten mit hohen Feststoffrachten oder Schwebstoffanteil in einem Filtrationsschritt zu reinigen zu vermögen, ohne daß plötzlich ansteigende Druckverluste in dem Filterbett, wie sie üblicherweise im Stand der Technik bei der Verstopfung gerade bei der Ausflockung zu finden sind, auftreten Hinzukommend führt der Aufwand beim erfindungsgemaßen Verfahren wegen des

Fehlens des Erfordernisses der Ruckspulung und der dadurch bedingten Betriebsunterbrechung zu einer weit höheren Betriebssicherheit und Senkung der Betriebskosten im Gegensatz zu der herkömmlichen Mehrschichtfiltration Hinzukommend erfordert das erfindungsgemaße Verfahren und die erfindungsgemaße Vorrichtung weniger Pumpen, Steuerungs- steme, Rohrleitungen etc , ein Aufwand also, der weit geringer ist als der des Stands der Technik

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten, welche einen aufrechtstehenden im Querschnitt rechteckig ausgestalteten Behalterabschnitt mit einer im Querschnitt rechteckig ausgebildeten Innenwand, dessen Filter- räum korniges Schuttgut als Filter oder Filterbett aufnimmt, mit einer Einlaufseite und einer der Einlaufseite gegenüberliegenden Auslaufseite umfaßt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß a) die flussigkeitsdurchlassige Einlaufseite von einer flussigkeitsundurchlassigen Außenwand unter Bildung einer Zulaufkammer umgeben ist, welche an ihrem oberen Ende eine Zulaufoffnung zur Einleitung der zu filtrierenden Flüssigkeit in die Zulaufkammer aufweist, wobei die Einlaufseite Öffnungen zur Einleitung der zu filtrierenden Flüssigkeit von der Zulaufkammer in den Filterraum aufweist, b) die flussigkeitsdurchlassige Auslaufseite eine flussigkeitsundurchlassige Außenhulle unter Bildung einer Filtratsammelkammer, welche an ihrem oberen Ende mit einem zur Ableitung des in der Filtratsammelkammer gesammelten Filtrats verbunden ist, und Offnungen zur Ableitung des Filtrats aus dem Filterraum in die Filtratsammelkammer aufweist, c) an das untere Ende des Filterraums sich ein trichterförmig ausgebildeter Abzugsraums mit einer Trichterwand und an das obere Ende des Filterraums sich ein Berieselungsraum zur Aufnahme einer Schuttguttrennapparatur zum Abtrennen von Schmutzteilchen von Schuttgut anschließen, d) die Schuttguttrennapparatur mit einem Ableitungsrohr eines Hebesystems in Verbindung steht, welches mit seinem unteren Saugende in den unteren Abschnitt des Abzugsraums hineinragt und das Ableitungsrohr sich in das obere Ende des Berieselungsraums hin er- streckt, und e) die Schuttguttrennapparatur eine Ableitung zum Abführen der Schmutzteilchen und eines Waschmediums aufweist und an einen Schuttgutverteiler mit einer Schuttgutberiese- lungseinrichtung zur Berieselung der Oberflache der Oberseite des im Filterraum sich befindlichen Filterbettes mit dem in der Schuttguttrennapparatur abgetrennten Schuttgut unter Ausbildung eines oder mehrerer ungleichseitiger Schuttguthaufen, wobei die Schuttgutbe- rieselungseinrichtung oberhalb der Oberflache der Oberseite des Filterbettes bzw der Oberseite des Filterbettes und an der Auslaufseite oder nahe der Auslaufseite sich befindet und die der Einlaufseite zugewandte Hangseite langer ist als die der Auslaufseite zugewandte Hangseite des Schuttguthaufens ist Unter Berieselung wird auch im Sinne der Erfindung der Vorgang verstanden, welcher betrifft das Verlassen der Schuttgutberieselungsemrich- tung durch regeneriertes Schuttgut bis zum Auftreffen desselben auf die Oberflache des Filterbettes bzw der Oberflache der Oberseite des Filterbettes In einer Ausführungsform kann die Zulaufkammer an ihrem oberen Ende eine Zulaufoffhung zur Einleitung der zu filtrierenden Flüssigkeit in die Zulaufkammer aufweisen, jedoch kann die Zulaufoffhung je nach Erfordernis an der Außenwand angeordnet sein Vorzugsweise kann die Zulaufkammer an ihrem oberen Ende und / oder an der Außenwand eine Zulaufoffhung zur Einleitung der zu filtrierenden Flüssigkeit in die Zulaufkammer aufweist

Der Schuttgut Verteiler kann eine oder mehrere Schuttgutberieselungseinrichtungen umfassen Die Schuttgutberieselungseinrichtung kann als Austrittsoffnung oder als Vertei- lerblech zur Berieselung der Oberflache der Oberseite des Filterbettes Verwendung finden Wesentlich ist, daß zumindest die Schuttgutberieselungseinrichtung oberhalb der Oberflache der Oberseite des Filterbettes angeordnet ist, so daß der ungleichseitige Schuttguthaufen ausgebildet wird, das bedeutet, daß in einer Ausführungsform die Schuttguttrennapparatur nicht unbedingt oberhalb der Oberflache der Oberseite des Filterbettes anzuorden ist, falls die Schuttgutberieselungseinrichtung oberhalb der Oberflache der Oberseite des Filterbettes angeordnet ist

Als Schuttgutberieselungseinrichtung des Schuttgutverteilers werden beispielsweise eine oder mehrere längliche Austrittsoffnungen verwendet, die sich parallel zu der Auslaufseite und an der Auslaufseite sich erstrecken Durch Berieseln der Oberflache der Oberseite des Filterbettes werden ein oder mehrere ungleichseitige Schuttguthaufen erzeugt, deren Spitze bzw Spitzen parallel zu der Auslaufseite erstrecken Durch die Vielzahl an Austrittsoffnungen entstehen im wesentlichen jedoch ein Schuttguthaufen, da zu beobachten ist, daß die vielen genau unterhalb der Austrittsoffnungen sich befindlichen Schuttguthaufen mit Spitzen zu einem einheitlichen Schuttguthaufen mit lediglich einer länglich ausgebilde- ten Spitze in der Draufsicht parallel zu der Auslaufseite durch z.B geringe Erschütterungen wahrend der Berieselung miteinander verschmelzen Unter Spitze ist daher auch zu verstehen die aufgrund der Vielzahl an Austrittsoffnungen erzeugten unterhalb von diesen sich befindlichen Spitzen, die zu einem länglich ausgestalteten Kamm oder Schuttguthaufenkamm genannt verschmelzen können Jedoch kann es auch je nach Anforderungen der Reinigung der zu filtrierenden Flüssigkeit erforderlich sein, nur wenige Austrittsoffnungen oder Verteilerbleche z B zwei zu verwenden, so daß wahrend der Berieselung zwei große ungleichseitige Schuttguthaufen erzeugt werden, die nicht miteinander verschmelzen In der Regel kann die Gestalt der un- gleichseitigen Schuttguthaufen mittels der Anordnung der Schuttgutberieselungseinrich- tung, wie Austrittsoffnung oder Verteilerblech, zueinander, der Ausgestaltung der Schutt- gutberieselungseinrichtung wie länglich oder rund, und / oder der Anzahl der Schuttgutbe- rieselungseinrichtungen verändert werden

Überdies ist zu beobachten, daß die z B Austrittsoffnung des Schuttgutverteilers der- art nahe der Auslaufseite des Filterraums angeordnet sein kann, daß die durch Aufschüttung des Schuttgutes zu einem Schuttguthaufen erfolgte Klassierung des Schuttgutes hin zur Einlaufseite des Filterraums durch den zwischen der Spitze des Schuttguthaufens und der Auslaufseite befindlichen Bereich nicht wesentlich gestört wird Hierbei ist sogar zu beobachten, daß auch die in diesem Bereich befindlichen Sandkorner größeren Korndurch- messers aufgrund der fortwährenden Berieselung und wegen geringen Erschütterung der Oberflache des Filterbettes unter Umstanden in Richtung der Einlaufseite sich zu bewegen vermögen

Bei der herkömmlichen Mehrschichtfiltration, bei der die Filtration im Abstrom erfolgt, befindet sich das grobkörnige Material oberhalb der Sandschicht mit feinkornigem Material, so daß ein Großteil der abzufiltrierenden Schmutzteilchen bereits an das großkornige Material angelagert wid und die unter dem großkornigen Materialschicht befindliche feine Sandschicht lediglich zur Abscheidung von feineren Schmutzteilen zur Verfügung steht Diese Mehrschichtfiltration eignet sich zwar zur Reinigung von Industrieabwassern wie die erfindungsgemaße Vorrichtung, hat jedoch den Nachteil der lediglich diskontinuierlichen Ver- fahrensweise, da nach hinreichender Beladung der Filterschicht mit grobkörnigem Material eine zeitaufwendige Regenierung des Mehrschichtfiltrationsbettes durch Ruckspulung desselben und der damit verbundenen Unterbrechung der Filtration die Folge sind Die Apparatur zur Regenerierung ist ein erheblicher

Als korniges Material können solche entsprechend der DIN 19 623 verwendet wer- den, hierbei eignen sich Filtersand als auch Filterkies gleichermaßen Die Vielseitigkeit der erfindungsgemaßen Vorrichtung ist auch daran zu erkennen, daß diese im Überdruck- oder Unterdruckverfahren betrieben werden kann Die herkömmlichen kontinuierlichen Filtrationsverfahren können lediglich den Erfolg der Mehrschichtfiltration dadurch ausnutzen, daß statt Verwendung einer Sandschicht mit grobkörnigem Material auf dem Filterbett eine kontinuierliche Filtration mit lediglich grobem Korn als Vorstufe Verwendung findet Hierdurch ist jedoch im Gegensatz zu dem erfindungsgemaßen Verfahren der Aufwand an Apparatur und Steuerungseinrichtungen zur Kontrolle der Filtration mittels der Vorstufe und der Nachreinigungsstufe ein sehr erheblicher

Ebenso können diese Nachteile durch die erfindungsgemaße Vorrichtung beseitigt werden, da die Vorreinigung und die Nachreinigung von Industrieabwassern in einem Reinigungsschritt vereint durchgeführt werden können Vorteilhaft erweist sich auch die erfindungsgemaße Vorrichtung in bezug auf die geringen Anforderungen an die Kontrolle der Auffüllung des Filterraums mit kornigem Schuttgut, da die Anordnung bzw Klassierung des Schuttgutes nach Korndurchmesser selbsttätig aufgrund der Schwerkraft ohne das Er- fordernis eines Eingriffs von außen durch einseitige Berieselung der Oberflache des Filterbettes erfolgt

Sonach vereint das erfindungsgemaße Verfahren und die erfindungsgemaße Vorrichtung erstmals in gelungener Weise die Vorteile der Mehrschichtfiltration, nämlich die Vereinigung von Vor- und Nachreinigung, mit den Vorzügen des kontinuierlichen Filtrations- Verfahrens, nämlich das dauernde Abführen von belastetem Schuttgut und der Zuführung von regeneriertem, in einer für den Fachmann als unerwartet zu betrachtenden Ausgewogenheit erfolgt

Die erfindungsgemaße Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten umfaßt ein Hebesystem, vorzugsweise eine mittels Luft betriebene Mammutpumpe auf, deren unteres Saugende in dem unteren Abschnitt des Abzugsraums angeordnet ist In einer weiteren Ausführungsform können an der dem Abzugsraum begrenzenden Trichterwand Einlaßdusen, Injektoren angebracht sein, die beispielsweise Waschmedium wie Filtrat oder Wasser oder Losungen oder dergleichen in den Abzugsraum spulen Durch die kombinierte Wasser-Spulung des Filterbettes im Abzugsraum wird ein Wirbelbett erzeugt, welches ein Verbacken des Schuttgutes oder eine Bruckenbildung desselben in dem Bereich des Ab- 21

zugsraum zu verhindern vermögen Zudem erfolgt durch die insbesondere Luft-Wasser- Spulung im Hebesystem eine eingehendere Reibung und Reinigung des Schuttgutes sowie eine Ersparnis von Waschwasser gegenüber der Methode, welche statt Luft lediglich Wasser als Waschmedium verwendet Der Erfolg liegt offenbar darin, daß die nach oben ge- richtete Wasserfließgeschwindigkeit innerhalb des Filterbettes ortlich kurzfristig Beschleunigungen und Richtungsanderungen im Abzugsraum erfahrt, die aus der plötzlichen Wasserverdrängung durch aufsteigende große Luftblasen erntstehen

Die Zulaufkammer weist eine Zulaufoffhung auf, diese ist vorzugsweise von dem Bereich der Zulaufseite mit Offnungen beabstandet z B am oberen Ende der Zulaufkammer angeordnet Die Filtersammelkammer weist einen Ablauf auf, dieser ist vorzugsweise von dem Bereich der Auslaufseite mit Öffnungen beabstandet z B am oberen Ende der Filtratsammelkammer angeordnet Die Filtratsammelkammer kann an ihrem oberen Ende und / oder an der Außenhulle mit einem Ablauf zur Ableitung des in der Filtratsammelkammer gesammelten Filtrats verbunden sein Die Zulaufkammer kann mit dem Filterraum über Düsen, Jalousien, Lamellen, Spaltsiebe und / oder siebformig angeordnete Offnungen flus- sigkeitsmaßig in Verbindung stehen Ebenfalls ist es möglich, wenn die Filtratsammelkammer mit dem Filterraum über Düsen, wie Filterdusen, Jalousien, Lamellen, Spaltsiebe und / oder siebformig angeordnete Offnungen filtratmaßig in Verbindung steht

Der Filtrationsbehalter, der kubisch oder quaderformig ausgebildet sein kann, umfaßt den mittleren Behalterabschnitt mit dem Filterraum, den unteren mit dem Abzugsraum und den oberen Behalterabschnitt mit dem Berieselungsraum Durch das herkömmliche Hebesystem wird über ein Ableitungsrohr das mit Luft zusammen mit einem Teil der zu filtrierenden Flüssigkeit vermischte Schuttgut in einen Aufstromklassierer als Schuttguttrennapparatur aufwärts gefordert Durch das vorzugsweise in der Draufsicht mittig angeordnete Ableitungsrohr sind wesentlich die Filtration störende Filtrationstotraume nicht zu beobachten Es kann auch, falls erwünscht, zusatzlich Waschmedium in das Hebsystem und / oder in das im Abzugsraum befindliche Filterbett zugeführt werden Die Schuttguttrennapparatur ist eine dem Fachmann bekannte, wobei nach Trennung der Schmutzteilchen von dem Schuttgut die Schmutzteilchen mit dem Teil der zu dem Aufstromklassierer beforder- ten zu filtrierenden Flüssigkeit die erfindungsgemaße Vorrichtung über den Stutzen verlaßt Das gereinigte Schuttgut rieselt erneut wie oben angegeben einseitig auf die Oberflache des Filterbettes bzw auf die Oberflache der Oberseite des Filterbettes Unter Rieseln ist auch Sedimentieren zu verstehen Vorzugsweise umfaßt der von dem Hebesystem und in den Aufstromklassierer beforderte Strom Schmutzteilchen und zu filtrierende Flüssigkeit Hier- bei ist verstandlich, daß aus dem auf der Auslaufseite zugewandten Bereich des Abzugsraums statt zu filtrierende Flüssigkeit vornehmlich Filtrat aufgesaugt wird Ausfiihrungsbeispiel

Die Zeichnung zeigt aufgrund der zeichnerischen Vereinfachung in schematischer stark vergrößerter Weise ohne Anspruch auf eine maßstabsgetreute Wiedergabe eine Ausfüh- rungsform ohne Beschrankung der Erfindung auf diese in

Fig. 1 den Längsschnitt durch die erfindungsgemaße Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren Die erfindungsgemaße Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten umfaßt einen aufrecht stehenden Filtrationsbehaher 1, welcher im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist Der Filtrationsbehaher 1 kann kubisch oder quaderformig ausgestaltet sein Der Filtrationsbehaher 1 umfaßt Innenwände, welche gleichfalls im Querschnitt rechteckig ausgerichtet sind Eine Seite oder eine Innenwand der Innenwände ist als Einlaufseite 5 für die zu filtrierende Flüssigkeit mit Offnungen 23 versehen Die Offnungen 23 auch Durchbruche genannt verbinden flussigkeitsmaßig die Zulaufkammer 7 mit dem vorzugsweise in der Draufsicht rechteckig ausgebildeten Filterraum 3 Die Einlaufseite 5 des Behalters 1 ist von einer Außenwand 6 umgeben, welche von der Einlaufseite 5 beabstandet unter Bildung der Zulaufkammer 7 angeordnet ist Die Zulaufkammer 7 ist an ihrem unteren Ende und oberen Ende abgeschlossen Das obere Ende der Zulaufkammer 7 weist eine Zulaufoffhung 8 auf, über die die Zulaufkammer 7 mit einer Zulaufleitung flussigkeitsmaßig verbunden ist Die zu filtrierende Flüssigkeit fließt über die Zulaufleitung und Zulaufoffhung 8 in die Zulaufkammer 7

Auf der der Einlaufseite 5 gegenüberliegenden Seite als Auslaufseite 9 sind gleichfalls Offnungen 23 vorhanden, welche die Filtratsammelkammer 1 1 mit der Filterraum 3 flussigkeitsmaßig verbinden Die Öffnungen 23, auch Durchbruche genannt, der Ablaufseite 9 verbinden filtratmaßig die Filterraum 3 mit der Filtratsammelkammer 1 1 Die Einlaufseite 5 kann man in Gestalt von Jalousien oder Lamellen ausbilden Die Auslaufseite 9 des Filtrationsbehalters 1 ist von einer Außenwand 10 oder Außenhulle umgeben, welche von der Auslaufseite 9 beabstandet unter Bildung der Filtratsammelkammer 1 1 angeordnet ist Die Innenwand als Auslaufseite 9 kann z B in Form von Spaltsieb oder Filterdusen ausgestaltet sein Im vorliegenden Fall erstrecken sich die Offnungen 23 im wesentlichen in der ganzen Hohe der Filterraum 3 und in der ganzen Breite der Einlaufseite 5 und in der ganzen Breite der Ablaufseite 9 Die Filterraum 3 ist der Bereich des Filterbettes, welcher zur Filtration der zu filtrierenden Flüssigkeit dient Das Ausmaß der Erstreckung der Offnungen 23 der Einlaufseite 5 entspricht vorzugsweise dem der Offnungen 23 der Auslaufseite 9, um eine gleichmaßige Verteilung der zu filtrierenden Flüssigkeit auf die gesamte Filterflache zu ermöglichen

Durch das Einleiten der zu filtrierenden Flüssigkeit hier Industrieabwasser mit Feststoffteilchen erfolgt der Fluß der Flüssigkeit durch das Filterbett im wesentlichen horizontal und ist als ganzflachige Strömung ausgebildet Um ein standiges Abscheiden des Schutt- gutes 25 von Feststoffteilen, welche sich in dem Abwasser befinden, zu erreichen, wird das Schuttgut 25 in dem Abzugsraum 13 mit Hilfe einer Mammutpumpe 20 über das untere Saugende derselben abgesaugt Der Abzugsraum 13 des Behalters 1 ist als vorzugsweise konisch ausgestalteter und trichterförmiger ausgebildet, wobei die den Abzugsraum 13 begrenzende Trichterwand 14 Injektoren 24 zur zusatzlichen Einleitung von Filtrat zur Auf- lockerung des mit Schmutzteilchen beladenen Schuttgutes und zwecks Vermeidung von Bruckenbildungen vorgesehen sein können Als korniges Schuttgut wird herkömmlicher Filtersand beispielsweise nach DIN 19 623 verwendet

Die Mammutpumpe 20 wird mit Luft betrieben, wobei das Abziehen des Schuttgutes pulsierend in einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt Bezuglich der herkömmlichen Mammutpumpe als Hebesystem 20 wird eine dem Fachmann vertraute verwendet und be- zug genommen auf die EP-A 0 291 538 Das mit Feststoffteilchen beladene über ein Ableitungsrohr 19 nach oben in dem vorzugsweise in der Draufsicht rechteckig ausgebildeten Berieselungsraum 15 des Behalters 1 beförderte Schuttgut wird in dem Aufstromklassierer 18 von den Feststoffteilchen getrennt und die aufgesaugte zu filtrierende Flüssigkeit gege- benenfalls mit Filtrat und mit den Feststoffteilchen im wesentlichen quantitativ über die Ableitung 21 nach außen abgeführt. Das Ableitungsrohr 19 kann wie hier als Mitte- Langsachse des Behalterabschnitts 1 mit dem Berieselungsraum 1 und dem Filterraum 3 und dem Abzugsraum 13 zentriert ausgerichtet sein Der Berieselungsraum 15 enthalt den Schuttguthaufen und vorzugsweise Wasser als Waschmedium In einer Ausführungsform kann statt des über Injektoren 24 eingeführten Waschwasser gleichfalls über die Injektoren 24 ein Teil des über den Ablauf 12 nach außen abgeführten Filtrats in den Abzugsraum 13 eingeleitet werden

Der Schuttgutverteiler umfaßt eine Vielzahl an Schuttgutberieselungseinrichtungen Jede Schuttgutberieselungseinrichtung 22 ist als runde Austrittsoffnung ausgestaltet Die Austrittsoffnungen 22 sind in Reihe angeordnet, wobei die Reihe parallel zu der Auslaufseite 9 über die ganze Breite der Auslaufseite 9 verlauft Die Reihe ist in unmittelbarer Nahe zu der Auslaufseite 9 angeordnet, so daß wahrend der Berieselung der Oberflache der Oberseite des Filterbettes ein ungleichseitiger Schuttguthaufen mit im wesentlich einer Spitze erzeugt wird, zumal die Austrittsoffnungen 22 nahe aneinander angeordnet sind Da viele Austrittsoffnungen 22 in Reihe nahe aneinander angeordnet sind, verschmelzen die durch die Berieselung aus jeder Austrittsoffnung 22 erzeugten Spitzen zu einem einheitli- chenSchuttguthaufen mit einer Spitze bzw Schuttguthaufenkamm Unter Spitze ist also auch im Sinne der Erfindung ein quasi länglich ausgebildeter Schuttguthaufenkamm zu verstehen Dieser Schuttguthaufenkamm bzw Spitze verlauft in der Draufsicht quer zu der Fließrichtung der zu filtrierenden Flüssigkeit im Filterbett Unmittelbare Nahe bedeutet auch, daß durch die Berieselung der Oberflache der Oberseite des Filterbettes ein ungleichseitiger Schutthaufen entsteht, bei dem die der Einlaufseite 5 zugewandte Hangseite 26 um ein Vielfaches langer ist als die der Auslaufseite 9 zugewandte Hangseite 27 Lange bedeutet hierbei, das Ausmaß der Hangseite von der Spitze des Schutthaufens in Richtung Einlauf- 5 bzw Auslaufseite 9 In der Draufsicht auf das Filterbett verlauft die Spitze oder Spitzenkamm des Schuttguthaufens annähernd parallel zu der Auslaufseite 9, also quer zu der Fließstromung der zu filtrierenden Flüssigkeit im Filterbett Die Pfeile im Berieselungsraum 15 und Filterraums 3 zeigen insbesondere die Richtung des rieselnden und des abzuziehenden Schuttgutes an In einem Ausführungsbeispiel der besonderen Art kann statt der Vielzahl der Austrittsoffnungen 22 eine längliche Anwendung finden Ebenfalls können stattdessen ein oder mehrere Verteilerbleche beispielsweise zur gesteuerten Erzeugung eines oder mehrere Schuttguthaufen, so daß die Lage der Spitze des Schuttguthaufens von außen, falls erforderlich und erwünscht, verändert werden kann zum Beispiel zur Erzeugung von mehreren Filtrationsschichten innerhalb des Filterbettes (nicht gezeigt)

Durch die parallel zu der Auslaufseite 9 angeordneten Austrittsoffnungen 22 nahe bei der Ablaufseite 9 wird der ungleichseitige Schuttguthaufens erzeugt, nach Auftreffen auf den ungleichseitigen Schuttguthaufen bewegen sich die Sandkorner mit großem Korn- durchmesser im wesentlichen in Richtung hin zu der Einlaufseite 5, die mit kleinerem Durchmesser verbleiben eher in der Nahe der Schuttguthaufenspitze Hierdurch wird ein Filterbett ausgestaltet, bei welchem die Korngroße oder Korndurchmesser des Sandes in Fließrichtung der zu filtrierenden Flüssigkeit im Filterbett weitgehend gleichmaßig abnimmt Die Fließrichtung der zu filtrierenden Flüssigkeit erfolgt quer zu der Abzugsrich- tung des Schuttgutes

Es zeigt sich, daß durch das erfindungsgemaße Verfahren bei der Reinigung vom Industrieabwasser mit einem hohen Feststoffteilchenanteil der größte Teil der abzufiltrierenden Feststoffe -auch im Falle der Ausflockung, was bei herkömmlichen Sandfiltern zu Verstopfung des Filters und Durchschlagen der Feststoffe führt- sich an den grobkörnigeren Sand anlagert, wohingegen die feineren Schmutzteilchen des Industrieabwassers von dem Sand mit dem kleineren Korndurchmesser in hinreichender Weise abgeschieden werden

Gerade durch die Bildung des Filterbettes mit in Fließrichtung des Industrieabwassers abnehmender Korngroße bzw Korndurchmesser zeigen sich im Vergleich zu dem herkömmlichen Mehrschichtverfahren als auch in dem kontinuierlich zu betreibenden Filtrati- onsverfahren gemäß EP-A 0 291 598 weitgehend keine Verschlüsse durch Ausflockungen, kein Durchschlagen von Feststoffen oder Auftreten derselben auf der Auslaufseite 9 Daher sind ebenso die üblicherweise bei Verstopfung auftretende Druckverlustschwankungen in dem Filterbett nicht meßbar Durch das kontinuierliche Abziehen, Regenerieren und Berieseln des Filterbettes in der oben angezeigten Art zeigt sich, daß das auf der Auslaufseite 9 ausstretende Filtrat von weitgehend gleichbleibender Zusammensetzung trotz langer Be- triebsdauer der erfindungsgemaßen Vorrichtung ist Abgesehen davon ist es möglich, daß außerdem die erfindungsgemaße Vorrichtung im Gegensatz zu der in der EP-A 0 291 538 beschriebenen Vorrichtung die Vorschaltung einer Sedimentationsvorstufe als Vorklarung des Industrieabwassers überwiegend überflüssig macht Darüber hinaus zeichnet sich die erfindungsgemaße Vorrichtung unter anderem auch dadurch aus, daß deren Ausstattung an Pumpen, Geblase, Steuerungseinrichtung etc auf ein sehr geringes Maß beschrankt ist

Zudem ist im Gegensatz zu dem herkömmlichen Mehrschichtsfiltrationsverfahren eine standige Kontrolle des Aufbaus aus Filtrationsschichten mit grobkörnigem und feinkornigem Sand nicht erforderlich, da unerwünschte Durchmischungen regelmäßig nicht zu beob- achten sind Die unerwünschte Durchmischung des Filterbettes der Mehrschichtfiltration ist nämlich das Ergebnis unzureichender Ruckspulungen ihres Filterbettes

Der Vorteil des kontinuierlich betriebenen Filtrationsverfahrens wie fehlende Betriebsunterbrechung und der Vorzug des herkömmlichen Mehrschichtfiltrationsverfahrens wie Entfall einer externen Sedimentationsvorstufe werden mit der erfindungsgemaßen Vor- richtung und Verfahren in einer hinreichend als gelungen anzusehenden Weise kombiniert, die für den Fachmann als unerwartet zu betrachten sind, da nicht nur aufgrund des geringen apparativen Aufwandes die Herstellungskosten der erfindungsgemaßen Vorrichtung gering und die Betriebskosten wegen der geringen Wartung und der hohen Betriebssicherheit niedrig sind, sondern auch die erfindungsgemaße Vorrichtung Filtrationen unabhängig von der Zusammensetzung und der Art der Abwasser aufgrund der speziellen Anordnung des Schuttgutes im Filterbett ermöglicht, so daß die Anforderungen an die Filtration nahezu in idealer Weise durch dieselbe erfüllt wird, hierdurch kann man hochbelastete, stark mit Feststoff- oder Schwebstoffteilchen belastetete Industrieabwassern filtrieren sowie Brauchwasser, Kuhlwasser, Kreislaufwasser und Schwimmbeckenwasser etc reinigen, ohne wesentli- ehe apparative Anpassungen der erfindungsgemaßen Vorrichtung vornehmen zu müssen, Umstände also, die für die ubiquitare Einsetzbarkeit der erfindungsgemaßen Vorrichtung deutlich sprechen

Claims

Patentansprüche
1 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten, welche einen Filtrationsbehaher ( 1 ) mit einem aufrechtstehenden im Querschnitt rechteckig ausgestalteten Be- halterabschnitt umfaßt, welcher einen Filterraum (3) zur Aufnahme von kornigem
Schuttgut (25) aufweist, dessen im Querschnitt rechteckig ausgebildete Innenwände eine Einlaufseite (5) und eine der Einlaufseite (5) gegenüberliegende Auslaufseite (9) aufweisen, a) die flussigkeitsdurchlassige Einlaufseite (5) von einer flussigkeitsundurchlassigen Au- ßenwand (6) unter Bildung einer Zulaufkammer (7) umgeben ist und Offnungen (23) zur Einleitung der zu filtrierenden Flüssigkeit von der Zulaufkammer (7) in den Filterraum (3) aufweist, b) die flussigkeitsdurchlassige Auslaufseite (9) eine flussigkeitsundurchlassige Außenhulle
( 10) unter Bildung einer Filtratsammelkammer (1 1 ) und Offnungen (23) zur Ableitung des Filtrats aus dem Filterraum (3) in die Filtratsammelkammer (1 1 ) aufweist, c) an das untere Ende des Filterraums (3) sich ein konusformig ausgebildeter Abzugsraums
( 13) mit Trichterwand ( 14) und an das obere Ende des Filterraums (3) sich ein Berieselungsraum ( 15) zur Aufnahme einer Schuttguttrennapparatur (18) zum Abtrennen von Schmutzteilchen vom Schuttgut (25) anschließen, d) die Schuttguttrennapparatur ( 18) mit einem Ableitungsrohr ( 19) eines Hebesystems (20) in Verbindung steht, welches mit seinem unteren Saugende in den unteren Abschnitt des Abzugsraums ( 13) hineinragt und das Ableitungsrohr ( 19) sich in das obere Ende des Berieselungsraums (15) hin erstreckt, sowie e) die Schuttguttrennapparatur (18) mit einem Schuttgutverteiler verbunden ist, der eine oder mehrere Schuttgutberieselungseinrichtungen (22) zur Berieselung der Oberflache der Oberseite des im Filterraums (3) sich befindlichen Filterbettes mit dem in der Schuttguttrennapparatur (18) abgetrennten Schuttgut (25) und Bildung mindestens eines im wesentlichen ungleichseitigen Schuttguthaufens aufweist, die oberhalb der Oberseite des Filterbettes und an der Auslaufseite (9) angeordnet sind 10
2 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach Anspruch 1, wobei die Schuttgutberieselungseinrichtungen (22) der Schuttguttrennapparatur ( 18) in Reihe parallel zu der Auslaufseite (9) ausgerichtet sind
3 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schuttgutberieselungseinrichtung (22) eine oder mehrere Austrittsoffnungen aufweist
4 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach Anspruch 3, wobei die Austrittsoffnungen oval, rund und / oder länglich ausgebildet sind
5 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche I bis 4, wobei die Einlaufseite (5) auf der ganzen Hohe des Filterraums (3) und der ganzen Breite der Einlaufseite (5) Öffnungen (23) zur Einleitung der zu filtrierenden Flüssigkeit von der Zulaufkammer (7) in den Filterraum (3) aufweist
6 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche
1 bis 5, wobei die Auslaufseite (9) auf der ganzen Hohe des Filterraums (3) und der ganzen Breite der Auslaufseite (9) Offnungen (23) zur Ableitung des Filtrats aus dem
Filterraum (3) in die Filtratsammelkammer (1 1 ) aufweist
7 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche
1 bis 6, wobei das Hebesystem (20) mit Luft und / oder einem Waschmedium befahren ist 8 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach Anspruch 7, wobei das Waschmedium Gas, Wasser, zu filtrierende Flüssigkeit und / oder Filtrat ist 9 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zulaufkammer (7) an ihrem oberen Ende eine Zulaufoffhung (8) zur Einleitung der zu filtrierenden Flüssigkeit in die Zulaufkammer (7) aufweist 10 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Filtratsammelkammer (1 1) mit einem Ablauf (12) zur Ableitung des in der Filtratsammelkammer (1 1) gesammelten Filtrats verbunden ist 1 1 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Zulaufkammer (7) mit dem Filterraum (3) über Düsen, Jalousi- 1 1
en, Lamellen, Spaltsiebe und / oder siebformig angeordnete Offnungen (23) flussigkeitsmaßig in Verbindung steht
12 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1, wobei die Filtratsammelkammer (1 1 ) mit dem Filterraum (3) über Düsen, Jalousien, Lamellen, Spaltsiebe und / oder siebformig angeordnete Offnungen (23) fil- tratmaßig in Verbindung steht
13 Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Abzugsraum (13) mit Injektoren (24) zur Einleitung von Losungen und / oder Waschmedium in Verbindung steht 14 Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Reinigung von Abwassern, vorzugsweise der industriellen Art, zur Aufbereitung von Brauchwasser aus Grund- und Oberflachenwasser, Kreislaufwasser, Kuhlwasser und Schwimmbek- kenwasser, Prozeßflussigkeiten sowie zur Trinkwasseraufbereitung 15 Verfahren zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten, wobei a) eine zu filtrierende Flüssigkeit durch eine Seite als Einlaufseite eines rechteckig ausgestalteten Behalterabschnitts in dessen Filterraum, welcher korniges Schuttgut als Filter aufweist, über die ganze Hohe des Filterraums und über die ganze Breite der Einlaufseite eingeleitet und das Filtrat durch eine der Einlaufseite gegenüberliegende Auslaufseite über die ganze Hohe des Filterraums und über die ganze Breite der Auslaufseite abgeleitet werden, b) der Filterraum verwendet wird, der an seinem unteren Ende als ein konusformiger Abzugsraum und an seinem oberen Ende als ein Berieselungsraum ausgebildet wird, c) das Schuttgut in dem Filterraum von oben nach unten und quer zu der Fließrichtung der zu filtrierenden Flüssigkeit im Filterraum bewegt wird, d) welches im unteren Abschnitt des Abzugsraums mittels eines Hebesystems abgezogen und der Oberflache der Oberseite des Filterbettes durch Berieselung der Oberflache der Oberseite des Filterbettes unter Bildung mindestens eines ungleichseitigen Schuttguthaufens zugeführt wird, wobei das Schuttgut im wesentlichen mit zunehmender Korngroße in Richtung zu der Einlaufseite verteilt wird Verfahren zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach Anspruch 15, wobei die Oberflache der Oberseite des Filterbettes mit Schuttgut unter Bildung mindestens einer Schuttguthaufenspitze berieselt wird, die im wesentlichen parallel zu der Auslaufseite sich erstreckt Verfahren zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten nach Anspruch 15 oder 16, wobei die der Einlaufseite zugewandte Hangseite des Schuttguthaufens langer ist als die der Auslaufseite zugewandte Verfahren zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten, insbesondere zum Reinigen von Abwassern nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei im Überdruck- oder Unterdruckverfahren gefahren wird
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