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Filteranlage.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung bildet eine neuartige Filteranlage, bei welcher das zu reinigende Wasser nach Zusatz an sich bekannter Fällungsmittel, wie z. B. Alaun, durch eine Reihe von Filtern geleitet wird, deren filtrierend wirkende Querschnitte nach und nach zunehmen, so dass die Geschwindigkeit des Wassers in den aufeinanderfolgenden Filtern im gleichen Ausmasse allmählich abnimmt. Jeder der aufeinanderfolgenden Filter ist in mehrere, in bezug auf die Wasserbewegung parallel zueinander geschaltete Kammern unterteilt.
Diese Zerlegung der einzelnen Filter in parallel zueinander geschaltete Kammern hat den Zweck, jede dieser Kammern unabhängig von den anderen zum Zwecke des Waschens des Filtermaterials vorübergehend ausser Betrieb setzen zu können, so dass die der Filteranlage obliegende Wasserversorgung durch den Waschprozess nicht gestört wird.
Die bei Einlauf des Wassers in die Filteranlage erfolgende Beimengung des Fällungsmittels wird entsprechend der Menge des der Filteranlage zugeführten Rohwassers geregelt, so zwar, dass bei grösserem Zufluss eine grössere, bei vermindertem Zulauf des Rohwassers eine geringere Menge an Fällungsmittel zugesetzt wird. Die Regelung dieses Zusatzes kann mit Hilfe selbsttätig wirkender Einrichtungen besonderer Konstruktion bewerkstelligt werden.
Das Waschen des Filtermateriales, bei welchem das Waschwasser in einer der normalen Wasserbewegung entgegengesetzten Richtung durch das Filtermaterial geleitet wird, erfolgt bei vorliegender Filtereinrichtung selbsttätig durch hydraulische Steuerungen.
In der Zeichnung ist eine der Erfindung gemäss gebaute, in einem einheitlichen flach zylindrischen Bassin untergebrachte Filteranlage dargestellt u. zw. zeigt Fig. 1 eine Draufsicht, Fig. 2 und 3 Vertikalschnitte nach den gebrochenen Linien AB und CD der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach EF der Fig. 1 in vergrössertem Massstabe. Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch den im letzten Filter angeordneten Wellenblechboden in einem Schnitte nach G G der Fig. 5, Fig. 6 und 7 zeigen die Einrichtung, durch welche die Menge des Fällungsmittels durch den Wasserstand im Einlaufbehälter geregelt wird in Aufriss und Draufsicht.
Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Anordnung der einzelnen, hintereinander geschalteten drei Filter derart getroffen, dass dieselben von Sektoren eines zylindrischen Bassins gebildet werden, während der Einlaufbehälter, in welchem das frisch zulaufende Rohwasser mit dem Fällungsmittel vermengt wird, von einem halbzylindrischen Abteil gebildet wird, dessen Achse mit der Achse des Gesamtbassins zusammen-
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des Rohwassers vom lnnentrichter 2 in den Aussentrichter 1 saugt dasselbe Luft an, so dass das Wasser in gewünschter Weise mit Luft vermengt wird.
Dem aus dem Innentrichter 2 überfliessenden Wasser wird durch einen an das Gefäss 42 angeschlossenen, gesteuerten Ausfluss das Fällungsmittel, z. B. Alaunlösung, beigesetzt und das so mit demselben und der Luft vermengte Wasser fliesst durch das nahe zum Boden reichende Fallrohr des Trichters 1 abwärts und tritt sodann am unteren Ende desselben in das halbzylindrische Reaktionsgefäss 3.
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Während des weiteren Reinigungsprozesses nimmt das Wasser den nachfolgenden Verlauf.
Vom Reaktionsgefässe 3 fliesst es gleichzeitig in die drei ringsektorfürmigen, den ersten Filter bildenden Kammern 4, 5, 6, von diesen gleichzeitig in die den zweiten Filter bildenden, grösseren, ringsektorförmigen Kammern 21, 22, 23 24 und von diesen gleichzeitig in die den letztenFilter undKlärbehälter bildenden, die Hälfte des Gesamtbassins einnehmendenKammern25, 26, von welchen es schliesslich in die Nutzleitung gelangt. Die Grösse der Kammern ist derart gewählt, dass die Kammern 4,5, 6 ungefähr 60 , die Kammern 21, 22, 23, 24 ungefähr 120 und die Kammern 25, 26 ungefähr 1800 des kreisförmigen Grundrisses des Gesamtbassins bilden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform der Vorrichtung wird der erste Teil des Filtrierungsvorganges in drei Kammern 4, 5, 6, der zweite Teil in vier Kammern 21 bis.'24 und der letzte Teil in zwei Kammern 25 und 26 durchgeführt. Die Zahl der Kammern jeder Filtereinrichtung ist belanglos ; vom Wesen ist lediglich, dass die aufeinanderfolgenden Filter einen wachsenden Gesamtquerschnitt oder Grundriss aufweisen.
Die Überleitung des Wassers vom Mischbehälter 3 in die den ersten Filter bildenden Kammern 4,5, 6 erfolgt durch einen an der Trennungswand der Behälter 3 und der Kammern 4,5, 6 angeordnete, ringsektorförmige Rinne 9, in welche das im Behälter 3 von unten aufsteigende Wasser überfällt. Von dieser Rinne 9 führen rechtwinkelige Fallrohre 14, 15, 16 deren horizontale Schenkel durchlocht sind, das Wasser unter die Siebböden 8 der Kammern 4, 5,6 auf welchen das Filtermaterial 7 gelagert ist.
Das Wasser steigt durch die Durchlochungen, den Siebboden und das Filtermaterial in den Kammern 4,5, 6 aufwärts und fällt in eine an der Aussenwand dieser Kammern angeordnete Rinne 19 und fliesst in die an die Rinne 19 mit schwachem Gefälle sich anschliessende und deren Fortsetzung bildende Rinne 20, welche längs der Aussenwand der Kammern 21, 22, 23 und 24 angeordnet ist. Die Kammern 21, 22, 23 und 24, deren Gesamtfläche ungefähr doppelt so gross ist wie die Gesamtfläche der Kammern 4,5, 6, bilden den Filter.
Das in die Rinne 20 einfliessende Wasser wird durch rechtwinkelige, teilweise durchlochte Fallrohre 39 unter die Siebböden 8 der Kammern 21 bis 24 geleitet und sickert durch
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gelangt in die an der Innenseite dieser Kammern angeordnete, ringseltorförmige Rinne 35.
Von dieser Rinne 35 fliesst das Wasser durch zwei horizontale, die Kammer. 3 überbrückende Rohre 50,50 in zwei Rinnen 36,36, welche zu beiden Seiten der Zwischenwand 51 angeordnet sind, welche die beiden grossen, je 900 umfassenden Kammern 25,26 voneinander trennt. Von diesen beiden Rinnen 36,36 fliesst das Wasser bei Überflutung der äusseren Rinnenkante in die Kammern 25,26 des dritten Filters, sickert durch das daselbst lagernde, aus einer Sand-und einer Kiesschichte 27 und 28 bestehende Filtermaterial nach abwärts und gelangt auf die aus zwei Wellblechen hergestellten Boden 30, die aus je zwei viertelkreisförmigen Wellblechstücken 30,30 bestehen) welche derartig übereinander gelegt und angeordnet sind,
dass die Wellentäler des oberen Bleches oberhalb der Wellenberge des unteren Bleches liegen und dass die hiedurch entstehenden länglicben Hohlrlume 33,34 unter 90 zur Trennungswand 51 verlaufen und in zwei Sammelkanäle 44, 44 münden, die zu beiden Seiten dieser Trennungswand angeordnet sind. Die Wellbleche 30, 30 sind durch Distanzbolzen 32 miteinander verbunden und jedes der oberen Bleche ist an jedem zweiten Wellenberge mit Durchlochungen 31 versehen.
Das durch Überfluten der Rinnen 36 in die Kammern 25 und 26 einfliessende Wasser sickert durch das aus einer Sand-und einer Kiesschichte 27, 28 bestehende Filtermaterial auf das obere Wellblech, fällt durch die Löcher 31 in die rohrförmigen Kammern 33,34 und gelangt schliesslich in die Kanäle 44, 44, welche mit derVerteilleitung in Verbindung stehen.
Wie vorerwähnt, wird dem in den Trichter 1 überfallenden Wasser ein Klär-oder Fäll- mittel beigesetzt. Dieses Klär- oder Fällmittel ist in dem oberhalb des Behälters 3 angeordneten Gefäss 42 (Fig. 6, 7) enthalten, welches mit einem biegsamen Abflussrohre 44 versehen ist, dessen Mündungsdüse 43 von dem vertikalen Teile eines, an seinen beiden Enden durch Gewichte 47 und 48 ausbalanzierten Schnurzuges 49 umfasst wird, der über eine Anzahl starrer Rollen 45 und eine Rolle-66 geführt ist, welche an einem um die Achse 60 schwingbaren Arme 61 sitzt, während ein zweiter, auf derselben Achse 60 gekeilter Arm 62 durch eine Lenkstange 64 mit dem im Behälter 3 angeordneten Schwimmer 63 in Verbindung steht.
Die Höhenlage der Spannrolle 46 ist demgemäss von der Höhenlage des Schwimmers 63 abhängig, d. h. je tiefer das Wasserniveau im Behälter 3 steht desto tiefere Lage wird die Rolle 46 einnehmen. damit den Schnurzug 49 nach abwärts drücken und hiedurch jenen Schnurteil, welcher die Ab- flussdüse 43 erfasst, anheben, so dass letztere eine je höhere Lage einnehmen wird, je tiefer das Wasser im Behälter 3 steht und verkehrt. Da die Höhenlage der Düse 43 die Abfluss. geschwindigkeit des im Behälter 42 enthaltenen Fällungsmittels beeinflusst, die Höhenlage der Düse aber vom Niveau des Wassers im Behälter 3 abhängig ist, so wird demgemäss durch
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den Wasserstand im Behälter 3 auch die jeweilige Zuflussmenge des Fällungsmittels beeinflusst bzw. geregelt.
Jede der den drei verschiedenen Filtern angehörige Kammern und zwar die Kammern
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hängig von den anderen Kammern desselben Filters durchspült werden.
Die Spülung des Filtermateriales der beiden Kammern 25,,'26 des dritten Filters findet dadurch statt, dass man den zur betreffenden Kammer gehörigen Kanäle 44 gegen die Verteilleitung abschliesst und in dieselbe durch eine geeignete Vorrichtung Druckwasser einpresst, welches sodann durch die Kanäle 33, 34, die Durchlochungen 31 strömt, durch das Filtermaterial nach aufwärts steigt und durch die zugehörige Rinne 36 und einen nach aussen führenden Hahn 37 abfliesst, der bei Beginn der Spülung geöffnet wird, während man gleichzeitig das zum betreffenden Kanal 36 führende Zuflussrohr 50 sperrt.
Nach Beendigung der Spülung wird die Verbindsleitung 50 wieder geöffnet, der Abflusshahn 37 geschlossen, die betreffende Leitung 44 wieder von der Druckleitung abgeschaltet und mit der Nutzleitung in Verbindung gesetzt.
Die Durchspülung jeder der Kammern 4,5, 6 und 21 bis 24 der beiden ersten Filter findet dadurch statt, dass man das in der betreffenden Kammer bei Beginn der Spülung
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Zu diesem Zweck ist jeder dieser Kammern eine gesonderte Siphonleitung 40 zugeordnet (Fig. 1 und 2) welche am Boden der betreffenden Kammer mündet, dessen Scheitel oberhalb des Normalwasserstandes derselben liegt und die in einen tiefer liegenden Wasserbehälter 62 mündet. Etwas unterhalb des Scheitels zweigt von dem das Steigrohr bildenden Schenkel jedes Siphons 40 ein Rohr 41 (Fig. 2) ab, dessen rechtwinkelig abgebogenes Mundstück in den betreffenden Behälter reicht und um 1800 verschwenkt werden kann, so dass man die Höhenlage der Mündung dieses Rohres 41 innerhalb des doppelten Radius des Kniestückes beliebig höher oder tiefer legen kann.
Oberhalb des Scheitels jedes der Siphonrohre 40 ist ein kleiner, nicht dargestellter Anlassbehälter angeordnet, welcher mit dem Siphonseheitel durch eine durch Ventil absperrbare Leitung in Verbindung steht und dem durch einen Tropfhahn langsam Wasser zufliesst, so dass es nach einer bestimmten Zeit vollkommen mit Wasser gefüllt ist. Wenn dies geschehen ist, so wird durch irgend eine an sich bekannte Einrichtung das zum Siphon scheitel führende Ventil geöffnet und das Wasser strömt in die Siphonleitung ein und netzt damit das Siphonrohr 40 in Tätigkeit, so dass das oberhalb der Filterschichte befindliche Wasser das Filtermaterial durchströmend, durch das Rohr 40 rasch von oben nach unten abgesaugt wird und in den Abflussbehälter 42 abfliesst.
Das Absaugen des Wassers aus der betreffenden Kammer dauert so lange, bis deren Wasserspiegel unterhalb der eingestellten Mündung des Rohres 41 sinkt, worauf Luft in das Siphonrohr eindringt und die Absaugwirkung unterbricht. Damit wird das zum Scheitel des Siphonrohres führende Abflussrohr des betreffenden Anlassbehälters wieder geschlossen, so dass der Behälter 42 wieder durch den Tropfhahn langsam gefüllt wird, während das Wasser in der gereinigten Kammer wieder ansteigt und, wie früher beschrieben, dem nächsten Filter zufliesst. Wenn der Anlassbehälter wieder gefüllt ist, erfolgt eine neue Spannung u. s. f.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Aus mehreren, hintereinander geschalteten Filtern bestehende Filteranlage, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Filter in mehrere, in bezug auf die Wasserbewegung parallel
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filtrierend wirkenden Querschnitte der Filter im Sinne der Wasserbewegung vom ersten zum letzten Filter nach und nach zunehmen, so dass die Geschwindigkeit des Wassers in den aufeinanderfolgenden Filtern im gleichem Ausmasse allmählich abnimmt.