DE19518575C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Rückspülen von Kerzen- oder Anschwemmfiltern - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Rückspülen von Kerzen- oder AnschwemmfilternInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Rückspülen von Kerzen- oder Anschwemmfiltern mit den Merkmalen
des Oberbegriffes der Ansprüche 1 und 3.
Aus der DE-OS 39 16 888 ist die Filterkerze eines
Flüssigkeitsflters bekannt, die aus einem Filterkerzenrohr
besteht, das innerhalb des Schmutzraumes mit Filterplättchen
belegt ist und das in den Reinraum hineinragt. Das
Filterkerzenrohr ist über einen Dichtring und eine
Vorspannmutter mit einer Trennwand (Lochplatte) verbunden. Das
in den Reinraum hineinragende Ende des Filterkerzenrohres ist
mit einer oberen Öffnung und in der Nähe der oberen Öffnung mit
einer seitlichen Öffnung versehen. Diese seitliche Öffnung dient
als Montagehilfe zum Festhalten des Filterkerzenrohres beim
Anziehen der Vorspannmutter und hat keine erkennbare
verfahrenstechnische Bedeutung.
Kerzen- und Anschwemmfilter ("Handbuch Wasser", 5. Aufl.,
Vulkan-Verlag 1979, Seiten 66-70) werden zur mechanischen
Filtration in vielen Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen
eingesetzt, da die Anforderungen an die Reinheit des gereinigten
Wassers immer höher werden. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es
notwendig, daß die Filterkerzen der Filter zur Verlängerung der
Standzeit rückspülbar sind. Das Rückspülen erfolgt in der Weise,
daß zunächst der Behälterinhalt mittels Luft entgegen der
Filtrationsrichtung verdrängt wird, daß der Behälter mit Wasser
bis mindestens unter den Lochboden erneut befüllt wird und daß
anschließend mit Luft gespült wird. Nachteilig ist dabei, daß
bedingt durch diese Verdrängungsspülung entweder nur Wasser oder
nur Luft als Spülmedium die Membranen durchströmt und so die
Kerzenfilter unzureichend gereinigt oder hohe Mengen an
Spülwasser und Spülluft benötigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es in einfacher Weise
möglich ist, Filterkerzen intensiv und gleichmäßig durch eine
intensive Luft/Wasser-Spülung in kurzer Zeit gründlich
rückzuspülen.
Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 bzw. durch eine
Vorrichtung gemäß Anspruch 3 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung erfolgt durch die Anordnung der
Rohrabschnitte ein Aufstauen des Spülwassers oberhalb des
Lochbodens. Sobald der Spülwasserinhalt des Behälters durch die
Aufgabe von Spülluft soweit verdrängt ist, daß der Wasserspiegel
oberhalb des Lochbodens die Höhe der oberen Öffnung der
Rohrabschnitte erreicht hat, werden die Filterkerzen mit einem
Luft/Wasser-Gemisch von gleichmäßiger Zusammensetzung
durchströmt, weil nunmehr Spülluft durch die obere Öffnung und
Spülwasser durch die seitlichen Öffnungen eintritt. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach und wenig aufwendig,
weil die Rohrabschnitte gleichzeitig der Befestigung der
Filterkerzen dienen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Kerzenfilter und
Fig. 2 die Einzelheit Z nach Fig. 1.
Das dargestellte Kerzenfilter ist Teil einer Wasser- oder
Abwasseraufbereitungsanlage und besteht aus einem geschlossenen
Behälter 1, in dessen oberem Teil ein Lochboden 2 angeordnet
ist. An den Lochboden 2 sind Filterkerzen 3 aufgehängt. Der
Behälter 1 enthält einen Mantel 4, dessen unterer Teil unterhalb
der Filterkerzen 3 durch einen Trichter 5 oder einen gewölbten
Boden gebildet ist. In den Trichter 5 oder den Boden mündet ein
Zulauf 6 für das zu reinigenden Wasser, während an den oberen
Teil des Behälters 1 ein Ablauf 7 für das Reinwasser
angeschlossen ist. In dem Ablauf 7 und in dem Zulauf 6 ist
jeweils ein Absperrorgan 8 angeordnet.
Das zu reinigende Wasser tritt durch den Zulauf 6 in den
Behälter 1 ein, durchströmt die Filterkerzen 3 von außen nach
innen, gelangt aus den Filterkerzen 3 in den Raum oberhalb des
Lochbodens 2 und wird von dort über den Ablauf 7 abgeführt. Der
sich dabei auf den Filterkerzen 3 ablagernde Filterrückstand
muß zur Verlängerung der Standzeiten der Filterkerzen 3 in
zeitliche Abständen entfernt werden, was durch ein Rückspülen
des Kerzenfilters entgegen der Filtrationsrichtung geschieht.
Zu diesem Zweck ist jeweils eine durch ein Absperrorgan 8
absicherte Zuführungsleitung 9, 10 für Spülwasser und Druckluft
vorgesehen, die beide in den Ablauf 7 für das Reinwasser
münden. An den Zulauf 6 für das Rohwasser ist ein Auslaß für
das Spülmedium und den Filterrückstand angeschlossen.
Die Filterkerzen 3 sind einseitig geschlossene Hohlkörper und
bestehen aus einem Stützkern mit einem Gewebeüberzug aus einem
Edelstahl-, Baumwoll- oder Kunststoffgewebe. Auf diesen
Stützkern können je nach Anwendungszweck verschiedene
Materialien für eine Oberflächen-, Tiefen- oder
Kuchenfiltration (Anschwemmfilter) aufgebracht sein. Die
Filterkerzen 3 können auch aus einen selbsttragendem
keramischen Material bestehen.
Jede Filterkerze 3 ist durch ein Loch 11 in dem Lochboden 2
gesteckt. Der obere Teil der Filterkerze 3 ist mit einem
Gewinde versehen, in das üblicherweise von der Gegenseite des
Lochbodens 2 eine Befestigungsmutter eingreift und einen an der
Filterkerze 3 angebrachten Bund 12 von unten gegen den
Lochboden 2 zieht. Gemäß der Erfindung ist oberhalb des
Lochbodens 2 eine Aufstaueinrichtung vorgesehen, die
gleichzeitig der Befestigung der Filterkerzen 3 dient und
nachfolgend beschrieben wird.
Die Aufstaueinrichtung wird bei der Rückspülung des
Kerzenfilters wirksam und besteht aus Rohrabschnitten. Jeweils
ein solcher Rohrabschnitt 13 ist oberhalb jeder Filterkerze 3
in deren axialer Verlängerung angeordnet. Der Rohrabschnitt 13
weist eine obere axiale Öffnung 14 und oberhalb des Lochbodens
2 eine oder mehrere seitliche Öffnungen 15 auf.
Der Rohrabschnitt 13 ist mit einem Gewinde versehen, das in das
Gewinde auf der Filterkerze 3 eingreift. Jeder Rohrabschnitt 13
ist damit fest mit dem Lochboden 2 und dicht mit der
Filterkerze 3 verbunden.
Das Rückspülen des Kerzenfilters erfolgt auf folgende Weise:
Nach einem Schließen der Absperrorgane 8 in dem Zulauf 6 und dem Ablauf 7 wird Druckluft aus der Zuführungsleitung 10 im Gegenstrom durch die Filterkerzen 3 aufgegeben. Die Druckluft verdrängt den Wasserinhalt des Behälters 1 durch den jetzt geöffneten Auslaß. Anschließend wird der Behälter 1 von oben mit Spülwasser durch die Zuführungsleitung 9 bis oberhalb der Rohrabschnitte 13 gefüllt. Wird nun durch eine Beaufschlagung mit Druckluft der Behälterinhalt im Gegenstrom durch die Filterkerzen 3 verdrängt, so erfolgt eine reine Wasserspülung solange, bis der Wasserstand oberhalb des Lochbodens 2 auf das Niveau der oberen Öffnung 14 der Rohrabschnitte 13 abgesenkt ist. Von diesem Zeitpunkt an tritt die Druckluft durch die obere Öffnung 14 in die Rohrabschnitte 13 ein, während das oberhalb des Lochbodens 2 aufgestaute Spülwasser durch die seitlichen Öffnungen 15 in die Rohrabschnitte 13 einströmt. Es erfolgt nun eine kombinierte Luft/Wasser-Spülung der Filterkerzen 3, bis der Wasserstand das Niveau der unteren seitlichen Öffnung 15 der Rohrabschnitte 13 erreicht hat. Beim weiteren Verdrängen des Spülwasser erfolgt eine reine Luftspülung der Filterkerzen 3.
Nach einem Schließen der Absperrorgane 8 in dem Zulauf 6 und dem Ablauf 7 wird Druckluft aus der Zuführungsleitung 10 im Gegenstrom durch die Filterkerzen 3 aufgegeben. Die Druckluft verdrängt den Wasserinhalt des Behälters 1 durch den jetzt geöffneten Auslaß. Anschließend wird der Behälter 1 von oben mit Spülwasser durch die Zuführungsleitung 9 bis oberhalb der Rohrabschnitte 13 gefüllt. Wird nun durch eine Beaufschlagung mit Druckluft der Behälterinhalt im Gegenstrom durch die Filterkerzen 3 verdrängt, so erfolgt eine reine Wasserspülung solange, bis der Wasserstand oberhalb des Lochbodens 2 auf das Niveau der oberen Öffnung 14 der Rohrabschnitte 13 abgesenkt ist. Von diesem Zeitpunkt an tritt die Druckluft durch die obere Öffnung 14 in die Rohrabschnitte 13 ein, während das oberhalb des Lochbodens 2 aufgestaute Spülwasser durch die seitlichen Öffnungen 15 in die Rohrabschnitte 13 einströmt. Es erfolgt nun eine kombinierte Luft/Wasser-Spülung der Filterkerzen 3, bis der Wasserstand das Niveau der unteren seitlichen Öffnung 15 der Rohrabschnitte 13 erreicht hat. Beim weiteren Verdrängen des Spülwasser erfolgt eine reine Luftspülung der Filterkerzen 3.
Die Zeitdauer der kombinierten Luft/Wasser-Spülung bestimmt
sich aus der Höhe der Rohrabschnitte 13. Zur Verlängerung
dieser Zeitdauer kann Spülwasser zugeführt werden. Das
Mengenverhältnis von Luft und Wasser während der kombinierten
Luft/Wasser-Spülung läßt sich durch die Querschnittsfläche, die
Anordnung und die Anzahl der seitlichen Öffnungen 15 variieren.
Die beschriebene Art der Rückspülung läßt sich außer auf
hängende Filterkerzen 3 auch auf stehende Filterkerzen 3
anwenden, wenn diese Filterkerzen 3 zwischen zwei Lochböden
eingespannt sind und die Rückspülung von oben erfolgt.
Claims (4)
1. Verfahren zum Rückspülen von Kerzen- oder Anschwemmfiltern
mit Filterkerzen (3), die in einem Behälter (1) angeordnet
und an einem Lochboden (2) gehalten sind, wobei auf der
Reinwasserseite koaxial oberhalb und in Verlängerung jeder
Filterkerze (3) ein Rohrabschnitt (13) angeordnet ist, der
eine obere axiale Öffnung (14) und mindestens eine
seitliche Öffnung (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (1) nach dem Entleeren entgegen der
Filterrichtung von oberhalb des Lochbodens (2) mit
Spülwasser gefüllt wird, daß das Spülwasser mit Hilfe von
Spülluft in entgegengesetzter Richtung durch die
Filterkerzen (3) gedrückt wird, bis der Wasserstand des
Spülwassers oberhalb des Lochbodens (2) das Niveau der
oberen Öffnung (14) des Rohrabschnittes (13) erreicht hat,
daß danach die Filterkerzen (3) mit Druckluft und mit dem
durch die seitliche Öffnung (15) zulaufenden, oberhalb des
Lochbodens (2) aufgestauten Spülwasser durchspült werden
und daß nach Erreichen des Niveau der seitlichen Öffnung
(15) die Filterkerzen (3) mit Druckluft durchspült werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sobald der Wasserstand oberhalb des Lochbodens (2) die
obere Öffnung (14) des Rohrabschnittes (13) erreicht hat,
zusätzlich zu der Spülluft noch Spülwasser aufgegeben wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach den
Ansprüchen 1 oder 2 zum Rückspülen von Kerzen- oder
Anschwemmfiltern mit Filterkerzen (3), die in einem
Behälter (1) angeordnet und an einem Lochboden (2) gehalten
sind, wobei auf der Reinwasserseite koaxial oberhalb und in
Verlängerung jeder Filterkerze (3) ein Rohrabschnitt (13)
angeordnet ist, der eine obere axiale Öffnung (14) und
mindestens eine seitliche Öffnung (15) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Filterkerze (3) lösbar mit dem
Rohrabschnitt (13) und mit dem Lochboden (2) dichtend
verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rohrabschnitt (13) mit einem Gewinde versehen ist, das
in ein auf der Filterkerze (3) angebrachtes Gewinde derart
eingreift, daß der Rohrabschnitt (13) und die Filterkerze
(3) auf einander gegenüberliegenden Seiten dicht an dem
Lochboden (2) anliegen.
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