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Die
Erfindung betrifft eine Festbettfilteranlage zur Wasseraufbereitung
mit einem nach oben durch eine Gehäusedecke und nach unten durch
einen Gehäuseboden
begrenzten Filtergehäuse
mit einer durch einen oberen Freiraum von der Gehäusedecke
und durch einen unteren Freiraum vom Gehäuseboden getrennten Filterbett,
mit einer über
eine nach oben weisende Trichteröffnung
in den oberen Freiraum mündenden
ersten Flüssigkeitsleitung,
mit einer in den unteren Freiraum mündenden zweiten Flüssigkeitsleitung
und mit einer außerhalb
des Filtergehäuses
angeordneten, vorzugsweise als Mehrwegeventil ausgebildeten Ventilanordnung, über welche
die erste Flüssigkeitsleitung
wahlweise im Filterbetrieb mit einem Rohwasserzulauf und im Rückspülbetrieb
mit einem Spülwasserablauf
und über
welche die zweite Flüssigkeitsleitung
wahlweise im Filterbetrieb mit einem Filtratablauf und im Rückspülbetrieb mit
einem Spülwasserzulauf
verbunden ist.
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Eine
derartige Filteranlage wird beispielsweise zur Reinigung von Schwimmbadwasser
verwendet und ist aus der
DE
101 51 157 A1 bekannt. Im Filterbetrieb wird Rohwasser
oben in das Filtergehäuse eingeleitet
und durchströmt
mehrere, ein Filterbett bildende Filterschichten, wobei sich im
Wasser befindende Schmutzpartikel und andere Verunreinigungen herausgefiltert
werden. Das derart behandelte Wasser kann dann dem Schwimmbad zugeführt werden.
Es kann ein Umlaufbetrieb stattfinden, bei dem ständig Wasser
aus dem Schwimmbad entnommen, durch die Filteranlage geschickt und
in das Schwimmbad zurückgeleitet
wird. In regelmäßigen Zeitabständen ist
eine Reinigung des Filterbetts erforderlich, was durch ein Rückspülen in Gegenrichtung
zur Filterrichtung erfolgt.
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Die
DIN 19643 bestimmt, wie Filterbehälter für die Filterung von Schwimmbadwasser
zu gestalten und insbesondere auch zu reinigen sind. Danach ist es
erforderlich, im oberen Bereich des Filtergehäuses einen Luftraum, das heißt einen
gewissen Mindestabstand zwischen der Gehäuseoberseite und dem Wasserspiegel,
vorzusehen, um einen freien Ablauf der oberen Wasserschicht, in
der die Schmutzpartikel und Verunreigungen konzentriert enthalten
sind, durch den Auslauftrichter zu gewährleisten. Bei der
DE 101 51 157 A1 wird
eine Mehrwegearmatur verwendet, die gleiche Querschnitte für den Zulauf
und den Ablauf aufweist. Während
beim Zulauf der Leitungsquerschnitt für den erforderlichen Durchsatz
ausreichend ist, ist der Querschnitt des vorhandenen Ablaufs bei
der Notwendigkeit des Beibehaltens des Luftraums ohne weitere Maßnahmen nicht
mehr ausreichend bzw. würde
zu einer stark verminderten Rückspülgeschwindigkeit
führen.
Die verwendete Armatur lässt
sich jedoch nicht so ändern,
dass einzig der Ablauf den erforderlichen größeren Querschnitt aufweist
als der Zulauf. Um dennoch die vorhandene Armatur weiter verwenden
zu können,
wird der Luftraum mit Druckluft beaufschlagt, so dass ein Überdruck
im oberen Gehäusebereich
besteht, der eine höhere
Ablaufgeschwindigkeit ermöglicht.
Bei dieser Maßnahme
wird als Nachteilig angesehen, dass zur Herstellung und Regelung des
Druckluftpolsters ein erheblicher Mehraufwand in Form einer Druckluftquelle,
den zugehörigen
Leitungen und Ventilen sowie der Regelvorrichtungen erforderlich
ist.
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Ausgehend
hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, mit
einfachen und kostengünstigen
Mitteln zu gewährleisten,
dass bei Einhaltung der Normvorschriften und unveränderter
Beibehaltung der vorhandenen Mehrwegearmatur die gewünschte Rückspülgeschwindigkeit
erzielt werden kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird die im Schutzanspruch 1 angegebene Merkmalskombination
vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist zum Erreichen einer hohen Rückspülgeschwindigkeit eine in den
oberen Freiraum mündende
Zusatzleitung vorgesehen, die durch ein Schließventil wahlweise im Filterbetrieb
geschlossen und im Rückspülbetrieb
mit dem Spülwasserablauf
verbunden ist. Bevorzugt münden
die Zusatzleitung und die erste Flüssigkeitsleitung mit einer
gemeinsamen Trichteröffnung
in den oberen Freiraum. Die vorhandene Mehrwegearmatur kann somit
unverändert
beibehalten werden. Die Mehrwegearmatur befindet sich außerhalb
des Kessels, während
im Inneren des Kessels ein Ablauftrichter angeordnet ist, der mit
der Armatur verbunden ist. Dieser weist einen größeren Querschnitt als bisher
auf und die Zusatzleitung ist an dem Trichterablauf angeschlossen
und außerhalb
des Filtergehäuses
mit einem Ventil versehen. Beim Rückspülen wird dieses Ventil geöffnet und
somit steht zu dem bereits vorhandenen Ablaufquerschnitt der Mehrwegearmatur
der zusätzliche
Querschnitt der Zusatzleitung bereit. Hierdurch wird der Ablaufquerschnitt
entsprechend vergrößert.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Leitungsquerschnitte
der ersten und der zweiten Flüssigkeitsleitung
und der Zusatzleitung im Wesentlichen gleich groß. Zweckmäßig sind die erste Flüssigkeitsleitung
und die Zusatzleitung getrennt durch die Wand des Filtergehäuses hindurchgeführt und
münden
im Inneren des Filtergehäuses
in einen gemeinsamen, im oberen Freiraum angeordneten Trichter.
Das Mehrwegeventil ist vorzugsweise als Sechswegeventil ausgebildet.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines schematisch in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht einer Filteranlage mit einer Mehrwegearmatur
zur Einstellung des Betriebszustands und einer Zusatzleitung zum ableiten
von Spülwasser
im Rückspülbetrieb;
und
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2a bis 2f schematische
Darstellungen der Wasserströme
in den verschiedenen Schaltstellungen der Mehrwegearmatur aus 1.
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Die
in der Zeichnung schematisch dargestellte Filteranlage besteht im
Wesentlichen aus einem Filtergehäuse 10 mit
einem Düsenboden 12,
auf dem ein Filterbett 14 angeordnet ist. Oberhalb des Filterbetts 14 befindet
sich ein Trichter 16, an dem zwei aus dem Gehäuse 10 nach
außen
führende
Leitungen 18, 20 angeschlossen sind. Die eine
Leitung 18 ist mit einer außerhalb des Gehäuses 10 angeordneten
Mehrwegearmatur 22 verbunden, über die im Wesentlichen die
verschiedenen, unten näher
beschriebenen Betriebszustände
der Filteranlage eingestellt werden, während die zweite Leitung 20 eine Zusatzleitung
für die
Ableitung von Spülwasser
beim Rückspülbetrieb
ist und zur Kanalisation führt.
Die Armatur 22 ist weiterhin über eine Leitung 24 mit
dem Gehäuse 10 unterhalb
des Düsenbodens 12 verbunden.
Diese Leitung 24 führt
im Filterbetrieb Reinwasser von dem Bereich unterhalb des Filterbetts 14 über die
Armatur 22 und eine Beckenleitung 26 einem Schwimmbecken
oder anderen Verbraucher zu. Im Rückspülbetrieb beaufschlagt die Leitung 24 den unteren
Gehäusebereich
mit Rohwasser, so dass dieses entgegen der Filterrichtung von unten
nach oben durch das Filterbett 14 strömt, in Richtung des Pfeils 38 in
den Trichter 16 eintritt und über die Leitungen 18 und 20 in
die Kanalisation abgeführt
wird. Das Rohwasser entstammt entweder dem Becken selbst oder einem
Zwischenhaltebecken oder dergleichen und wird mittels einer in einer
Rohwasserleitung 28 vor der Armatur 22 angeordneten
Pumpe 32 gefördert. Über ein
an den oberen Gehäusebereich angeschlossenes
Entlüftungsventil 34 wird
der Luftraum druckfrei gehalten. Eine Entleerung des Filtergehäuses erfolgt über eine
zur Kanalisation führende Leitung 36.
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Die
als 6-Wege-Ventil ausgebildete Armatur 22 weist die in 2 skizzierten
Schaltstellungen auf: Beim Filterbetrieb (2a) wird
Rohwasser von der Pumpe über
die Leitung 18 durch den Trichter 16 in Richtung
des Pfeils 42 (1) in den oberen Bereich des
Gehäuses 10 gepumpt,
während
Rein wasser nach dem Durchströmen
des Filterbetts 14 aus dem unteren Bereich des Gehäuses über die
Leitungen 24 und 26 dem Becken zugeführt wird.
Beim Entleeren des Beckens (2b) wird
das Beckenwasser über
die Leitung 28 und die Pumpe einer zur Kanalisation führenden
Kanalleitung 30 zugeführt.
In der Schließstellung
(2c) findet keine Zirkulation des Wasser statt,
die Pumpe darf daher nicht betrieben werden. In der Rückspülstellung
(2d) wird Rohwasser über die Leitung 28,
die Pumpe und die Leitung 24 in den unteren Bereich des
Gehäuses
gepumpt, so dass es das Filterbett von unten nach oben durchströmt und abgelagerte
Schmutzpartikel und dergleichen aufschwemmt. Das verunreinigte Wasser
strömt über den
Trichter 16 und die Leitung 18 in die Kanalleitung 30 und
wird entsorgt. Gleichzeitig strömt
ein Teilstrom des verunreinigten Wasser über die Zusatzleitung 20,
deren Ventil ausschließlich beim
Rückspülen geöffnet ist,
in die Kanalisation. Im Zirkulationsbetrieb (2e) wird
das Beckenwasser ohne Filtrierung umgewälzt, die Filteranlage ist überbrückt. Im
Nachspülbetrieb
(2f) wird die Filteranlage wie im Filterbetrieb über die
Leitung 18 mit Wasser beaufschlagt, dieses wird jedoch
nicht dem Becken zugeführt,
sondern über
die Leitung 30 in die Kanalisation entsorgt. Ein Nachspülen erfolgt
nach dem Rückspülen, um
Restmengen an Verunreinigungen, die kurzfristig nach dem Rückspülen in den
unteren Gehäusebereich
gelangen, zu entsorgen. Weiterhin wird hierbei der Reinwasserbereich
der Armatur 22 von Verunreinigungen befreit. Der Betrieb
der Armatur 22 und des Ventils 40 in der Zusatzleitung 20 kann
manuell oder, gegebenenfalls programmgesteuert, über einen oder mehrere elektrische
Stellmotoren erfolgen.
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Zusammenfassend
ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Festbettfilteranlage
zur Wasseraufbereitung mit einem nach oben durch eine Gehäusedecke
und nach unten durch einen Gehäuseboden
begrenzten Filtergehäuse 10,
mit einer durch einen oberen Freiraum von der Gehäusedecke und
durch einen unteren Freiraum vom Gehäuseboden getrennten Filterbett 14,
mit einer über
eine nach oben weisende Trichteröffnung 16 in
den oberen Freiraum mündenden
ersten Flüssigkeitsleitung 18, mit
einer in den unteren Freiraum mündenden
zweiten Flüssigkeitsleitung 24 und
mit einer außerhalb des
Filtergehäuses 10 angeordneten,
vorzugsweise als Mehrwegeventil ausgebildeten Ventilanordnung 22, über welche
die erste Flüssigkeitsleitung 18 wahlweise
im Filterbetrieb mit einem Rohwasserzulauf 28 und im Rückspülbetrieb
mit einem Spülwasserablauf 30 und über welche
die zweite Flüssigkeitsleitung 24 wahlweise
im Filterbetrieb mit einem Filtratablauf 26 und im Rückspülbetrieb
mit einem Spülwasserzulauf 28 verbunden
ist. Um mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine hohe Rückspülgeschwindigkeit
zu ermöglichen,
ist gemäß der Erfindung
eine in den oberen Freiraum mündende
Zusatzleitung 20 vorgesehen, die durch ein Schließventil 40 wahlweise
im Filterbetrieb geschlossen und im Rückspülbetrieb mit dem Spülwasserablauf
verbunden ist.