DE3007007C2 - Verfahren und Anordnung zur Wasseraufbereitung mittels eines Filters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasseraufbereitung in einem einen Filter aufweisenden, als Druckwindkessel ausgebildeten Behälter, dem das zu reinigende Rohwasser unterhalb der sich horizontal über den Behälterinnenraum erstreckenden und diesen unterteilenden Filterschichten zugeführt und das durch ein Druckluftpolster vorgespannte Reinwasser oberhalb derselben entnommen wird, und bei dem zur Reinigung des Filters durch Öffnen eines unterhalb der Fiiterschichten in den Behälter mündenden Ventils Reinwasser im Gegenstrom mit einer die Filtriergeschwindigkeit um ein Vielfaches übersteigenden Geschwindigkeit zu dessen Rückspülung durch den Filter geleitet wird, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens,

Derartige Verfahren und Anordnungen werden beispielsweise für die dezentralisierte Wasserversorgung von Einzelgehöften, aber auch Fabriken und Siedlungen, eingesetzt Ein der Gattung entsprechendes Verfahren ist aus der DE-PS 18 16 527 bekannt. Die hier vorgenommene Spülung des Filters durch Reinwasser ergibt eine ausgezeichnete Säuberung der Filterschichten mit nur geringem, zusätzlichen apparativen Aufwand; als unangenehm jedoch wird vielfach empfunden, daß zum Zwecke der Rückspülung sowohl unterhalb des Filters anstehendes Rohwasser als auch fast das gesamte Spülwasser mit den aus dem Filter ausgebrachten Verunreinigungen aus dem Behälter ausgebracht werden, so daß bei jedem Reinigungs- bzw. Rückspülvorgang eine relativ große verunreinigte Wassermenge anfällt, deren einwandfreie Beseitigung Schwierigkeiten bereiten kann.

Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, ein Verfahren zur Wasseraufbereitung sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei denen aus dem Filter ausgetragene Verunreinigungen als nur wenig Wasser enthaltender Schlamm und damit in geringen, leicht abzuführenden Mengen anfallen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß für das Rückspülen einem, mit dem unterhalb des Filters anstehenden Raum kommunizierenden Absetzraum Druckluft zugeführt und zur Durchführung der Rückspülung der Absetzraum spontan entlüftet wird, und daß gelegentlich kurz vor einer Rückspülung eine Sedimentabschlämmung vorgenommen wird.

Hierdurch wird erreicht, daß während des üblichen Betriebes der Abselzraum dazu beiträgt, durch lange Verweilzeiten des Wassers im Behälterunterteil diesem eine ausreichende Zeit zur Sedimentation und damit zu einer weitgehenden Reinigung w geben, ehe ihm Druckluft zugeführt wird, die gegen den Druck eines oberhalb der Filterschichten anstehenden Druckluftpolsters zusätzlich Rohwasser durch die Filterschichten drückt. Die anschließende spontane Entlüftung wird zum Spülen genutzt, indem unter Einwirkung des Druckluftpolsters stehendes Reinwasser in an sich bekannter Weise den Filter durchsetzt und freispült, im Unterteil des Behälters aber derart festgehalten wird, daß die abgespülten Verunreinigungen sich im Sumpfe des Behälters abzusetzen vermögen und aus diesem mit relativ fester Konsistenz entnehmbar sind, wobei es sich empfiehlt, die Abschlämmung zur Erzielung langer Sedimentationszeiten kurz vor einer Rückspülung auszubringen, wobei je nach Schmutzanfall solche Abschlämmurtgen erst nach einer Anzahl von Rückspülungen vorzunehmen sind.

Ferner wird die Aufgabe bei einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens dadurch gelöst, daß der unter dem Filter anstehende Raum einer gattungsgemäß ausgebildeten Anordnung als von einem Sumpf unterfangenen Ausfallraum ausgebildet ist, an den sich, durch von oben sich erstreckende Wandungen getrennt, ein kommunizierender Absetzraum anschließt, in den eine Druckluftleitung und in dessen oberen Bereich ein Entlüftungsrohr führen.

Hierdurch ist die Belüftung über die Druckluftleitung Wasser zurückdrängbar, das über den Filter in den

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J Reinwasserbereich üUrfuhrt wird, wshrend bei sponta- Rohwasserleitung 6 nachgeführt und bis dicht unterhalb

ner Entlüftung Reinwasser den Filter spülend im des Filterbodens 5 gebracht Hier verteilt sich das

( Gegenstrom durchsetzt Mnd von dem entlüfteten zugeführte Rohwasser im oberen Bereich des Ausfall·

Absetzraum aufgenommen wird. raunies 16, und spezifisch schwere Verunreinigungen Ein einfacher und gedrängter Aufbau ergibt sich 5 vermögen bereits hier, aus dem beruhigten Wasser

: vorteilhafterweise, wenn die den Ausfallraum vom auszufallen, und, durch die Wandungen des Einsatzes 4

^r Absetzraum trennenden Wandungen als sich nach unten geleitet, in den zentralen Bereich des Sumpfes 17

! verjüngender und offener, kegelstumpfmantelförmiger auszufallen. Das Rohwasser selbst durchdringt die

J ausgebildeter Einsatz ausgeführt sind. Zweckmäßig ist Filterschichten und vermehrt das Reinwasser und , der die Filterschichten tragende Filterboden in diesem io komprimiert mit zunehmenden Volumen desselben das

Einsatz in Teilhöhe desselben angeordnet Die BeIa- Druckpolster 11 weiterhin,

! stung des Filters wird vorteilhaft gesenkt wenn die Zur Durchführung einer Reinigung wird die Druckf Rohwaaserleitung in den Einsatz 4 hinaufgeführt ist und luftleitung 8 geringfügig geöffnet so daß Druckluft in ί dessen Mündung dicht unterhalb des Filterbodens steht den Absetzraum 18 eintritt und den hier anstehenden ■ Im einzelnen ist die Erfindung anhand der folgenden 15 Rohwasservorrat verdrängt der über die Filterschich-Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbin- ten 15 bis 13 fließt und gereinigt als Reinwasser : dung mit einer dieses darstellenden Zeichnung erläutert oberhalb der Filterschichten 13 bis 15 ansteht Zur In der Figur ist ein Behälter 1 dargestellt der aus Auslösung der Rückspülung wird nach Schließen der einem beidseitig durch Böden 2 abgeschlossenen Druckluftleitung 8 das Entlüftungsrohr 9 kurz derart ; zylindrischen Mantel 3 besteht Im unteren Teil des 20 geöffnet daß eine spontane Entlüftung erfolgt und ! Mantels ist mit diesem ein kegelstumpfmantelförmiger damit die unterhalb der Filterschichten gebildeten Einsatz 4 verbunden, der in einer Teilhöhe einen Räume zunächst drucklos sind. Damit <?ber vermag das Filterboden 5 aufweist, auf den sich die unte-.e, grobe über dem Reinwasser 12 anstehende Druckluftpolster Filterschicht 15 abstützt Auf dieser gröberen Filter- n Reinwasser mit hoher Geschwindigkeit im Gegenschicht sind die feineren der Hauptfilterschichten 14 25 strom durch die Filterschichten zu drücken, so daß der angeordnet, an die sich eine weitere Filterschicht 13 gewünschte Reinigungseffekt erreicht wird. Das hierbei anschließt die durch ihr Gewicht die darunter liegenden verunreinigte Wasser wird von den unterhalb des ! Filterschichten 14 fixieren kann, so daß es möglich wird, Filterbodens 5 anstehenden Räumen aufgenommen und im oberen Bereich der Filterschichten 14 auch bleibt, da die Rohwasserzufuhr ja dicht unterhalb des ; Filterstoffe zu verwenden, deren spezifisches Gewicht 30 Filterbodens 5 erfolgt, während der folgenden Benutdas des Wassers unterschreitet, zumal, wenn diese zungsdauer des Filters ruhig stehen, so daß die im . Schicht durch ein wasserdurchlässiges Element be- Rückspülwasser enthaltenen Verunreinigungen auszugrenztist fallen und auf dem Boden des Sumpfes 17 sich Oberhalb der Filterschicht 13 steht Reinwasser 12 an, abzusetzen vermögen. Von Zeit zu Zeit können die das die Filterschicht durchdrungen hatte und das durch 35 abgesetzten Verunreinigungen als Schlamm über den ein darüber liegendes Druckluftpolster 11 vorgespannt Schlammabzug 10 abgelassen werden; hierbei kann es ist sich als zweckmäßig erweisen, Schlamm jeweils nur Die Zufuhr zu reinigenden Wassers erfolgt über eine nach einer Anzahl von Rückspülvorgängen zu entneh-Rohwasserleitung 6, die den unter dem Filterboden 5 men, um nur geringe Mengen relativ trockenen gebildeten Ausfallraum 16 durchsetzt und bis dicht vor 40 Schlammes zu erhalten, der sich einfach abführen und den Filterboden 5 geführt ist. Das Reinwasser ist im durch kleine sowie einfach aufgebaute und damit oberen Behälterteil über eine Reinwasserleitung 7 kostengünstige Aufbereitungsanlagen behandeln läßt entnehmbar. In an sich bekannter Weise kann die Als vorteilhaft erweist sich auch der im Bereich der Speisung mit Rohwasser in Abhängigkeit von einem aus Rohwasserzuführung angeordnete beruhigte Ausfallder DE-PS 18 16 527 bekannten, in der Zeichnung nicht 45 raum 16, der das Ausscheiden grober Verunreinigungen '. dargestellten Druckschalter bewirkt werden, so daß die ohne Belastung des Filters ermöglicht > Speisung nsch dem Prinzip der Zweipunktregelung Die Steuerung des Spülvorganges läßt sich leicht ,.. erfolgt bewirken, indem zum Schließen der Druckluftleitung 8 Durch den Einsatz 4 ist ein über dem Sumpf 17 des beim Belüften des Absetzraumes 18 das Absinken des Behälters 1 anstehender und den Ausfallraum 16 5o Wasserspiegels im Absetzraum gegen die Unterkante : umschließender Absetzrau.Ti 18 gebildet, der über eine des Einsatzes 4 überwacht wird, und dementsprechend Druckluftleitung 8 belüftbar ist und über ein Entlüf- kann das Schließen des Entlüftungsrohres 9 in tungsrohr 9 entlüftet werden kann. Wie auch beim am / Abhängigkeit vom Ansteigen dieses Wasserspiegels auf Boden des Sumpfes 17 angeordneten Schlammabzug 10 eine obere Marke erfolgen.

und der Rohwasser- sowie der Reinwasserleitung sind 55 Kür Reinigungsfälle mit hoher Belastung durch feine auch bei der Druckruftleitung 8 und dem Entlüftungs- Schwebstoffanteile läßt sich die Sedimentation durch rohr 9 zur Entlastung der Darstellung deren den Fällungsmittel steigern, die z.B. kurz vor Ende des Durchfluß öffnenden bzw. schließenden Ventile nicht Filterbetriebes zugesetzt werden können, dargestellt. I_n jedem dieser Fälle ergibt sich eine leicht steuerbare Während des Betriebes wird in Abhängigkeit von der &o Reinigung des Filter; einer Anordnung zur Wasserauf-Reinwasserentnahme bzw. dem im Druckluftpolster 11 bereitung, deren ausgeschiedene Schmutzanteile konherrschenden Druck und damit dem Niveau des zur zentriert als leicht bearbeitbarer bzw. zu beseitigender Verfügung stehenden Reinwassers Rohwasser über die Schlamm anfallen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche;

   U Verfahren zur Wasseraufbereitung in einem einen Filter aufweisenden, als Druckwindkessel ausgebildeten Behälter, dem das zu reinigende Rohwasser unterhalb der sich horizontal Ober den Behälterinnenraum erstreckenden und diesen unterteilenden Filterschichten zugeführt und das durch ein Druckluftpolster vorgespannte Rein wasser oberhalb derselben entnommen wird, und bei dem zur Reinigung des Riters durch öffnen eines unterhalb der Rlterschichten in den Behälter mündenden Ventils Reinwasser im Gegenstrom mit einer die Filtriergeschwindigkeit um ein Vielfaches übersteigenden Geschwindigkeit zu dessen Rückspülung durch den Filter geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß für das Rückspülen einem, mit dem unterhalb des Filters (5, 13 bis 15) anstehenden Raum kommunizierenden Absetzraum (18) Druckluft zugeführt und zur Durchführung der Rückspülung der Absetzraum (18) spontan entlüftet wird, unS ijaß gelegentlich kurz vor einer Rückspülung eine Sedimentabschlämmung vorgenommen wird.
2. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem durch Filterschichten (5, 13 bis 15) horizontal unterteilten Behälter, einem oberhalb des über dem Filter anstehenden Reinwassers gebildeten Druckluftpolster und einer im Bereich der oberen Filterschichten mündenden Reinwasserleitung sowie einer in den unter dem Filter anstehenden Raum führenden Rohwasserleitung, daduijh gekennzeichnet, daß der unter dem Filter anstehende Raum air von einem Sumpf (17) unterfangener Ausfallraum (16) ausgebildet ist, an den sich, durch von ober sich erstreckende Wandungen (Einsatz 4) getrennt, ein kommunizierender Absetzraum (18) anschließt, in den eine Druckluftleitung (8) und in dessen oberen Bereich ein Entlüftungsrohr (9) führen.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den unter dem Filter anstehenden Raum (Ausfallraum 16) vom Absetzraum (18) trennenden Wandungen als nach unten sich verjüngender und offener, kegelstumpfmantelförmig ausgebildeter Einsatz (4) ausgeführt sind.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Filterschichten (13 bis 15) tragende Filterboden (5) im Einsatz (4) in Teilhöhe desselben angeordnet ist. so
5. 5. Anordnung nach einem der Artsprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohwasserleitung (6) in den Einsatz (4) hineingeführt ist und deren Mündung dicht unterhalb des Filterbodens (5) ansteht.