DE3428777A1

DE3428777A1 - Rueckspuelfilter

Info

Publication number: DE3428777A1
Application number: DE3428777A
Authority: DE
Inventors: Jürgen 1000 Berlin Roll
Original assignee: Deutsche Vergaser GmbH and Co KG
Current assignee: Deutsche Vergaser GmbH and Co KG
Priority date: 1984-02-11
Filing date: 1984-08-01
Publication date: 1986-02-13

Description

Deutsche Vergaser Gesellschaf t GmbH & Co.KG, Scheringstr.13-28, 1000 Berlin 65 .

Rückspülfilter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückspülfilter zur Ausscheidung von Verunreinigungen aus Rohwasser gemäß der Gattung des Patentanspruches 1..

Bei einem bekannten gattungsgemäßen Rückspülfilter ist die Filterkerze aus atmenden Filterelementen gebildet, welche aus einzelnen, aufeinandergeschichteten Filterscheiben gebildet sind, die in einem Gestänge vorgespannt und fixiert •sind. Die gewünschte Spaltweite ( Filterfeinheit) wird durch entsprechende Distanznocken am Innendurchmesser der elastischen Lippen der einzelnen Filterscheiben erzielt und in Durchflußrichtung erweitert. Das zu filternde Medium durchströmt die einzelnen Filterelemente der Filterkerze von innen nach außen beim Durchströmen des Rohwassers von der

Rohwasserzelle in die Reinwasserzelle. Dabei werden alle -'"'" Verunreinigungen, die größer als die gewählte Filterfeinheit sind, vor den Ringspälten der einzelnen Filterscheiben zurückgehalten. Bei der Rückspülung wird die Strömungsrichtung umgekehrt, d.h. die Strömungsrichtung verläuft von der Reinwasserzelle von außen nach innen durch die Filterelemente in die Filterkerze und von dort durch den angeschlossenen Rückspülschieber in die"Spülleitung. Dabei wird durch eine hohe Geschwindigkeit des Mediums eine schlagartige Erweiterung der Ringspalte erzielt. Hierdurch werden die Verunreinigungen aus den einzelnen Filterelementen entfernt.

•Das bekannte Rückspülfilter eignet sich aufgrund der Bauart „--- seiner atmenden Filterelemente ausschließlich zur Trennung von Schwebstoffteilchen aus Wasser , d.h. für das Filtern von mechanischen Verunreinigungen . Die Trennung von Öl-Kontaminationen im Wasser , d.h. ein Herausfiltern von Öl aus Wasser ist mit dem bekannten Filter nicht möglich .

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, das Rückspülfilter der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden , daß Öl aus aus Wasser herausgefiltert werden kann , d.h, eine Phasentrennung von öl in Wasser erfolgen kann , wobei auch ein Rückspülen der Filterkerze, d.h. ein Entfernen der in der Filterkerze absorbierten · Ölablagerungen ermöglicht werden soll .

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Erfindungsgemäß erfolgt das Herausfiltern des Öles aus dem Rohwasser mittels des ölabsorbierenden Materiales, das in dem am Umfang geschlossenen Filterzylinder angeordnet ist. Durch die an beiden Enden des Filterzylinders anschließbaren, mit-Spülleitungen mit einer Spüleinrichtung verbundenen Rückspülschieber kann das ölabsorbierende Material innerhalb des Filterzylinders rückge-

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•spült werden, d.h. von abgelagertem öl gereinigt werden, ohne daß die Filterkerze aus dem Rückspülfilter entnommen werden muß. Das Spülen des Filterzylinders kann wahlweise in beliebiger Strömungsrichtung durch den Filterzylinder und auch mit wechselnden Strömungsrichtungen erfolgen. Dabei können als Spülmedium 5%ige Tenside, d.h. Wasser-Tensid-Gemische, z.B. das unter dem Warenzeichen "Pril" bekannte Tensid eingesetzt werden. Durch wechselseitige Beaufschlagung des innerhalb der Filterkerze befindlichen ölabsorbierenden Materiales kann dieses nach einem Spülvorgang wieder aufgelockert werden.

In 'besonders bevorzugter Weise sind die Rückspülschieber in Achsrichtung des Filterzylinders axial hin- und herbewegbar gelagert. Somit kann das Rückspülfilter mit einem Drehteller versehen sein, auf welchem am Umfang mehrere, insbesondere acht Filterzylinder angeordnet sind, welche durch Drehung des Drehtellers nacheinander in die Achse der Rückspülschieber gedreht werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Rückspülfilters ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Da Kohlenwasserstoffe in Wässern vorwiegend emulgiert , suspendiert oder auch kolloidal enthalten sind , wird in besonders bevorzugter Weise als ölabsorbierendes Material innerhalb der Filterzylinder ein offenzelliger Polyurethanschaum in körniger Form, nachstehend'. PU - Korn genannt !,-.verwendet . Dieser zeichnet sich durch hochaktive,Kohlenwasserstoff absorbierende Eigenschaften aus . Das PU -Korn hat hydrophobe Eigenschaften ,hohe Gestaltfestigkeit ,häufige Wiederverwendbarkeit , große Absorptionsgeschwindigkeit , einfache Vernichtungsmoglichkeit und eine hohe Volumenausbeute an absorbiertem Öl . Die Gestaltfestigkeit des modifizierten PU -Korns beeinflußt die Wechselwirkung der Schwebstoff- bzw. Kohlenwasserstoff-Filtration .

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Zur fraktionierten Adsorption wird das offenzellige Polyurethan in seiner offenzelligen Struktur und in seinen modifizierten—Eigenschaften auf die Spaltung der zu absorbierenden Kohlenwasserstoffe eingestellt. Dazu wird die Kohlenwasserstoffkette in mehrere Bereiche aufgeschlüsselt, nämlich, den Bereich 1 für C₄ bis Cg,

■ den Bereich 2 für C_c bis C₁₀ und den Bereich 3 für C₁ _c bis

b 1 ο Ib

C₃₂. Aufgrund der modifizierten Adsorptionseigenschaften des verwendeten offenzelligen Polyurethanschaums wird entsprechend den gewählten bzw. eingestellten Kohlenwasserstoff bereichen die fraktionierte Adsorption möglich. Endsprechend erfolgt eine Anlagenverkettung bzw. Filteranordnung, d.h. eine Hintereinanderschaltung^mehrerer -.Rückspülfilter, welche für die unterschiedlichen KohlenwasserStoffbereiche 1,2 und 3 ausgelegt sind.

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In.dem erfindungsgemäß vorgesehenen Einsatzfall wird das PU-Korn mit einem Durchmesser von 6 bis 18 mm gewählt . Die Kornlänge beträgt das Zweifache des Durchmessers . Die spezifische Bindemitteldichte wird jeweils nach den herauszufilternden Kohlenwasserstoffbestandteilen zwischen 100 und 150 g/Liter festgelegt . Die Bindemitteldichte des PU-Korns wird durch mechanische Pressung des Schüttgutes innerhalb der geschlossenen Filterzelle eingestellt . Die bekannten Eigenschaften des Polyurethans werden durch die erfindungsgemäße Korngestaltung für den Einsatz in dem Rücksülfilter der erfindungsgemäßen Art industriell verwertbar .

Dem erfindungsgemäßen Rückspül-filter wird im vollkontinuierlichen Betrieb stoßweise eine wechselnde Abwasserqualität zugeführt , welche öl in Wasser enthält . Die erzielbare Wasserqualität des Output Filtrates ist kleiner als 5 ppm . Dazu wird ein komplettes Prozeßrechnersystem zur überwachung und Steuerung, wie es aufgrund der Eigenkontrollvorschrxft und den Mindestanforderungen erforderlich ist , im Verbund mit dem Rückspülfilter eingesetzt .

Ähnlich einem Revolver werden die Filterpatronen bzw.-zylinder vor Überschreiten der Erschöpfungsgrenze taktierend in die Rückspülstellung zwischen den beiden Rückspülschiebern eingefahren . Der SpülVorgang' wird eingeleitet,und die reversible Absorption wird nachfolgend überwacht , d.h. sowohl im Output als auch beim Spülen .

Während beim Spülvorgang ein öl-in-Wasser-Gemisch ( O/W-Typ) vorliegt , handelt es sich beim Rückspülverfahren um ein Wasser-in-öl-Gemisch (W/Ö-Typ) . Der Wasseranteil ist hierbei kleiner als 15 % .

Es können mehrere verschiedene Rückspülverfahren zur Anwendung kommen . So können die Filterzylinder mit dem darin enthaltenen PU-Korn mechanisch durch Preßstmpel oder durch Vakuum rückge-

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spült werden ."Bei einem thermischen Rückspülen werden die mit Kohlenwasserstoff gesättigten Filterpatronen - bzw.. -zylinder unter Berücksichtigung der Absorptionsisothermen mit warmem Wasser oder Dampf gepult werden . Beim chemischen Rückspülen lösen 5 %-ige Tenside die Grenzflächenspannung des O/W-Typs ; ein nachfolgender SpülVorgang mit Wasser

---' sichert die reversible Absorption . Beim Rückspülen mit Gas wird duch Einleiten des Gases der Spülvorgang eingeleitet . Als Spülmedium wird wieder Wasser verwendet .

Schließlich kann die Filterpatrone auf elektrolytischer Basis und nachfolgender Flotation rückgespült werden ·.

' Dem Rückspülfilter wird das öl-Wasser-Gemisch mit einer „---" ■ Pumpe , insbesondere einer Exzenterschneckenpumpe zugeführt . Innerhalb der Filterpatrone bzw.-zylinder führt das Zusammenwirken von mechanischem Aufprall und Absorptionskräften von Kapillaren zu einer Koagulation . Der O/W-Typ wird im Durchfluß gespalten .

Anstelle von körnigem Polyurethan, kann auch eine Ausschäumung der Filterpatronen bzw.-zylinder mit Polyurethanschaum vorgesehen werden . Derartige Filterpatronen können auch mit einer PVC-Ummantelung versehen werden und somit einfache , bei Bedarf ohne großen Kostenaufwand austauschbare Bauteile darstellen .

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles eines Rückspülfilters näher erläutert . Es zeigen :

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch das

Rückspülfilter mit schematisch

3Q ' gezeigter Spüleinrichtung im

Filterbetrieb ,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das Rückspülfilter im Filterbetrieb

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bei gleichzeitigem Rückspülbetrieb eines Filterzylinders,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Rückspülfilter gemäß der Linie III-III in Fig-.. 1 , "

Fig. 4 eine teilweise geschnitten darge-

stellte Seitenansicht eines

Filterzylinders und

Fig. 5 die Prozeßsteuerung für das' Rückspülfilter .

Das Rückspülfilter zur Ausscheidung von öl aus Rohwasser umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 1 mit einem Boden 2 und einem Deckel 3, welches durch einen Drehteller 4 in eine Rohwasserzelle 5 und eine Reinwasserzelle 6 unterteilt ist, .

die mit Zu- und Ablaufstutzen 7 bzw. 8 für das Rohwasser bzw. das Reinwasser versehen sind. Der Drehteller 4 ist mit einer geteilten Antriebswelle 9 verschraubt, deren angetriebener Wellenteil 10 im Boden 2 des Gehäuses 1 axial und radial gelagert und mit einem außerhalb des Gehäuses 1 angeflanschten Antriebsmotor 12 versehen ist,und deren weiterer Wellenteil 11 über eine Steckkupplung 13 mit dem angetriebenen Wellenteil 10 verbunden ist, den Drehteller 4 trägt und am freien Ende im Deckel 3 gelagert ist. Der Drehteller 4 ist mit einer Spezialdichtung 14 gegenüber der kreiszylindrischen Wandung des Gehäuses 1 abgedichtet, so daß die Rohwasserzelle 5 flüssigkeitsdicht von der Reinwasserzelle 6 in jeder Drehstellung des Drehtellers 4 getrennt ist.

Der Drehteller 4 trägt acht mittels Stehbolzen 15 befestigte, als Filterkerzen dienende Filterzylinder 16, die aus am Umfang geschlossenen zylindrischen Rohrstücken 23 bestehen ,

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welche zwischen—&tirnseitigen Endstücken 17,18 über verschraubte Zugbolzen 19 eingespannt sind. Das Endstück.17 sitzt in einem auf den Drehteller 4 aufgesetzten Haltering-20. Auf der diesen gegenüber-

05· liegenden Unterseite des Drehtellers 4 ist ein Zentrierkonus 21 ausgebildet. Das Endstück 18 bildet gleichzeitig einen weiteren Zentrierkonus 22 aus. Beide Zentrierkonen 21,22 sind im montierten Zustand des Filterzylinders 16' in entgegengesetzte Richtungen gerichtet und bilden die Eingangs- bzw. Ausgangsöffnungen ^es Filterzylinders 16 in der Rohwasserzelle 5 bzw. in der Reinwasserzelle 6 aus.

Im Deckel -3 des Gehäuses ist oberhalb des in Fig. 1 links dargestellten Filterzylinders 16 ein von einem Handlochdeckel 78 abgeschlossenes Handloch ausgebildet, durch welches hindurch der Filterzylinder 16 nach dem Lösen des Stehbolzens 15 aus dem Gehäuse 1 zwecks Austausch herausgenommen werden kann. *

Jeder Filterzylinder 16 ist in seinem Innenraum mit einem ölabsorbierenden Material angefüllt. Dieses ist -ein offenzelliges Polyurethan in körniger Form ( PU Korn).Die Korngröße beträgt im Durchmesser zwischen 6 und 18 mm und in der Länge etwa das Doppelte des Eigendurchmessers . Die Filterbettdichte innerhalb des Filterzylinders 16 beträgt etwa 120 Gramm/Liter. Die Filterbett-. höhe H im Filterzylinder 16 beträgt etwa das Zwei- bis Dreifache des DurchmessersD des FilterZylinders 16.

Unterhalb und oberhalb des in Fig. 1 rechts dargestellten Filterzylinders 16 ist je ein Rückspülschieber 30,31 in jeweils einer gehäusefesten Muffe 32 bzw. 33 unter

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Zwischenschaltung von Dichtungen 34, 35 angeordnet. Jeder Rückspülschieber 30,31 besteht aus einem zylindrischen Rohrstück 24,dessen freies offenes Ende eine Zentrierklaue 36 trägt, welche „auf die Zentrierkonen 21,22 der Filterzylinder 16 unter Zwischenlage von

"""Dichtungen 37, welche an der Innenwand der Zentrierklauen 36 ausgebildet sind, passend aufbringbar sind. Die Zentrierklauen 36 sind auf die freien Enden der zylindrischen Rohrstücke 24 der Rückspülschieber 30,31 auswechselbar aufgeschraubt. Das der Zentrierklaue entgegengesetzte Ende eines jeden Rohrstückes 24 ist geschlossen ausgebildet und mit Antriebselementen 38 ^" in Form von Zahnstangen versehen, welche aus den Muffen 32,33 herausgeführt und mit motorischen Antrieben 39,40 .verbunden sind. Diese sind an die Muffen 32,33 angeflanscht.' Unter Wirkung der motorischen Antriebe 39, 40 und der Antriebselemente 38 in Form der Zahnstangen können die Rückspülschieber 30,31 innerhalb der Muffen 32,33 axial hin- und herbewegt werden. An jede Muffe 32,33 ist eine Spülleitung 41,42 über Stutzen 43 angeschlossen. Im Bereich der Stutzen 43 sind in der Seitenwandung des Rohrstückes 24 der Rückspülschieber 30,31 Längsschlitze 44 eingebracht, so daß in jeder Bewegungsstellung der Rückspülschieber 30,31 eine Leitungs- verbindung zwischen den Zentrierklauen 36 und den Spülleitungen 41,42 besteht, welche an eine Spüleinrichtung 45 angeschlossen sind.

Die Fig. 1 zeigt das Rückspülfilter beim Filtern des Rohwassers, welches aus einem Rohwasserbehälter 4 6 mittels einer Pumpe 47 über ein Absperrventil 48 und über den Zulaufstutzen 7 der Rohwasserzelle 5 zugeführt wird. Von dort aus durchströmt das Rohwasser sämtliche Filterzylinder 16 in Richtung nach aufwärts. Das von Öl gereinigte Reinwasser tritt aus den oberen Mündungen der Filterkerzen 16 im Bereich der Zentrierkonen 22 aus und

strömt durch die Reinwasserzelle 5 aus dem Ablaufstutzen 8 heraus in "einen Reinwasserbehälter 49. Zwischen dem Ablaufstutzen 8 und dem Reinwasserbehälter 49 sind in einer diese verbindenden Rohrleitung ein Schauglas 50 , ein Durchflußmengenmesser 51 und ein Absperrventil 52 --' angeordnet._ In einem Nebenkreislauf ist über ein weiteres Absperrventil 53~e~in Meßgerät 54 zur Bestimmung des Restgehaltes an ölbestandteilen ( in ppm) angeschlossen, an welchem ein Absperrhahn 55 zur Entnahme einer' Wasser- -probe angeschlossen ist.

Die Rohwasserzelle 5 und die Reinwasserzelle 6 sind über ^- ■ eine Prüfleitung 56 miteinander verbunden, in welcher zwei Überdruck-Ventile 57, zwei Druckmeßgeräte 58, ein Druckdifferenz- Meßgerät 59 und ein Anschlußhahn 60 zur -15 Entnahme einer Rohwasserprobe angeschlossen sind. Der am Meßgerät 59 ablesbare Differenzdruck signalisiert den sekundär erfaßten Sättigungsgrad der einzelnen Filterzylinder 16 durch die Absorption von öl in den Polyurethan -Körnern sowie von Schwebstoffen, welche gleichzeitig herausgefiltert werden. Der angezeigte Differenzdruck gibt den Zeitpunkt an, zu welchem allerspätestens das Rückspülen der einzelnen Filterzylinder 16 erfolgen muß.

Unabhängig hiervon wird anhand des ppm-Meßgerätes 54 der genaue Zeitpunkt festgestellt, zu welchem der Gehalt an -Öl im Reinwasser den höchstzulässigen Wert erreicht, woraufhin ebenfalls die Rückspülung der einzelnen Filterzylinder 16 eingeleitet wird.

Das Rückspülen eines Filterzylinders 16 erfolgt dadurch, . daß gemäß Fig. 2 die beiden Rückspülschieber 30, 31 unter Wirkung der motorischen Antriebe 39,40 gegen den' in der Rückspülstellung befindlichen Filterzylinder gefahren werden, wobei die Zentrierklauen 3 6 über die beiden Zentrierkonen

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21,22 des Filterzylinders 16 greifen und diesen flüssigkeitsdicht vom Reinwasser innerhalb der Reinwasserzelle 6 sowie auch vom Rohwasser innerhalb der Rohwasserzelle 5 abdichten. Es erfolgt nunmehr ein RückspülVorgang des in der Rückspülposition befindlichen Filterzylinders 16 "bzw. des darin enthaltenen ölabsorbierenden Materials mittels der Spüleinrichtung 4 5 ( Fig. 1), welche nachfolgend beschrieben wird.

Die Spüleinrichtung 45 umfaßt die beiden an die Stutzen 43 angeschlossenen "Spülleitungen 41,42, welche über Absperrventile 62 bzw. 63 zu einem Schlammwasserbehälter „^ geführt sind. In einer vor den Absperrventilen 62,63 die beiden Spülleitungen 41,42 verbindenen Verbindungsleitung 66 sind zwei weitere Absperrventile 64,65 ange- - ordnet. Zwischen diesen verbindet eine Leitung 67 die Verbindungsleitung 66 über ein Absperrventil 68 und eine Pumpe 69 mit dem Reinwasserbehälter 49. Eine ebenfalls zwischen den Absperrventilen 64 ,65 abzweigende weitere Leitung 70 verbindet die Verbindungsleitung 66 über ein weiteres Absperrventil 71 und eine weitere Pumpe 72 mit einem Spülmediumbehälter 73. Schließlich sind zwischen dem Absperrventil 71 und der Pumpe 72 sowie dem Absperrventil 6 2 und dem Schlammwasserbehälter 61 noch Druckmeßgeräte 74 bzw. 75 sowie in einer diese verbindenden Leitung 77 ein Differenzdruck - Meßgerät 76 angeordnet.

Die beschriebene Spüleinrichtung 4 5 arbeitet wie folgt:

Vom Spülmediumbeh^lter 73 wird das Spülmedium, z.B. eine 5%ige Tensid-Wasser-Lösung mittels der Pumpe 72 durch die Leitung 70 und bei geschlossenen Absperrventilen '63,6 5,68 0 über die geöffneten Absperrventile 71 und 64 sowie die Spülleitung 42 von. oben durch den Filterzylinder 16 eingeführt und unten durch die Spülleitung 41 über das geöffnete

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- rf-

Absperrventil 62 in den Schlammwasserbehälter 61 hineingespült. Das Durchspülen mit dem Tensid-Gemisch kann pulsierend erfolgen. Anschließend erfolgt ein. Reinigungsspülvorgang, bei welchem in wechselnden Richtung temperiertes Wasser aus dem Reinwasserbehälter 49 durch die Leitung 67 mittels der Pumpe 69 bei geöffnetem Absperrventil 68 dem rückzuspülenden Filterzylinder 16 zugeführt

' wird. Das Spülwasser"wird abwechselnd bei geöffnetem Absperrventil 64 und geschlossenen Absperrventilen 63,65 und 71 von oben in den Filterzylinder 16 eingeführt und bei Schließen des Absperrventiles 64 und öffnen des Absperrventiles 65 von unten durch den Filterzylinder 16 hindurchgespült. In beiden Fällen wird das Spülwasser in

- " den Schlammwasserbehälter 61 abgeführt. Durch den ersten Spülvorgang mit dem Tensidgemisch werden aus dem ölabsorbierenden Polyurethan- Material die ölablagerungen herausgelöst und bereits teilweise ausgetragen. Beim anschließenden R.einigungsspülen werden die Tenside und noch teilweise ein gelöstes Öl/Wasser-Gemisch ausgetragen. Der in wechselnden Richtungen mittels temperiertem Reinwasser ausgeführte zweite Spülvorgang arbeitet bei Spülwassergeschwindigkeiten von 0,3 bis 0,8 m/sec. Die gesamte Rückspüldauer für einen Filterzylinder dauert ca. 6 bis 10 Minuten-.

Alternativ können der erste Spülvorgang mit Chlor- Kohlenwasserstoff und der zweite Spülvorgang mit temperiertem --Wasser ausgeführt werden.

In beiden Fällen erfolgt beim wechselseitigen Durchspülen des Filterzylinders 16 mit iemperiertem Wasser ein Auf-

lockern des Filtermaterials, welches in Form von körnigem ¹ Polyurethan vorliegt.

Anschließend werden die Rückspülschieber 30,31 wieder in

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. - ihre Ausgangslage (Fig.1) zurückgefahren, woraufhin der Drehteller 4 um eine—Teilung weitergefahren wird, so daß in gleicher Weise der nächste Filterzylinder 16 rückgespült werden kann. Die Spülvorgänge werden solange wiederholt, bis alle Filterzylinder"i6 gereinigt sind. Der -JTiltervorgang für das Rohwasser wird dabei nicht unterbrochen, so daß das Rüclcspülf ilter im kontinuierlichen Verfahren betrieben wird.

Das Rückspülen eines jeden Filterzylinders 16 erfolgt - wie ausgeführt- in einem vom Filterkreislauf vollständig getrennten Rückspülkreislauf, welcher mittels der Spülein-. richtung 4 5 ausgelöst wird und welcher von der Spülleitung 41 zur Spülleitung 4 2 und umgekehrt durch den Filterzylinder 16 hindurch erfolgt.

In nicht näher dargestellter Weise können innerhalb der Rückspülschieber 30,31 separat betätigbare Preßstempel zum Ein- und Ausfahren in den Filterzylinder 16 angeordnet sein. Hierdurch kann das körnige Polyurethan-Material ( Pü-Korn ) mindestens in einer Strömungsrichtung mechanisch gepreßt werden, woraufhin ein Reinigungs- und Spülvorgang in vorbeschriebener Weise einsetzen kann. Dieser ist dann zeitlich schneller durchzuführen.

Mechanische Verunreinigungen des Rohwassers sollten durch Vorschalten mechanischer Filter vom Rohwasser getrennt werden, bevor dieses in deir beschriebenen Rückspülfilter eingeleitet wird. Dadurch werden längere Arbeitsperioden der einzelnen Filterzylinder 16 ermöglicht, bevor diese rückgespült werden müssen.

Das beschriebene Rückspülfilter dient zur Reinigung eines öl/Wasser- Gemisches ( Rohwasser) im.Bereich von 20 000 ppm

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bis herunter zu 5ppm. Das Rückspülfilter arbeitet im vollkontinuierlichen Filterverfahren. Bei der Auswahl des ölabsorbierenden Polyurethan ( das aus der DE 22 45 634 vorbekannt ist), muß darauf geachtet werden, daß bei einer zu feinen Körnung überwiegend Schwebstoffe herausgefiltert werden und das Absorptionsverhalten für öl schlechter wird. -Bei zu feiner Körnung bilden sich in den Filterzylindern Flocken aus, die bei gleichbleibender Durchströmgeschwindigkeit einen Druckanstieg hervorrufen würden, welche eine Kompremierung des Filtermateriales zur Folge hätte. Bei einem zu groben Korn für das ölabsorbierende Polyurethan wird das Absorptionsverhalten für öl schlecht. Das erfindungsgemäße körnige Polyurethan, hat Zylinderform mit einem ^.- Korn durchmesser von 6 bis 18mm und eine Länge vom Doppelten des Durchmessers. Hierdurch wird eine hohe Gestaltfestigkeit des Korns geschaffen, welches einerseits geeignet ist, Schwebstoffe aus dem Rohwasser herauszufiltern und andererseits in gewünschter Weise öl zu absorbieren. Ferner hält das erfindungsgemäße körnige ölabsorbierende PoIyurethan bei der beschriebenen Gestalt wechselnden Durchflußgeschwindigkeiten in Verbindung mit wechselnden Drücken ausreichend stand. Hierbei wird von einer Filterbettdichte von 100 bis 150 g/l und einer Filtergeschwindigkeit von 0,03 bis 0.08 m/sec ausgegangen. Der Differenzdruck zwischen der Rohwasserzelle 5 und deV Reinwasserzelle 6 beträgt 0,3 bar.

Die Figur 4 zeigt eine einzelne Filterkerze 16 in einer teilweise geschnitten dargestellten Seitenansicht . Das den Filterzylinder 16 außen begrenzende zylindrische Rohrstück 23 ist zwischen stirnseitigen Endstücken 17 , 18 über verschraubte Zugbolzen 19 eingespannt . Die Endstücke 17 , 18 bilden die Zentrierkonen 21 bzw. 22 zur Verbindung .mit den Zentrierklauen 36 der Rückspülschieber 30,31 .

Zentrisch ist der Filterzylinder von einem Stehbolzen zur Befestigung auf dem Drehteller 4 durchdrungen . Der Stehbolzen 15 ist von einer Hülse 79 umgeben , die in beide

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.--'"Endstücke 17 , 18 eingeschoben ist . Zwischen der inneren Hülse 79 und dem äußeren"Rohrstück 23 ist der zylindrischringförmige Aufnahmeraum 80 für das olabsorbxerende Polyurethan in SORBIT-Kornform 81 gebildet . Dieser hat den Durchmesser D und die Filterbetthöhe H . In beiden -Endstücken sind Durchgänge 82 für das zu filternde Medium vorgesehen .~In den" Durchgängen 8 2 des in Strö- ^x mungsrichtung (Pfeil 83 ) oben gelegenen Endstückes 18 sind Feinsiebe 84 mit der Maschenweite 50 μΐη angeordnet, welche durch Stützringe 85 gesichert sind .

Anstatt das offenzellige Polyurethan als PU -Korn 81 /-In den Filterkerzen 16 zu verwenden , können diese auch mit offenzelligem Polyurethan ausgeschäumt werden . Ferner können die Rohrstücke 23 aus PVC ausgebildet werden . In diesem Falle bilden die Filterkerzen 16 einfach austauschbare Bauteile , die nach eimaligem oder mehrmaligem Rückspülen ohne großen Kostenaufwand ausgewechselt werden können .

Die in Figur 5 dargestellte Prozeßsteuerung für das Rückspülfilter arbeitet wie folgt:

Der Block 100 bezeichnet das gesamte Rückspülfilter. Dessen Betrieb wird gestartet, wenn der Gehäusekessel 1 geschlossen ist und gemäß Block 101 der Rückspülkanal vom-Zulaufstutzen 7 über die Filterkerzen 16 zum Ablaüfstutzen 8 geöffnet ist. Anschließend werden gemäß Block 102 die Exzenter-Schneckenpumpe 4 7 und gemäß Block 103 das Meßgerät 54 eingeschaltet. Gemäß Raute 104 werden mehrmals pro Minute Proben zur Bestimmung des Restgehaltes an ölbestandteilen ( in ppm ) gezogen. Für diese Proben sind folgende Grenzwerte festgelegt:

Grenzwert A: Die Filterkerzen 16 müssen gereinigt werden, da ein unterer zulässiger Grenzwert von z.B. ppm erreicht sind.

Grenzwert B: Dieser Grenzwert wird nach dem Rückspülen einer Filterkerze 16 ermittelt und dient der überwachung

Grenzwert B: Dieser Grenzwert wird nach dem Rückspülen -einer Filterkerze 16 ermittelt und dient der überwachung des Spülvorganges. Der Grenzwert B muß z.B. kleiner als 5 ppm sein.

Grenzwert C: Das gef ilterte-'Schmutzwasser erreicht den vorgeschriebenen Reinheitswert nicht mehr, d.h. der maximal zulässige ppm-Wert ist erreicht oder überschritten. Das Rückspülfilter muß stillgesetzt werden. Dieser Grenzwert liegt z.B. bei 20 ppm.

Solange die gemäß Raute 104 ermittelten Grenzwerte den

Grenzwert A nicht erreichen, ist ein Rückspülvorgang für ^- die Filterkerzen 16 notwendig, sodaß das Rückspülfilter gemäß Pfeil 105 kontinuierlich weiterbetrieben werden kann. Sollte die Probe gemäß Raute 104 den Grenzwert C erreichen oder überschreiten, so wird das Rückspülfilter gemäß Pfeil 106 unverzüglich stillgesetzt ( Stop gemäß Block 100 ). Wenn durch die Probe gemäß Raute 104 der Grenzwert A ermittelt wird, muß das Rückspülfilter bzw. jede einzelne der Filterkerzen 16 gereinigt werden. Hierzu wird gemäß Block 108 die Pumpe 47 ausgeschaltet. Gemäß Block 109 wird ein Rückspülkanal geschlossen, in dem die Rückspülschieber 30,31 dichtend an eine der Filterkerzen 16 gefahren werden. Anschließend wird gemäß Blqck 110 die Spülpumpe 72 eingeschaltet. Es wird gemäß Blöcken 111 und 112 das Rückspülmedium aus dem-Spülmedium Behälter 73 durch die Filterklappe 16 gepumpt bzw. wieder ausgeschaltet. Schließlich wird nach Einschalten der Pumpe 69 das Klarspülmittel aus dem Reinwasserbehälter 49 durch die Filterkerze 16 gespült. Gemäß Block 114 wird dann ein Meßgerät in den Rückspülkanal geschaltet, woraufhin der Meßwert gespeichert und die Pumpe 69 zur Spülung mit dem Klarspülmittel ausgeschaltet wird. Ergibt der Meßwert gemäß Raute 1·1>6, daß der Grenzwert B nicht erreicht worden ist, so erfolgt ein zweites und drittes Spülen des betreffenden Filterzylinders 16 gemäß Pfeil 119, jedoch wird nach dem dritten Spülvorgang

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gemäß Pfeil 120 das Rückspülfilter gestoppt, wenn auch nach dem dritten Spülvorgang der Grenzwert B nicht erreicht ist.

Ergibt der Meßwert gemäß Raute 116, daß der Grenzwert B erreicht worden ist, so ist der betreffende Filterzylinder 16 wieder einsatzfähig und der Rückspülkanal wird gemäß Block 122 wieder geöffnet, in dem die beiden Rückspülschieber 30 und 31 von den entsprechenden Filterzylinder 16 wieder entfernt werden. Der Drehteller 4 wird gemäß Block eingeschaltet und um einen Schritt weitergedreht, woraufhin der nächste Filterzylinder 16 gemäß Raute 124 und Pfeil 125 .eingeschaltet und in gleicher Weise gespült wird.

Nach dem Rückspülen des sechsten Filterzylinders 16 wird gemäß Pfeil 126 das Rückspülfilter wieder in Betrieb genommen, in dem die Steuerung auf Block 101 zurückgeschaltet wird.

Selbstverständlich ist auch ein Dauerrückspülen gemäß Pfeil 129 möglich, bei welchen das Rückspülfilter ständig in Spülbetrieb bleibt und nur einzelne Filterzylinder 16 rückgespült werden. Dieses gleichzeitige Rückspülen einzelner Filterzylinder 16 bei, kontinuierlichem Spülbetrieb wird durch die Pfeile 127 und 128 dargestellt.

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Claims

Patentansprüche

1. Rückspülfilter zur Ausscheidung von Verunreinigungen aus Rohwasser, aus einem in eine Rohwasserzelle und eine Reinwasserzelle unterteilten, mit Zu- bzw. Ablaufstützen versehenen Gehäuse, aus mindestens einer in der Reinwasserzelle angeordneten und mit einer öffnung an diese angeschlossenen Filterkerze und aus einem an deren öffnung dichtend anschließbaren, in der Rohwasserzelle angeordneten und mit einer Spülleitung versehenen Rückspülschieber,

^dadurch gekennzeichnet,

dass die Filterkerze aus einem am Umfang geschlossenen,

- mit Ölabsorbierendem Material angefüllten Filterzylinder (16 ) ausgebildet ,ist,

dass ein zweiter, mit einer zweiten Spülleitung ( 42 ) versehener Rückspülschieber ( 31 ) -zum Anschluß an die in die Reinwasserzelle ( 6 ) mündende Öffnung des Filterzylinders ( 16 ) vorgesehen ist

und dass die Spülleitungen ( 41,42 ) der beiden Rückspülschieber ( 30,31 ) zur Rückspülung des im Filterzylinder

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( 16 ) befindlichen ölabsorbierenden Materials mit einer Spüleinrichtung ( 4 5 ) verbunden sind.

2. Rückspülfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückspülschieber (30,31) in Achsrichtung des Filterzylinders ( 16 ) hin- und herbewegbar gelagert sind.

3. Rückspülfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rückspülschieber (30,31) als in einer gehäusefesten Muffe ( 32 ) bzw. ( 33 ) axial bewegbar gelagertes zylinderisches Rohrstück ( 24 ) ausgebildet ist, dessen offenes, freies Ende eine Zentrierklaue (36) trägt, dessen anderes Ende geschlossen ist und mit Antriebselementen ( 38 ) zur Hin- und Herbewegung des Rückspülschiebers ( 30,31 ) versehen ist und in dessen Seitenwandung ein Längsschlitz ( 44 ) zur Verbindung mit der zugeordneten Spülleitung ( 41 ) bzw. ( 4 2 ) ausgebildet ist.

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4. Rückspülfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch

gekennzeichnet, dass jede axiale Öffnung des Filterzylinders

( 16 ) mit einem Zentrierkonus ( 21,22 ) zur Verbindung mit

der konischen Zentrierklaue ( 36 ) des Rückspülschiebers ( 30,31 ) versehen ist.

5. Rückspülfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand der Zentrierklaue ( 36 ) mit einer Dichtung ( 37 ) versehen ist.-

'6. Rückspülfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das's innerhalb des Rückspülschiebers (30,31 ) mindestens ein Preßstempel zum Ein- und Ausfahren in den Filterzylinder ( 16 ) angeordnet ist.

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7.'Rückspülfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - ' dadurch gekennzeichnet, dass die Spülleitungen (41,42) der Spüleinrichtung—(—45—) über mittels einer elektronischen Steuereinrichtung steuerbare Absperrventile ( 62,-63,64 , 65 ,68 , 71 ) und Pumpen (" 69,72 ) miteinander und mit Behältern

(49,61,73 ) für Reinwasser "bzw⁷. Schlammwasser bzw. Spül- _.. medium verbindbar sind, so daß das ölabsorbierende Material ■innerhalb des zu spülenden Filterzylinders ( 16 ) wechselweise mit unterschiedlichen Strömungsrichtungen beaufschlagbar bzw. mit Spülmedium und/oder Spülwasser wechselweise spülbar ist.

8. Rückspülfilter, insbesondere nach einem der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das im Filterzylinder ( 16 ) angeordnete ölabsorbierende Material ein offenzelliges Polyurethan in körniger Form ist.

9. Rückspülfilter nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet , daß das offenzellige Polyurethan in seiner offenzelligen Struktur und in seinen modifizierten Eigenschaften auf die Spaltung der zu absorbierenden Kohlenwasserstoffe eingestellt ist .

il'.O . Rückspülfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße im Durchmesser 6 bis 18 mm und in der Länge etwa das Doppelte des Durchmessers beträgt.

1T: Rückspülfilter nach Anspruch 8 oder 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbettdichte etwa 100 bis 150 Gramm/ ■. Liter beträgt.

12 , Rückspülfilter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbetthöhe im Filterzylinder (16) etwa das Zwei- bis Dreifache des Durchmessers des Filterzylinders ( 16 ) beträgt.

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