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Wasserfiltriervorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf regenerierbare
Wasserfiltriervorrichtungen, insbesondere Wasserenthärter, und bezweckt für die
Regenerierlösung über der Filtermasse eine möglichst gute Verteilung, die für die
Güte des Filterprozesses von außerordentlicher Bedeutung ist, da nur bei gleichmäßig
verteilter Regenerierlösung die sichere Gewähr geboten ist, daß wirklich auch alle
Teilchen der Filtermasse am Filterprozeß teilnehmen. Es sind bereits Einrichtungen
bekannt, bei denen die Regenerierflüssigkeit für das Filtermaterial mittels über
der Filterschicht liegender, z. B. radial verlaufender, gelochter Rohre verteilt
wird. Um aber bei derartigen Einrichtungen eine auch nur einigermaßen genügende
Verteilung der Regenerierlösung zu erhalten, war man gezwungen, eine große Menge
von Verteilrohren zu verwenden, die die Einrichtung im hohen Maße kompliziert und
verteuert und doch keine ideale Lösung darstellt. Andererseits ist es bei Sandfiltern
bekannt, dem Wasser eine kreisende Bewegung durch gebogene Verteilungs- und Ausflußrohre
zu geben, um ein Verstopfen der oberen Sandschicht durch sich absetzende Verunreinigungen
zu verhindern. Diese Apparate bezwecken lediglich eine Sandschichtaufwirbelung,
die aber bei Wasserfiltrierapparaten mit regenerierbarer Filtermasse gerade vermieden
werden muß.
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Gegenüber den bekannten Einrichtungen kennzeichnet sich die vorliegende
Erfindung dadurch, daß -die Austrittsöffnungen in den Verteilrohren derart schräg
nach oben gerichtet sind, daß die Regenerierflüssigkeit eine kreisende Bewegung
über dem Filtermaterial ausführt, wodurch eine vollständig gleichmäßige Verteilung
der Regenerierflüssigkeit über der Filtermasse herbeigeführt wird, ohne das. Filterbett
in irgendeiner Weise zu stören. Gleichzeitig aber wird durch die erfindungsgemäß
schräg nach oben vor sich gehende Einführung der schweren Regenerierflüssigkeit
(Salzlösung) in das Wasser erreicht, daß die Regenerierlösung nach ihrem.Eintritt
in das Wasser nicht unmittelbar nach unten und durch das Filterbett hindurch sinken
kann, sondern daß sie zunächst gezwungen wird, sich gleichmäßig über der Filtermasse
zu verteilen, bevor sie nach unten strebt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß an der Unterseite
der Verteilrohre bis unmittelbar über der Filtermasse endende Prallbleche oder -schirme
angeordnet sind, welche die unmittelbar über der Filterschicht befindliche Wasserschicht
am Mitumlauf der gesamten Wassermasse verhindern. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
des Wasserenthärters dargestellt, und zwar zeigen: Abb. x eine Seitenansicht des
erfindungsgemäß ausgebildeten Wasserenthärters, Abb. 2 einen Längsschnitt durch
den Apparat,
Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie III-111 in Abb.
2 und Abb. q. einen Schnitt durch einen Einzelteil nach der Linie IV-IV in Abb.
2.
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In sämtlichen Abbildungen bezeichnet io einen von einem Deckel i i
geschlossenen Filterbehälter, in dem sich eine Schicht 12 von hasenaustauschender
Filtermasse befindet, die auf einem Unterbett 13 von Kies ruht. Das Hartwasser wird
bei normalem Filtrierbetrieb durch die Zuflußleitung 14, Leitungen 15 und 16 dem
oberen Teil des Filterbehälters io zugeführt. In der Leitung 15 sind zwei Ventile
17 und 18 angeordnet, die im normalen Betrieb geöffnet sind. In der Austrittsöffnung
der Leitung 16 im Behälter io ist eine Verteilplatte i9 vorgesehen. Das Hartwasser
dringt durch die Filtermasse i2 und wird dadurch enthärtet. Das enthärtete Wasser
fließt durch ein Rohrsystem 2o und Leitungen :3i und 22, die zwei Ventile 2a und
25 aufweisen, der Speiseleitung 23 zu.
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Von der Leitung 15 geht eine Rohrleitung 26 aus, die zum oberen Teil
des Filterbehälters 1o führt und in die ein Ejektor 27 an sich bekannter Bauart
eingesetzt ist. An den Ejektor ist ein Rohr 28 angeschlossen, das in einen eine
Salzlösung enthaltenden Behälter 29 eintaucht. Die Leitung 26 mündet über die Filtermasse
12 in der Mitte des Behälters und ist dort mit einem Verteilrohrsystem
30 verbunden, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier zu einem
Kreuz verbundenen, radial verlaufenden Rohren besteht. Diese Rohre sind gemäß der-
Erfindung mit seitlichen, zweckmäßig schräg aufwärts gerichteten Austrittsöffnungen
31 versehen. Zwischen dem Verteilersystem 3o und der Oberfläche der Filtermasse
sind Schirme oder Prallbleche 32 angebracht, die an den Verteilrohren 3o befestigt
sein können. Die Schirme können selbstverständlich auch beispielsweise unmittelbar
an dem Filterbehälter io sitzen.
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Die Salzlösungsleitung 26 besitzt zwei Ventile 33 und 3q., die normalerweise
geschlossen sind. Die Weichwasserleitungen 21, 22 stehen über ein Ventil
35 mit einer Abflußleitung 36 in Verbindung. In dieser Leitung ist ein oben
offenes Steigrohr 37 vorgesehen, das außerdem über ein Ventil 38 mit den Hartwasserleitungen
15, 16 verbunden ist. Mittels der ein Ventil 39 aufweisenden Rohrverbindung kann
Hartwasser z. B. bei der Regeneration des Filters direkt der Speiseleitung 23 zugeführt
werden.
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Die Wirkungsweise des Enthärters ist folgende Nachdem eine gewisse
Menge Hartwasser den Enthärter in der oben beschriebenen Weise durchströmt hat und
von der Filtermasse- enthärtet worden ist. wird der Enthärter auf Regenerierung
umgestellt. Der Filterbehälter wird dabei zweckmäßig zuerst rückgespült. Die Ventile
17 und 18 werden geschlossen und die Verbindung zwischen der Hartwasserleitung 14
und dem unteren Teil des Filterbehälters io über die Leitungen 22, 21 hergestellt,
so daß das Wasser die Filtermasse in entgegengesetzter Richtung durchströmt als
bei normalem Filtrierbetrieb. Von dem oberen Teil des Filterbehälters fließt .das
Wasser durch die Leitung 16 über das Ventil 38 zum Abfluß 36.
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Danach erfolgt die Einführung der Salzlösung. Zu diesem Zwecke werden
die Ventile 24 und 38 geschlossen und die Ventile 35, 17 und 33, 34. geöffnet. Das
von der Zuflußleitung 1,4 kommende Hartwasser strömt durch .die Leitung 26, so daß
der Ejektor 27 Salzlösung aus dem Behälter 29 ansaugt, die mit dem Druckwasser des
Ejektors gemischt wird. Die Mischung von Druckwasser und Salzlösung folgt .der Leitung
26 zu dem Verteilrohrsystem 30 und tritt durch dessen Öffnungen 31 in die
über der Filtermasse liegende Wasserschicht. Infolge der erfindungsgemäß schräg
aufwärts gerichteten Austrittsöffnungen 31 wird die Salzlösung strahlenförmig in
die Wasserschicht eingeführt, wodurch diese in Umlauf versetzt und eine gleichmäßige
oder annähernd gleichmäßige Verteilung der Salzlösung über den Filtermaterialquerschnitt
erreicht wird. Wenn nunmehr die so erhaltene, über dem Filtermaterial liegende Salzlösungsschicht
von gleichmäßiger Konzentration durch die Filtermasse hindurchgedrückt wird, ist
sichergestellt, daß tatsächlich sämtliche Teile der Filtermasse auch wirklich mit
der Salzlösung in Berührung kommen, so daß eine außerordentlich wirksame Regenerierung
der Filtermasse erreicht wird.
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Die zwischen der Filtermasse und dem Verteilrohrsystem 30 vorgesehenen
Schirme 32 sollen dazu dienen, die unmittelbar auf der Filterschicht ruhende Wasserschicht
am Mitumlauf der gesamten Wassermasse zu verhindern, um das Aufrühren und Zerstören
der Filtermasse zu vermeiden. Gleichzeitig mit der Einführung der Salzlösung in
den Filterbehälter fließt eine entsprechende Wassermenge durch den Abfluß 36 ab.
-Zum Zwecke der Durchspülung der Filtermasse werden die Ventile 33 und 3q.
geschlossen, und das Spülwasser wird durch die Leitungen 1q., 15, 16 durch den Filterbehälter
und durch die Leitung 2i, das Ventil 35 zum Abfluß 36 geleitet. Dabei drückt das
Spülwasser die Salzlösung durch die Filtermasse, so daß der Basenaustausch stattfindet.
Um nach beendeter Durchspülung entscheiden zu können, ob das Wasser
noch
Salz enthält, ist zweckmäßig ein Probierhahn 40 in dem Abfluß 36 vorgesehen. Das
Steigrohr 37 dient dazu, einen etwa in dem Abfluß auftretenden Unterdruck auszugleichen,
hierbei kann erforderlichenfalls auch Wasser aus dem Hahn 4o abgezapft werden.
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In dein oberen Teil des SalzlösungSbehälters 29 befindet sich ein
durchlöchertes Gefäß 41 zur Aufbewahrung und Lösung des Salzes. Unmittelbar um die
Salzkörner wird eine Salzlösung gebildet, die wegen ihres größeren spezifischen
Gewichtes zum Boden sinkt. Hierdurch wird eine selbsttätige Durchmischung erreicht,
so daß das Salz in kurzer Zeit vollständig aufgelöst wird.
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An Stelle des Ejektors 27 kann selbstverständlich eine Pumpe Verwendung
finden; man kann auch den Salzlösungsbehälter so hoch anbringen, daß die Lösung
.dem Filterbehälter durch ihr Schwergewicht unmittelbar zufließt. Der Erfindungsgedanke
kann in mannigfachster Weise verwirklicht werden, ohne aus dem Rahmen der Erfindung
herauszufallen.