DE6911854U - Kolonnenfilter fuer die wasserreinigung - Google Patents

Description

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Hamburg 39
Mtihlenkamp 59

Kolonnenfilter für die Wasserreinigung

Die Neuerung betrifft ein Kolonnenfilter für die Wasserreinigung und zwar speziell ein Ionenaustauschfilter, das für die Reinigung von Bohwasser und anschließende Begeneration im Segenstrom bestimmt ist. Derartige Filter bestehen im Allgemeinen aus einem senkrecht stehenden Kessel- in welchem unten ein Düsenboden angeordnet ist, auf dem das als Austauschmasse dienende kugelige oder granulierte Kunstharz ruht. Derartige Filter können sowohl im Aufstrom wie im Abstrom betrieben werden, wobei die aus dem Wasser zu entfernenden Ionen während des Hindurchströmens durch die Austauschmasse entfernt werden· Die nach Erschöpfung der Austauschmasse notwendige Regeneration kann im Gleichstrom erfolgen, wird jedoch heute im Segenstrom vielfach vorgenommen.

Das Filter gemäß der Steuerung ist für einen Betrieb mit abwärts strömendem HDhwasser und für eine Regeneration im G-egenstrom bestimmt. Das Rohwasser strömt am oberen Ende des Filters ein und verläßt dieses nach erfolgtem Ionenaustausch durch eine unter dem Düsenboden im sogenannten Klöpperboden befindliche Austrittsleitung. Bei der Regeneration werden die zur Regenerierung dienenden Ghemikalienlosungen unten in das Filter eingeleitet und verlassen den Behälter oberhalb der Austauschmasse.

Um hierbei die Ausdehnung und Durchmischung der Austauschmasse, was zur Aufhebung des Gegenstromeffektes führen würde, nach Möglichkeit zu verhüten, ordnet man auf der Oberseite der Austauschmasse häufig ebenfalls Siebe oder bewegliche Düsenböden an. Man hat auch schon vorgeschlagen, die Oberseite der Austauschmasse mit einer darübergelagerten Schicht aus inertem Material zu versehen. Die bisherige konstruktion derartiger Kolonnenfilter, bei der für Hegenerationszwecke die Strömungsrichtung lediglich umgekehrt wurde, bringt verschiedene Nachteile mit sich. Wenn man die zur Segenerierung dienenden Chemikalienlösungen durch die zur Abführung des von Ionen befreiten Wassers bestimmten.öffnung einleitet, erfolgt nur eine, weil nicht zwangsläufige, mangelhafte Verteilung der Lösung innerhalb der Austauschmasse· Dabei spielen noch die Tatsachen eine Bolle, daß Dichteunterschiede bestehen und das Volumen der Begenerierlösung verhältnismäßig klein ist. Im Hohlraum zwischen Düsenboden und unterem Behälterboden, also im Klöpperboden, sammelt sich ein Teil der fiegenerierlösung an, die sich dort nur langsam und unvollkommen verdrängen läßt·

Die feuerung sieht daher ein Ionenaustauschfilter mit einer besonderen Zuleitung für die Begenerierlösung vor. Bei dem neuen Kolonnenfilter befindet sich unmittelbar über dem Düsenboden eine Masse aus inertem, körnigen Material, beispielsweise aus Quarzkies, Kunststoff oder dergleichen, auf der das als Austauscher dienende, körnige Kunstharzmaterial ruht« In dem inerten Material eingebettet befindet sich das Zuführungs- und Verteilungssystem für die zur Regenerierung dienenden Ghemikalienlösungen, die zweckmäßig in etwas stärkerer Konzentration eingeleitet werden, als ihrer Verwendung entspricht. Die Verteilungsrohre besitzen in gleichmäßiger Verteilung eine gegenüber den öffnungen de3 Düsenbodens wesentlich verringerte Zahl von Austrittεöffnungen bzw. eine wesentlich verringerte Austritts- _schlitζfläche, so daß eine gleichmäßige und gleichzeitige Einwirkung der ChemikalTenTösung auf die gesamte Austauschmasse sichergestellt ist· Dabei dient der, wie üblich unterhalb des

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Düsenbodens angeordnete Ablauf für das reine Wasser gleichzeitig zum Einleiten von Verdünnungswasser für die Regenerierlösung. Dadurch wird verhütet, daß sich Chemikalien unterhalb des Düsenbodens, d.h. im Klöpperboden ansammeln können*

Die Oberseite des Austauschmaterials ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Neuerung ebenfalls mit einem inerten Material bedeckt, in dem sich das Austrittsrohr für die verbrauchte Regenerierflüssigkeit eingebettet befindet. Dieses Austrittsrohr ist zweckmäßig, ebenso wie das untere Eintrittsrohr, an mehrere Verteilungsrohre im Inneren des Behälters angeschlossen.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform der Neuerung, und zwar zeigt

Fig. 1 das Kolonnenfilter während der Beladung schematisch im Schnitt, während

Fig. 2 das Filter während der Regeneration darstellt.

Das Filter besteht, wie üblich, aus dem Kessel 1, der in seinem unteren Teil den Düsenboden 2 trägt. Dieser wird, wie üblich, durch ein mit zahlreichen löchgrn versehenes und mit Düsen bestücktes Blech gebildet. Über dem Düsenboden befindet sich die Pohüttung 3 aus Quarzkies und auf dieser ruht das Austauschmaterial 4.

In der Quarzkiesschüttung 3 ist das Rohrsystem für Zuleitung und Verteilung 5 für die Regenerierlösung angeordnet, das mit einem Ventil 6 versehen ist. Über der Austauschmasse 4 ist wiederum eine Schüttung von inertem Material 7 vorgesehen, in der das Ableitungsrohr 8 für die verbrauchte Regenerierlösüng eingebettet ist. Das Rohr ist durch Ventil 9 abschließbar.

Unten am Klöpperboden 10 des Kessels ist ein Stutzen 11 vorhanden. Dieser steht einerseits über ein Ventil 12 mit einer Ableitung 13 für das von Ionen befreite Wasser in Verbindung,

andererseits über ein Ventil 14 mit einer Zuleitung 15 für Verdünnungswasser. An der Oberseite besitzt der Kessel 1 den Zulaufstutzen 16 für das zu reinigende Rohwasser; außerdem ist noch eine Entlüftungsleitung 17 mit Ventil 18 vorgesehen.

Das dem ionenaustausch zu unterwerfende Wasser strömt durch den Stutzen 16 in das Filter ein und verläßt dieses gereinigt durch den Stutzen 11 und das geöffnete Ventil 12 über die Leitung 13· Die Ventile 6, 9 und 14 sind zu diesem Zeitpunkt geschlossen. Nach Erschöpfung der Ilasse wird das Ventil 12 geschlossen, während über das Ventil 6 und die leitung 5 eine zur Regeneration der Austauschmasse dienende Ghemikalienlösung, beispielsweise eine 8$ige Lösung von Schwefelsäure oder Salzsäure, in das Filter eingeleitet wird. Gleichzeitig tritt durch die Leitung 15 über das jetzt geöffnete Ventil 14 und den Stutzen 11 Wasser in den Klöpperboden des Filters, welches sich durch die zahlreichen öffnungen des Düsenbodens gleichmäßig in der Schüttung aus inertem Material verteilt und hierbei die Chemikalienlösung auf die gewünschte Konzentration verdünnt. Gleichzeitig verhindert das andrängende Wasser.· einen Austritt von Chemikalien durch die Löcher des Düsenbodens in der Klöpperboden. Da die freie Schlitzfläche der Austrittsöffnungen 5a des Zuleitungsrohrs 5 erheblieh geringer ist als diejenige der Öffnungen im Düsenboden 2, wird trotz der erheblich verminderten Flüssigkeitsmenge der Regenerierlösung eine gleichmäßige Verteilung über die ganze Querschnittsfläche des Filters sichergestellt.

Die verdünnte und erschöpfte Regenerierlösung verläßt das Filter durch die leitung 8 über das jetzt geöffnete Ventil 9. Um ein Aufschwimmen der Masse und eine möglicherweise eintretende Vermischung des Austauschmaterials in sich und mit dem inerten Material zu verhüten, wird auch während der Regeneration, laufend Wasser durch den Stutzen 16 von oben in das Filter eingeleitet. Der hierdurch erzeugte Gegendruck hält die gesamte Schüttung des Austausch- und des inerten Materials mit Sicher-

- 5 heit an ihrem Platz.

Das Zuführungsrohr 5 braucht nicht unbedingt in eine Schüttung aus inertem Material eingebettet zu seine Unter umständen kann es genügen, die Austauschmasse unmittelbar auf dem Düsenboden ruhen zu lassen, wodurch sich eine gewisse Vereinfachung der Anordnung ergibt.

Claims (4)

Schutzansprüche

1. Kolonnenfilter für die Wasserreinigung, insbesondere Ionenaustauschfilter, das im Abstrom beladen und im Gegenstrom regeneriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß über dem DU-senboden 2 ein Zuführungs- und Verteilungsrohrsystem 5 für die Regenerierungschemikalienlösung angeordnet ist, dessen öffnungen (5a) eine geringere freie Durchtrittsfläche besitzen als diejenige des Düsenbodens 2.

2. Kolonnenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrsystem 5 in einer auf dem Düsenboden 2 liegenden Schüttung 3 aus inertem Material eingebettet ist.

3. Kolonnenfilter nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb des Düsenbodens 2 angeordnete Ablauf 11 für das Reinwasser gleichzeitig einen Anschluß 15 für Wasser besitzt, welches zur Verdünnung der Regenerier-Chemikalienlösung dient·

4. Kolonnenfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsrohr 8 für die Hegenerier flüssigkeit im oberen Teil des Filters ebenfalls in eine inerte, unmittelbar über dem Austauschmaterial 4· ruhende Masse 7 eingebettet ist.