DK146436B - PROCEDURE AND APPARATUS FOR CONTINUOUS FILTERING OF LIQUID, NAME WASTE WATER - Google Patents

Description

(%¾ ](% ¾]

(19) DANMARK(19) DENMARK

f(i2) FREMLÆGGELSESSKRIFT (11) 146436 Bf (i2) PUBLICATION WRITING (11) 146436 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENETDIRECTORATE OF THE PATENT AND TRADEMARKET SYSTEM

(21) Patentansøgning nr.: 4524/74 (51) lnt.Ci.3: B 01 D 23/24 (22) Indleveringsdag: 23 aug 1974 (41) Aim. tilgængelig: 26 feb 1975 (44) Fremlagt: 10 okt 1983 (86) International ansøgning nr.: - (30) Prioritet: 25 aug 1973 GB 40368/73 (71) Ansøger: *SIMON-HARTLEY LIMITED; StOke-on-7tent, GB.(21) Patent Application No: 4524/74 (51) Lnt.Ci.3: B 01 D 23/24 (22) Filing Date: 23 Aug 1974 (41) Aim. available: 26 Feb 1975 (44) Submitted: 10 Oct 1983 (86) International Application No: - (30) Priority: 25 Aug 1973 GB 40368/73 (71) Applicant: * SIMON-HARTLEY LIMITED; StOke-on-7tent, GB.

(72) Opfinder: Eric Paul *Auatln; GB, John Trevor ‘Allanaon; GB.(72) Inventor: Eric Paul * Auatln; GB, John Trevor 'Allanaon; GB.

(74) Fuldmægtig: Ingeniørfirmaet Budde, Schou & Co (54) Fremgangsmåde og apparat til kontinuerlig filtrering af væsker, navnlig spildevand(74) Plenipotentiary: Budde, Schou & Co (54) Process and apparatus for continuous filtration of liquids, in particular wastewater

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til kontinuerlig filtrering af væsker, navnlig spildevand, ved hvilken fremgangsmåde væsken ledes tværs gennem et lag af løst, findelt materiale, som bevæges kontinuerligt nedefter, idet det ne-derste materiale fjernes og nyt materiale tilføres oppefra.The present invention relates to a process for continuous filtration of liquids, in particular wastewater, in which process the liquid is passed transversely through a layer of loose, finely divided material which is continuously moved downwards, removing the bottom material and adding new material from above.

1 Den mest almindelige fremgangsmåde til filtrering af en væske I til fjernelse af deri opslæmmede forureninger er at lade væsken strøm-J me gennem et vandret lag af et findelt filtreringsmateriale såsom F sand. Fremgangsmåden har imidlertid en væsentlig ulempe, idet fil- f treringen ofte må standses for at rense filtreringsmaterialet.1 The most common method of filtering a liquid I for removing contaminated slurry therein is to allow the liquid to flow through a horizontal layer of a finely divided filtration material such as F sand. However, the process has a major drawback, since filtration often has to be stopped to purify the filtration material.

\ 2 U 6436\ 2 U 6436

Man har foreslået at filtrere væske ved at lade denne strømme vandret gennem et filtreringslag i form af en lodret sandsøjle, som bevæges kontinuerligt nedefter, idet det nederste sand fjernes, renses og sendes tilbage til sandsøjlen som et rent øverste lag. Denne filtreringsmetode virker imidlertid ikke særlig tilfredsstillende7 fordi filtermaterialet hurtigt kan blive uigennemtrængeligt. Forsøg på at bevæge sandsøjlen hurtigere for at undgå denne ulempe skaber imidlertid nye problemer, fordi filtermaterialet bliver mindre tætpakket og således ikke længere danner et effektivt filter.It has been proposed to filter liquid by allowing it to flow horizontally through a filtration layer in the form of a vertical sand column, which is moved continuously downwards, removing the bottom sand, cleaning and returning it to the sand column as a clean top layer. However, this filtration method does not seem very satisfactory7 because the filter material can quickly become impermeable. However, attempts to move the sand column faster to avoid this disadvantage create new problems because the filter material becomes less tightly packed and thus no longer forms an effective filter.

Der er opfindelsens formål at angive en fremgangsmåde, ved hvilken de nævnte ulemper i hvert fald i nogen grad er afhjulpet.The object of the invention is to provide a method in which the disadvantages mentioned are at least to some extent remedied.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at der fra et fra tilførselsstedet for væske adskilt tilførselssted for det løse, findelte materiale tilføres findelt materiale med forskellig partikelstørrelse på en sådan måde, at der dannes et materialelag med en skråtstillet fri overflade, der strækker sig skråt nedefter fra materialets tilførselssted under dannelse af en ved lagets overside beliggende zone, som hovedsagelig indeholder grovere partikler, en mellemliggende zone, som hovedsagelig indeholder finere partikler, og en zone med blandet partikelstørrelse, og at væsken fra sit tilførselssted indføres gennem skråfladen og derfra på tværs af materialets tilførselsretning føres i rækkefølge igennem de tre nævnte zoner og fjernes bagved den tredie zone.This is achieved according to the invention in that a finely divided material of different particle size is supplied from a liquid-separated material supply site in such a way as to form a material layer having an inclined free surface extending obliquely downwards from the feed point of the material to form a zone located at the top of the layer, which mainly contains coarser particles, an intermediate zone containing mainly finer particles, and a zone of mixed particle size, and the liquid from its feed point is introduced through the inclined surface and thereafter across the material. supply direction is passed sequentially through the three zones mentioned and removed behind the third zone.

Med andre ord tilvejebringes der ved tilførsel af et løst, findelt materiale med forskellig partikelstørrelse på den angivne måde en "sortering" af materialet i tre karakteristiske zoner. Et af sådanne zoner opbygget filterlag har vist sig at være mere effektivt end det føromtalte sandsøjle-filterlag, når det på tværs passeres af den væske, som skal filtreres.In other words, by supplying a loose, finely divided particle of different particle size, the "sorting" of the material into three characteristic zones is provided. One such filter layer built up has been found to be more effective than the aforementioned sand column filter layer when passed transversely by the liquid to be filtered.

Opfindelsen angår tillige et apparat til udøvelse af fremgangsmåden. Apparatet er af den art, der har et filtreringskar for et som filter tjenende materialelag af løst, findelt materiale, idet karret foroven har organer til tilførsel af materiale og forneden har organer til fjernelse af materiale, samt organer til at føre væsken, som skal filtreres, igennem materialelaget på tværs af dettes bevægelsesretning, og apparatet er 3 146436 ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at filtreringskarret og tilførselsorganerne er således udformet og anbragt i forhold til hinanden, at der af det tilførte materiale dannes et materialelag med en skråtstillet fri overflade, der strækker sig skråt nedefter fra tilførselsorganerne, og at tilførselsorganer for væsken er således placeret, at væsken indføres gennem skråfladen, medens bortførselsorganer for væsken er anbragt ved den på materialelagets modsatte side beliggende del af filtreringskarret .The invention also relates to an apparatus for carrying out the method. The apparatus is of the kind having a filtering vessel for a filter layer of loose, finely divided material layer, the vessel above having means for supplying material and below having means for removing material, and means for carrying the liquid to be filtered , through the material layer transverse to its direction of movement, and the apparatus according to the invention is characterized in that the filtration vessel and the supply means are so designed and arranged relative to each other that a material layer is formed with an inclined free surface extending sloping downwardly from the supply means and the supply means for the liquid are positioned so that the liquid is introduced through the inclined surface, while removal means for the liquid are placed at the opposite side of the material layer of the filtration vessel.

To udførelsesformer for et apparat ifølge opfindelsen beskrives i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et lodret snit gennem den ene udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen, som har et filtreringskar, hvis vandrette tværsnit er rektangulært, og fig. 2 i perspektiv den anden udførelsesform for apparatet med et cirkulært filtreringskar, hvor en del er skåret bort.Two embodiments of an apparatus according to the invention are described in more detail below with reference to the drawing, in which: FIG. 1 shows a vertical section through one embodiment of an apparatus according to the invention having a filtration vessel whose horizontal cross-section is rectangular, and FIG. 2 is a perspective view of the second embodiment of the apparatus with a circular filtration vessel in which a portion is cut away.

Det i fig. 1 viste apparat indbefatter et opretstående filtreringskar 10, der har hovedsagelig rektangulært tværsnit, og som ved sin nederste ende 11 er tilspidset til forbindelse med et rør 12.The FIG. 1, an upright filtration vessel 10 having a generally rectangular cross-section and at its lower end 11 is tapered for connection to a tube 12.

En skrå ledeplade 13 er anbragt inde i karret 10 mellem dettes modstående vægge på en sådan måde, at pladens nederste kant 14 ligger i afstand fra karrets ene sidevæg 15. Pladens øverste kant 16 ligger i afstand fra den modsatte væg 17* men er forbundet med en lodret plade 18, som rager op over karret 10. Et rensekam-mer 19 for sand er anbragt oven over pladen 13 i en afdeling 20 oppe i karret 10. Kammeret 19's bund begrænses af plader 21 og 22, som fra modsatte sider af en afgangsåbning 23 strækker sig til henholdsvis karret 10's sidevæg 15 og pladen 13.An inclined baffle 13 is placed inside the tub 10 between its opposing walls in such a way that the bottom edge 14 of the plate is spaced from one side wall 15. The top edge 16 of the plate is spaced from the opposite wall 17 * but is connected to a vertical plate 18 projecting above the vessel 10. A sand cleaning chamber 19 is placed above the plate 13 in a section 20 at the top of the vessel 10. The bottom of the chamber 19 is bounded by plates 21 and 22 which, from opposite sides of a outlet port 23 extends to the side wall 15 of the tub 10 and the plate 13, respectively.

Karret 10 indeholder et lag 24 af findelt filtreringsmateriale, i dette tilfælde sand, som indføres i karret gennem kammeret 19. Det sand, som kommer ind i karret 10 falder på et reservelag 25 på pladen 13, og det nederste sand i reservelaget 25 falder ned langs pladen 13's nederste kant 14, så at der opstår en fri, skrå overflade 26 på laget 24. Sandet ruller ned langs den skrå flade 26, så at der sker en sortering af sandkornene efter størrelse. De mindre korn har tilbøjelighed til at blive oppe på den skrå fhade medens 4 146436 de større korn vil rulle længere ned. De sandkorn, som kommer ind i karret 10 ved sidevæggen 15 vil falde lodret ned uden at blive sorteret.The vessel 10 contains a layer 24 of finely divided filtration material, in this case sand, which is introduced into the vessel through the chamber 19. The sand entering the vessel 10 falls on a spare layer 25 on the plate 13 and the lower sand in the spare layer 25 falls down. along the lower edge 14 of the plate 13 so that a free, sloping surface 26 is formed on the layer 24. The sand rolls down along the sloped surface 26, so that the grain of sand is sorted by size. The smaller grains tend to stay on the slant while the larger grains will roll further down. The grain of sand entering the tub 10 at the side wall 15 will fall vertically without being sorted.

Den væske, som skal filtreres, tilføres apparatet gennem en tilførselsledning 27 og kommer ind i karret 10 ved at strømme over en overløbsplade 28 og ned forbi ledepladen 15, hvorefter væsken trænger ind i laget 24 gennem overfladen 26. Ved væskens passage gennem filtreringslaget 24 filtreres den og forlader karret gennem en afgangsåbning i form af et trådnet 29 i sidevæggen 15 og derfra gennem et rør 50.The liquid to be filtered is fed to the apparatus through a supply line 27 and enters the vessel 10 by flowing over an overflow plate 28 and down past the guide plate 15, after which the liquid enters the layer 24 through the surface 26. As the liquid passes through the filtration layer 24, it and leaves the vessel through a discharge opening in the form of a wire mesh 29 in the side wall 15 and thence through a pipe 50.

Under filtreringen fjernes der kontinuerligt sand fra bunden af laget 24 gennem ledningen 12, og sandet føres op til den øverste del af laget 24 gennem et rør 51 ved hjælp af luft, som indføres i røret 12 gennem en lufttilførselsledning 52. Filtrerings-laget 24 bevæges således kontinuerligt nedefter i forholdsvis langsomt tempo. Røret 51 udmunder i kammeret 19. En del af det vand, som tilføres apparatet gennem tilførselsledningen 27, bortføres oven over pladen 15 gennem en ledning 53 til rummet over sandreserven 25 ved et sted, der er beliggende under kammeret 19fs afgangsåbning 25 og benyttes som vaskevand. Dette vand kan reguleres ved hjælp af en ventil 34 og strømmer opefter gennem kammeret 19 og vasker det sand, som tilføres kammeret gennem ledningen 51· Vaskevandet, som indeholder de udvaskede forureninger fra sandet, strømmer ud over kammeret 19 ind i karrets afdeling 20, hvorfra det strømmer bort gennem et drænrør 55.During filtration, sand is continuously removed from the bottom of layer 24 through conduit 12 and the sand is passed up to the upper portion of layer 24 through a tube 51 by air which is introduced into the tube 12 through an air supply line 52. The filtration layer 24 is moved thus continuously downward at a relatively slow pace. The tube 51 opens into chamber 19. A portion of the water supplied to the apparatus through the supply conduit 27 is discharged above the plate 15 through a conduit 53 to the space above the sand reserve 25 at a location located below the outlet opening 25 of the chamber 19 and used as wash water. . This water can be regulated by a valve 34 and flows upwardly through the chamber 19 and washes the sand supplied to the chamber through the conduit 51 · The wash water containing the washed out contaminants from the sand flows beyond the chamber 19 into the section 20 of the vessel, from which it flows away through a drainage pipe 55.

På grund af den fordeling af sandet efter sandkornenes størrelse vil de grovere sandkorn findes ved vandtilførselssiden, de finere korn inden for de grovere og de største korn ved vandets afgangsside. De omtrentlige grænser for de forskellige størrelser er vist ved stiplede linier. På grund af denne opdeling vil det vand, som bliver filtreret, først trænge gennem de grovere sandkorn, derefter gennem finere korn og til sidst gennem de blandede korn, som forbliver forholdsvis rene på deres vej gennem karret 10. -Resultatet af en sådan filtrering er meget effektivt, og laget 24 kan længe holdes gennemtrængeligt, så at væsken frit kan strømme hen til trådnettet 29.Due to the distribution of the sand by the size of the sand grains, the coarser sand grains will be found at the water supply side, the finer grains within the coarser and the largest grains at the outlet side of the water. The approximate boundaries of the different sizes are shown by dotted lines. Because of this division, the water that is filtered will first penetrate through the coarser sand grains, then through finer grains and finally through the mixed grains, which remain relatively clean on their way through the vessel 10. - The result of such filtration is very efficiently, and the layer 24 can be held permeable for a long time so that the liquid can flow freely to the wire mesh 29.

5 1464365 146436

Om ønsket kan der være anbragt en anden ledeplade 36 til frembringelse af en anden skråflade 37 til styring af et lag af for størstedelen grovere sandkorn ned mod trådnettet 29·If desired, a second baffle 36 may be provided to provide a second inclined surface 37 for guiding a layer of predominantly coarser sand grains down to the wire mesh 29

Det i fig. 2 viste apparat svarer i hovedsagen til det i fig. 1 viste, og til hinanden svarende dele af apparatet har samme henvisningsbetegnelse. Ved apparatet ifølge fig. 2 har filtreringslaget 24 hovedsagelig cirkulært tværsnit og en skråflade 26, som i midten har form af en nedadpegende konus. Den væske, som skal filtreres, strømmer således udefter gennem laget 24 fra midten for at blive opsamlet ved karret 10's periferi. Ledepladen 13 ved apparatet ifølge fig. 1 er erstattet med en opragende konisk skal 38, hvor den væske, som skal filtreres tilføres skallens indre gennem et rør 39.The FIG. 2 is substantially similar to that of FIG. 1 and corresponding parts of the apparatus have the same reference numeral. In the apparatus of FIG. 2, the filtering layer 24 has a generally circular cross section and an inclined surface 26 which is in the center of a downwardly pointing cone. The liquid to be filtered thus flows outwardly through the layer 24 from the center to be collected at the periphery of the vessel 10. The baffle 13 of the apparatus of FIG. 1 is replaced by an upright conical shell 38, the liquid to be filtered being fed to the interior of the shell through a tube 39.

Det sand fra den nederste del af laget 24, som skal recirkuleres, fjernes ved hjælp af et antal i vinkelbueafstand fra hinanden anbragte rør 12 og 31, som hvert udmunder i et fælles sand-rensekammer 19, hvor vaskevandet strømmer over overløbet 40, ind i det cirkulære rum 20 og afgår gennem drænrøret 35.The sand from the lower part of the layer 24 to be recycled is removed by means of a plurality of angularly spaced tubes 12 and 31, each of which opens into a common sand-cleaning chamber 19 where the wash water flows over the overflow 40 into the the circular space 20 and exits through the drainage pipe 35.

Hvis filtreringslaget 24 ved begge apparater skulle blive meget forurenet, er det selvfølgelig muligt at lade vand strømme i modgående retning gennem laget enten ved tilførsel ved lagets bund eller gennem røret 30.Of course, if the filtration layer 24 is highly contaminated by both devices, it is possible to allow water to flow in the opposite direction through the layer either by application at the bottom of the layer or through the tube 30.

I stedet for at fjerne filtreringsmaterialet kontinuerligt ved lagets bund, kan materialet fjernes intermitterende. På samme måde kan den væske, som skal filtreres, tilføres intermitterende.Instead of removing the filtration material continuously at the bottom of the layer, the material can be removed intermittently. Similarly, the liquid to be filtered can be fed intermittently.

Det filtreringsmateriale, som fjernes, behøver ikke at blive vasket og recirkuleret, hvis der benyttes nyt materiale til erstatning for det fjernede materiale.The filtration material removed does not need to be washed and recycled if new material is used to replace the removed material.

Når der anvendes et cirkulært kar, kan den væske, som skal filtreres, naturligvis også strømme hen mod midten af karret, idet filtreringslaget i så fald skal have form af en opadpegende konus.Of course, when a circular vessel is used, the liquid to be filtered may also flow toward the center of the vessel, the filtering layer then being in the form of an upwardly pointing cone.

Om ønsket kan filtreringsmaterialet vaskes ved hjælp af en del af den væske, som skal filtreres, efter at denne har passeret filterlaget.If desired, the filtration material can be washed by a portion of the liquid to be filtered after passing through the filter layer.

Claims (3)

146436 6 Patentkrav .146436 6 Patent Claims. 1. Fremgangsmåde til kontinuerlig filtrering af væsker, navnlig spildevand, ved hvilken fremgangsmåde væsken ledes tværs gennem et lag af løst, findelt materiale, som bevæges kontinuerligt nedefter, idet det nederste materiale fjernes og nyt materiale tilføres oppefra, kendetegnet ved, at der fra et fra tilførselsstedet for væske adskilt tilførselssted for det løse, findelte materiale tilføres findelt materiale med forskellig partikelstørrelse på en sådan måde, at der dannes et materialelag med en skråtstillet fri overflade, der strækker sig skråt nedefter fra materialets tilførselssted under dannelse af en ved lagets overside beliggende zone, som hovedsagelig indeholder grovere partikler, en mellemliggende zone, som hovedsagelig indeholder finere partikler, og en zone med blandet partikelstørrelse, og at væsken fra sit tilførselssted indføres gennem skråfladen og derfra på tværs af materialets tilførselsretning føres i rækkefølge igennem de tre nævnte zoner og fjernes bagved den tredje zone.A method for continuous filtration of liquids, in particular wastewater, in which the liquid is passed across a layer of loose, finely divided material which is moved continuously downwards, removing the bottom material and adding new material from above, characterized in that a separated from the liquid delivery point for the loose, finely divided material, finely divided material of different particle sizes is applied in such a way as to form a material layer having an inclined free surface extending obliquely downward from the material supply site to form an upper side of the layer zone containing mainly coarser particles, an intermediate zone containing mainly finer particles, and a zone of mixed particle size, and the liquid being introduced from its point of application through the oblique surface and thereafter across the feed direction of the material is sequentially passed through the three zones mentioned and is removed behind the third a zone. 2. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, med et filtreringskar (10) for et som filter tjenende materialelag (24) af løst, findelt materiale, idet karret foroven har organer (31,13 eller 38), til tilførsel af materiale og forneden har organer (12) til fjernelse af materiale, samt organer (27, 28 eller 39 og 30) til at føre væsken, som skal filtreres, igennem materialelaget på tværs af dettes bevægelsesretning, kendetegnet ved, at filtreringskarret (10) og tilførselsorganerne (13 eller 38) er således udformet og anbragt i forhold til hinanden, at der af det tilførte materiale dannes et materialelag (24) med en skråtstillet fri overflade (26), der strækker sig skråt nedefter fra tilførselsorganerne (13 eller 38), og at tilførselsorganer (27, 28 eller 39) for væsken er således placeret, at væsken indføres gennem skråfladen, medens bortførselsorganer (30) for væsken er anbragt ved den på materialelagets modsatte side beliggende del af filtreringskarret (10).Apparatus for carrying out the method according to claim 1, with a filtering vessel (10) for a filter layer material layer (24) of loose, finely divided material, the vessel having means (31,13 or 38) at the top for supplying material and below, means (12) for removing material, and means (27, 28 or 39 and 30) for passing the liquid to be filtered through the material layer across its direction of movement, characterized in that the filtration vessel (10) and the supply means ( 13 or 38) are designed and arranged relative to each other such that a material layer (24) is formed with the inclined free surface (26) extending obliquely downwardly from the supply means (13 or 38), and that the liquid delivery means (27, 28 or 39) are positioned so that the liquid is introduced through the inclined surface, while the liquid delivery means (30) are disposed at the opposite side of the material layer of the filtration vessel (10). 3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at organerne til tilførsel af det findelte materiale omfatter en skrå ledeplade (13 eller 38), der med sin nederste kant (14) ender i afstand fra filtreringskarrets sidevæg (15) og dervedApparatus according to claim 2, characterized in that the means for supplying the finely divided material comprise an inclined baffle (13 or 38) which, with its lower edge (14), ends at a distance from the side wall (15) of the filtration vessel and thereby