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Verfahren zur Regenerierung eines aus körnigen Filtermitteln bestehenden
smilteroettes Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 17 61 897.2-27) Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Regenerierung eines aus körnigem Filtermittel bestehenden
Filterbettes, das zur Entfernung fester Verunreinigungen aus einer durch das Bett
fließenden Flüssigkeit dient, wobei man das Filtermittel mit den Verunreinigungen
unter Bildung einer Aufschlämmung über eine gelochte Fläche fließen läßt, durch
deren Löcher man einen Weil der Flüssigkeit mit den darin enthaltenen Verunreinigungen
fließen läßt und verwi;rft, nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 17 61 897.2-27).
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Bei dem Verfahren nach der Hauptanmeldung wird als Filtermittel ein
Material aus einem organischen Polymerisat, z. Bo Polyvinylchlorid, Polyäthylen,
oder aus Holz, Sägespänen oder dergleichen, verwendet. Diese Materialien sind leicht,
werden eine hohe Strukturfestigkeit auf und sind von einer Größe und einer Gestalt}
daß sie zum Reinigen gut aufgeschlämmt werden können.
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Bei Verwendung dieser hliltermittel können sehr hohe Schmutz beladungen
erreicht werden, bevor eine Rückspülung erforderlich ist. Beispielsweise können
75 kg Eisenoxyd von 1 m3 Filtermittel aufgenommen werden, wenn die Teilchen des
Filtermittelbettes aus diesen Werkstoffen bestehen. Diese sehr hohen Schmutzbeladungen
erschweren die Rückspülung oder Reinigung des Filtermittels beträchtlich, wenn sie
notwendig wird, Die vorliegende erfindung betrifft einen Siltrationsapparat und
eine Reinigungstechnik für das iiltermittel, wobei man die iltermittelkörner des
mit beträchtlichen Schmutzmengen belasteten Filterbettes aufschlämmt und über ein
gelochtes Sieb oder dergleichen strömen läßt. Das Sieb hat Cffnungen, die kleiner
als die Filtermittelkörner, jedoch größer als die Schmutzpartikel in der Aufschlämmung
sind. bin Weil der Flüssigkeit der Aufschlämmung wird durch das Sieb abgezogen,
wobei mit der Flüssigkeit der darin suspendierte Schmutz entfernt wird.
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Im wesentlichen läßt man das Filtermittel mit dem darin abgelagerten
Schmutz nach Aufschlämmung in einem Volumen einer Verdünnungsflüssigkeit als Suspension
durch einen geschlossenen Kreislauf strömen. Da das Gemisch aus Filtermittel und
Schmutz während der Aufschlämmung kräftig gerührt wird und die ufechlämmung vorzugsweise
auf dem Kreislauf durch eine ntrieugalpumpe gefördert wird, wird der Kuchen aus
Schmutz
in ANischung mit Filterbettkörnern vollständig zerbrochen
und in der Flüssigkeit suspendiert. Die Rührung der Aufschlämmung beim Passieren
des Siebes begünstigt das abziehen eines vorbestimmten Weile des Schmutzes mit er
Flüssigkeit.
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Wenn man annimmt, aaß das Filterbett in einem Wank mit einem Fassungsvermögen
von 3,78 m3 angeordnet ist und die-Schlammpumpe eine Leistung von 3,78 m3/in. hat,
wird die Einführung von zusätzlichen die m3 Flüssigkeit die Feststoffkonzentration
auf 50 % verringern. Die Zugabe eines gleich großen Wankvolumens an Flüssigkeit
genügt, um aus dem Filtermittel, dem Schmutz und der Verdünnungsflüssigkeit eine
Aufschlämmung zu bilden.
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Wenn die VerdünnungsSlüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von 1,89-
m3/Min. durch das Trennelement abgezogen wird, würde man während der ersten zwei
Minuten der Reinigungszeit die Hälfte der Flüssigkeit und die damit gemischte Hälfte
des Schmutzes entfernen, ach Passieren des Reinigungsbehälters hat man noch ein
restliches Schlammvolumen von 3,78 m3. Es werden dann weitere -3,78 m3 frische Flüssigkeit
zugesetzt. Da bereits eine Hälfte der Schmutzbelastung entfernt worden ist, bedeutet
die Zugabe des weiteren Verdünnungsmittelvolumens, daß die Schmutzkonzentration
nun ein Viertel des ursprünglichen Wertes beträgt. Wenn bei dem nächsten Kreislauf
über das Trennelement 3,78 m3 Verdünnungswasser mit dem darin suspendierten Schmutz
abgezogen werden enthält die Auf schlämmung nach
Passieren des Trennelementes
nur noch ein Viertel der ursprünglichen Schmutzmenge.
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enn durch die entfernung der Hälfte des schmutzes das li'iltermitt-el
genügend rein ist, würde man nur einen Umlauf durch den geschlossenen Strömungsweg
benötigen. Unter den oben angegebenen Umständen könnte man dann die Reinigung des
Filtermittels in 2 Minuten bewerkstelligen. Wenn zur Regenerierung des Filtermittels
3/4 des Schmutzes entfernt werden müssen, würden man 4 Minuten benötigen. In entsprechender
Weise wäre fui"i eine weitere Reinigung auch eine zusätzliche Zeit erforderlich
Obwohl die vorliegende Anmeldung nur einige besondere Versionen des Aeinigungsbehälters
offenbart, sind viele andere Varianten möglich. Allen gemeinsamen ist die Strömung
der Aufschlämmung aus Filtermittelkörnern, Schmutzteilchen mit beträchtlicher deschwindigkeit
ihrer ein Sieb, wobei ein ieil der Flüssigkeit und der entsprechende darin suspendierte
Schmutzanteil durch das Sieb abgezogen werden.
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Daraus ergibt sich als ein Merkmal der Erfindung die Schaffung eines
Verfahrens und einer Vorrichtung zur Regenerierung eines körnigen Filtermediums,
das eine erhebliche Menge fester Verunreinigungen enthält, durch Suspendieren des
Filtermediums und der Verunreinigunglen in einer Verdünnungsflüssigkeit, Abziehen
eines Teiles der Flüssigkeit und der darin suspendierten
Verunreinigungen
von der Suspension und Wiederbilden des Filtermittelbettes. Bin weiteres Merkmal
der Erfindung besteht in der Bildung einer Aufschlämmung von Filtermittelkörnern
und Verunreinigungen bzw. Schmutzpartikeln, wodurch die Filtermittelkörner und die
Schmutzpartikel in eine strömungsfähige Mischung übergeführt werden, mindestens
ein Weil des Schmutzes von der strömungsfähigen Mischung abgetrennt wird und die
Piltermittelkörner zum Filterbett zurückgeführt werden, bin ebenfalls wesentliches
Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
geschaffen wird, welche Mittel zum Suspendieren der Piltermittelkörner und des Schmutzes
in einer Verdünnungs-£lüssigkeit au-£weistj Mittel, welche einen geschlossenen Weg
begrenzen, durch welchen die Suspension vom Filterbett zum otebelement und zum Filterbett
zurückgeführt wird, und Mittel zum abziehen eines Teiles der Verdünnungsflüssigkeit
und des darin suspendierten Schmutzes durc-h das Siebelement.
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Schließlich weist die Vorrichtung Mittel zur Bildung einer Aufschlämmung
von Filtermittelkörnern und Schmutz auf, Mittel zum Hindurchströmen der Auf sohlämmung
durch den abgeschlossenen steg, einen Reinigungsbehälter in diesem Weg, ein Siebelement
in dem Reinigungsbehälter und Mittel zum Abziehen eines Teiles der Verdünnungsflüssigkeit
und des darin suspendierten Schmutzes, nicht aber der Piltermittelkbrner- durch
das Sieb.
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen
Filtratio@@apparates, mit dem das erfindungsgemäße Filtrationsverfahren durchgeführt
werden kann Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Weil des in Fig. 1 dargestellten
Filtrationsapparates.
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Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Ebene 3-3 der Fig0 2.
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Fig. 4 ist ein Teilschnitt längs der Ebene 4-4 der Fig. 2.
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Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Ebene 5-5 der Fig. 1, wobei die Darstellung
teilweise in der Ansicht gezeigt ist.
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Fig. 6 ist ein Teilschnitt längs der Ebene 6-6 der Fig. 5.
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Fig0 7 ist eine der Fig. 6 ähnliche Darstellung, die eine abgewandelte
Form jenes Teiles des erfindungsgemäßen Apparates zeigt.
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Fig. 8 ist eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 2, die eine andere
Ausführungsiorm der Erfindung darstellt.
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In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 10 allgemein den erfindungsgemäßen
Apparat einschließlich des Tanks 11, der in Fig. 2 genauer dargestellt; 1st. Wie
in Fig. 2 dargestellt ist,
besteht der Tank 11 aus einem offenen
angespitzten zylindrischen Körper 12 und einem kegeligen Boden 13. Der Tank ist
von einem haubenförmigen Deckel überdeckt, der in geeigneter Diese, z. B. durch
die Klemmvorrichtung 15, an dem Körper 12 befestigt ist. Der Boden 13 dieses Tanks
11 trägt mehrere am Umfang angeordnete einzelne Einlaßrohre 16, die durch den Boden
13 in eine untere Zuführungskammer 17 munden, Die Kammer 17 ist mit einem Einlaßstutzen
18 versehen, durch welchen die Trübe in den Innenraum 19 des Tanks eingeführt wird.
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Die Rohre 1 6 sind an ihren oberen Enden 21 offen'. Sie sind ferner
mit radialen Öffnungen 22 versehen, die nach der Darstellung in Pig. 4 nach innen
zur Tankmitte hin gerichtet sind. Innerhalb der kreisförmigen Reihe der Zuführungsrohre
16 ist eine zweite kreisförmige Reihe von Austrittsrohren 23 angeordnet. Diese Rohre
25~erstrecken sich ebenfalls von dem Boden 13 des Tanks aufwärts. Sie sind durch
eine Stützplatte 24 an ihren oberen geschlossenen Enden in ihrer Lage befestigt,
indem gemäß Big. 2 die Platte 24 mit den freien oberen Enden der Rohre 23 verbunden
ist. Der Inn-enraum der Rohre 23 steht mit einer Austrittekammer 25 unter dem Tankboden
13 in Verbindung. Die gereinigte Flüssigkeit tritt durch einen Rohrstutzen 26 an
der Kammer 25 aus.
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Die Rohre 23 bestehen aus spiralförmig auNgewickeltem Keildraht und
entsprechen in Konstruktion und Ausbildung den
Rohren, die in der
früheren Anmeldung der gleichen Anmelderin beschrieben sind, so daI3 eine ins einzelne
gehende Beschreibung dieser rohre hier nicht nötig erscheint.
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ach Fig. 1 ist die Sintrittskammer 17 mit der Druckseite einer Pumpe
30 durch Leitungen 27 und 28 verbunden, wobei diese Verbindung durch die Ventile
Vi bzw. V2 gesteuert werden kann. Die Ansaugseite der Pumpe 30 ist durch die Leitung
31 und die eitung 32 mit einem die Trübe enthaltenden Tank 33 verbunden. In der
Leitung 32 ist ein Ventil V3 angeordnet, mit dem die Strömung der Trübe aus dem
Tank 53 durch die Leitungen 32 und 31 zur Ansaugseite der Pumpe 30 gesteuert werden
kann. Die Ventile V2 und Vi dagegen steuern die Strömung der Trübe durch die Leitungen
28 und 27 in die Kammer 17 und von dort zu den Zuführungerohren 16 in den Tank 11.
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Die in den Tank 11 eingepumpte Trübe strömt durch das Bett 35 aus
körnigem Filtermaterial zu den Austrittsrohren 23 für die reine Flüssigkeit, die
Kammer 25, den Stutzen 26 und die Leitung 36 zu dem Tank 37 für die reine Flüssigkeit0
Da die Eintrittsrohre 16 oben offen sind, strömt die Trübe iunachst in den oberen
Bereich des Tanks oberhalb des Filterbettes 35.
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Da sich die Austrittsleitungen unterhalb der Bettoberflache befinden,
wird die Flüssigkeit bei ihrer Abwärtsströmung filtriert. Nach längerer Filtration
hat sich ein Bruckabfall am oberen Bereich ausgebildet, so daß dann eine radial
gerichtete Strömung durch die öffnungen 22 entsteht, die sich
dann
fortsetzt. Auf diese Weise wird die freie Oberfläche des Bettes 35 auch als Filterfläche
benu-tzt.-Dies ist der normale Betriebszyklus der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung,
wenn sie in Betrieb ist, d.h. während der Filtrat ion.
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Das Bett 35 aus körnigem Filtermaterial kann aus einem von mehreren
körnigen Werkstoffen bestehen. Vorzugsweise sind dies Polyvinylchlorid, Polyäthylen,
Polystyrol, andere polymere Harzeoder Holzsägemehl in der in der früheren Anmeldung
der gleichen Anmelderin definierten Größe und Gestalt. Der allgemeine Körper des
als Filtermittel geeigneten feinteiligen Materials hat ein spezifisches Geweicht
unter etwa 1,55, eine mittlere Teilchengröße in dem Bereich von 0,25 bis 0,71 mm
(entsprechend einer mittleren Teilchengröße in dem Bereich der US-Siebzahl von 25
bis 60) und einen Porositätsbereich von etwa 55 bis 80 r. Die hohe Porosität dieses
Materials hat zur Folge, daß das ermittel- ein verhältnismäßig großes Schlamm- oder
Schmutzaufnahmevermögen hat, während die verhältnismäßig kleine Teilchengröße des
Materials ein Filtermittel mit kleinerem Volumen ergibt als die bekannten tiefen
Filterbetten aus Sand. Beícpielaweise kann die Tiefe des Siltermittels zwischen
15,2 und 45,6 cm betragen, wobei ein gewöhnlicher Wert bei 30,5 cm liegt. Unter
Tiefe ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Bett der Abstand zwischen den Eintrittsrohren
16 und den Austritterohren 23 zu verstehen.
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Die Teilchen haben vorzugsweise im wesentlichen gleiche Größe, obgleich
die Form wesentlich variieren kann. Vorzugsweise werden Polyvinylchlorid-Weilchen
benutzt, die aus einer emulsion zu der gewünschten Größe gewachsen sind, da sie
kugel- oder eiförmig sind und eine pockennarbige Oberfläche haben, etwa wie Blumenkohl
oder Röstmais (popcorn).
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Es können auch Teilchen aus Polystyrol-Schaum benutzt werden, die
etwa kugelförmige Gestalt haben. Polyäthylen-Teilchen werden durch Schnitzel größerer
'teilchen, wie z. B.
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Würfel mit 6,5 mm Kantenlänge, hergestellt. Sie liegen daher als Späne
vor und haben vorwiegend längliche Gestalt nach Art eines Bleistifts, einer Schnur
oder einer Nadel.
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Das leichte Gewicht all dieser Teilchen einschließlich der plattenartigen
Sägemehlteilchen begünstigen das Auf schlänirnvermögen des Bettes 35.
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Diese Materialien sind organischer Natur und bestehen aus komplizierten
synthetischen oder natürlichen KohlenstofRverbindungen polymerer Struktur und stehen
damit im Gegensatz zu den bisher benutzten Filtermitteln für tiefe Betten, wie Kohle,
Sand und dergleichen.
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Das Filtermittelbett 35 zeigt eine Toleranzeigenschaft für es die
Verunreinigungsteilchen insofern, als/sehr weitgehend mit Schmutz beladen werden
kann und dabei doch durchlässig
für die i'lüssigkeitsströmung bleibt.
Vlenn sich das Bett 35 jedoch mit Verunreinigungsteilchen beladen hat, ist es notwendig,
das Bett zu regenerieren. Die otwendigkeit einer solchen Regenerierung kann durch
Ansteigen des Gegendruckes in dem Raum über dem Bett 35 angezeigt werden oder durch
geeignete andere Eittel, wie durch zeitliche Verzögerung, Messung der Strömungsgeschwindigkeit
von dem Tank oder dergleichen. Wenn die Regenerierung notwendig wird, schließt man
das Ventil V3, wodurch die Zuführung der Trübe zu der Pumpe 30 unterbrochen wird.
Das Ventil V10 wird ebenso wie das Ventil Vi geschlossen, um die normale Filterströmung
durch den Tank 11 zu unterbrechen. Dann wird das Ventil V4 in der Leitung 39 zwischen
dem Tank 37 für reine Flüssigkeit und der Leitung 31 geöffnet, desgleichen das Ventil
V5, welches die Zuführungsleitung 28 und die Leitung 43 von einem weiteren Eintrittsstutzen
44 absperrt, der zum oberen Bereich des Innenraumes des Tanks 11 führt. Gleichzeitig
wird das obere Austrittsventil V6 geöffnet, um den Austritt der Flüssigkeit durch
die Bypass-Leitung 46 und die Ansaugleitung 48 zu der Reinigungspumpe 47 freizugeben.
Die Ventile V7 und-V8 werden geöffnet, so daß die By-pass-Strömung aus der Pumpe
47 durch EintrittBleitung 41 in den Tank eintritt.
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Durch die Flüssigkeitsströmung von der Pumpe 30 durch die obere Eintrittßleitung
43, 44 und die Zuführung von By-pass-Plüsaigkeit von der Pumpe 46 durch die untere
Eintrittsöffnung
42 gelangt Verdünnungsflüssigkeit unter hohem
Druck und in solcher Menge in den Filtertank 11, daß zunächst das Filterdett 35
ausgedehnt und dann zusammen mit dem darin eingebetteten Schmutz aufgeschlämmt wird,
wobei die Flüssigkeit und die damit vermischten Feststoffe bis unter die Haube 14
steigen und unter Expansion und Rührung des Bettes eine Aufschlämmung bilden.
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Die Aufschlämmung tritt durch den ustritt-sst-utzell 45 iL1 oberen
Teil des Tanks 11 oberhalb des normalen Bettspiegels aus und gelangt durch die Leitung
4-6, die ansaugleitung 4b zur Ansaugseite der Schlammpumpe 47. Der Schlamm strömt
dann durch die @entrifugalpumpe 47, wobei er wiederum aufgewirbelt wird und ein
Aufbrechen der größeren ieilcJen in die einzelne Filtermittelkorper und Schmutzpartikel
erfolgt, die in der Verdünnungsflüssigkeit aus dem Tank 37 auspendiert werden.
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Der schlamm gelangt von der Pumpe 47 in einen Reinigungsbehälter,
der in Fig. 1 schematisch mit 50 und in den Einzelheiten in den hig. 5 und 7 dargestelit-
ist. Der Reinigungsbehälter 50 besteht im einzelnen aus eiller üujjeren geschlossenen
erweiterten Leitung 51, die das Pumpenaustrittsrohr 52 konzentrisch umgibt und gegen
dieses durch eine Stirnwandung 53 abgedichtet ist. An dem Pumpenaustrittsrohr 52
ist ein aus Keildraht gebildetes zylinderförmiges Sieb 54 befestigt, das im wesentlichen
den gleichen Innendurchmesser
wie das Rohr 52 hat. An den Raum
zwischen der erweiterten Leitung 51 und der Siebleitung 54 ist eine Abzugsleitung
58 angeschlossen. An das Austritt sende des Sieb es 54 schließt sich die Rücklaufleitung
55 an , die ebenfalls durch eine Stirnwandung 56 gegen die Trennkammer abgedichtet
ist. Die Rücklaufleitung 55 steht über Ventil V7 mit den verzweigten Rückspülleitungen
41 in Verbindung, so daß der durch die Keildrahtleitung 54 hindurchgehende Schlamm
durch den oben beschriebenen Stutzen 42 in den Innenraum des Tanks 11 zurückgeführt
wird.
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Gemäß der Darstellung in ig. 6 besteht die Keildrahtleitung 54 aus
einem keilförmigen Draht 57, der unter-sehr genauer Einhaltung eines gegenseitigen
Abstandes spiralförmig aufgewickelt und an axial verlaufenden Stäben 57b festgeschweißt
oder in anderer Weise befestigt ist und so in der aufgewickelten Lage gehalten wird.
Dieser Wickelkörper 57, 57b enthält oeffnungen 57a in Form spiralförmiger Schlitze,
deren Brei-te größer ist als die Größe der in der Aufschlämmung suspendierten Schmutzteilchen,
jedoch breiter als die Größe der in dem Schlamm suspendierten Schmutzteilchen ist.
Wenn die Aufschlämmung durch die Leitung 52 und die Keildrahtleitung 54 strömt9
wird ein Teil der Flüssigkeit durch die Leitung 58 abgezogen Dieser Teil gelangt
über die Leitung 58. mit dem Ventil VS zt dem Abs-etzbehälter 59o Da die iltermittelkö-rner
so groß sind, daß sie durch den Keildraht zurückgehalten werden sind die Strömungsges
chwindigkeit dazu -führt, daß die F Filtermi t;telkörner
am Kejldraht
vorbeigeführt werden, kann nur die Flüssigkeit mit dem darin suspendierten Schmutz
durch die Leitung 58 abgezogen werden. Der Anteil der so abgezogenen Flüssigkeit
kann durch Einstellung des Ventils V8 oder durch Veränderung der Größe der Leitung
58 oder in anderer geeigneter Weise auf den gewünschten Wert eingestellt werden.
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Gewöhnlich wird 50 ,'0 der durch den Keildraht 54 strömenden Flüssigkeit
durch die Leitung 58 abgezogen.
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Die Pumpe 47 fördert die hllüssigkeit durch die Leitung 52 und über
das Siebelement 54 mit einer Geschwindigkeit und einer kinetischen Energie, die
ausreicht, daß die Siltermittelkörner an den Sieböffnungen vorbeiströmen. Das Abziehen
von Flüssigkeit durch die Sieböffnungen ist die Folge der Druckdifferenz über den
Öffnungen. Außerdem bieten die Filtermittelkörner dem Flüssigkeitsstrom eine viel
größere Oberfläche als die kleineren Schmutzpartikel0 Die Filtermittelkörner neigen
dazu, mit der Flüssigkeit zu strömen und die Keildrahtschlitze 57a zu passieren,
infolge (1) des größeren Durchmessers und (2) der größeren Strömungsgeschwindigkeit
der Filtermittelkörner. Die Kräfte, die auf die Filtermittelkörner wirken, sind
vektorieller Art. Der Geschwindigkeitsvektor über der Länge des rohrförmigen Siebes
ist 5 bis 10 mal so groß wie der radiale Strömungsvektor, welcher ein Piltermittelkorn
durch die Schlitze 57a ziehen würde. Es ist gefunden worden, daß eine Sieböffnung
(wie ein
Keildriltschlitz 57a) von 0,38 bis 0,457 mm (0,015 bis
0,018 inch) Filtermittelkörner eines Durchmessers von 0,25 bis 0,305 mm (0,010 bis
-0;012 inch), bei einer-Strnmungsgeschwindigkeit über 3,05 m/Sek. (10 ft/sec) nicht
hindurchlassen. Die Größe der Partikel, welche durch das Sieb hindurchgehen, ist
eine Punktion des Durchmessers der Sieböffnung und der Partikelgeschwindigkeit.
Die Schlitzgröße oder Sieblochgröße braucht nicht kleiner zu sein als der Durchmesser
der Filtermittelkörner. Die Vorteile des größeren Volumens, das durch die Schlitze
strömt ohne Gefahr, daß <iltermittelkörner verlorengehen, liegt auf der Hand,
da das Volumen mit dem Quadrat des Durchmessers der Sieböffnungen zunimmt.
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Durch Ausgleichen der Faktoren von Größe der Sieböffnung und Strömungsgeschwindigkeit
kann der beste Reinigungseffekt bei kleinstem wahrscheinlichem Verlust an Filtermittel
erreicht werden, wenn das Sieb element Öffnungen einer Größe hat, welche den Durchgang
der Filtermittelkörner verhindern, während sie dem Durchgang von Flüssigkeit und
darin enthaltenen Verunreinigungen angepaßt sind.
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Man sieht also, daß die Filtermittelkomponente der Aufschlämmung durch
den geschlossenen Strömungsweg aus der Leitung 46, Pumpenansaugleitung 48, Pumpe
47, Pumpenabgabéleitung 52, Trennbehälter 50, Austrittsleitung 55 und den verzweigten
Eintritterohren 41. zurück zu dem Tank 11 strömt, während ein Teil der flüssigen
Phase des Schlammes mit dem darin suspendierten-Schmutz aus dem Trennbehälter durch
die
Leitung 58 mit dem einstellbaren Ventil V8 abgezogen wird0
Auf diese eise erreicht man in dem Behälter 50 eine Trennung des Schmutzes von den
Filtermittelkörnern.
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Wenn eine ausreichende Schmutzmenge von dem Schlamm abgetrennt worden
ist, werden die Ventile V5 und V6 geschlossen, und das Ventil V9 in der By-pass-Leitung
60 wird geöffnet. Dann umströmt die von der Pumpe 30 geförderte i'lüssigkeit den
Tank, und die Aufschlämmung wird gestoppt. Die By-pass-trömung durch Leitung 43
und By-pass-Leitung 60 mit Ventil V9 spült den restlichen Schlamm aus der Leitung
46, der Leitung 4b, der Pumpe 47, dem Behälter 50 und den Leitungen 55 und 41 fort,
Nach einer zur Spülung der Leitungen ausreichenden Zeitdauer wird die Pumpe 47 angehalten,
die Ventile V7, V8 und V9 werden geschlossen, und der normale Filtrationsbetrieb
wird durch Öffnen der Ventile V1, V3 und V10 und Schließen des Ventils V4 wieder
aufgenommen.
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In der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung bezeichnet
die Bezugszahl 70 einen etwas anderen Schmutzabtrennbehälter, der aus einer erweiterten
Außenleitung 71 besteht, welche die Aufschlämmung oder Mischung aus Filtermittel,
Schmutz und Flüssigkeit durch einen mit der Druckseite der Pumpe 47 durch eine Leitung
73 verbundenen Eintrittsstutzen erhält. In der Leitung 71 ist koaxial eine Keildrahtleitung
75 angeordnet, die im wesentlichen die gleiche wie die in Fig. 5 dargestellte Leitung
54 ist. Die Leitung 75 ist an
einem sunde, beispielsweise durch
einen Stopfen 76, geschlossen und steht am anderen Ende mit einer Dränageleitung
77 in Verbindung.
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Der durch die erweiterte Leitung 71 strömende Sc-hlamm fließt in die
oben beschriebene Leitung 55. Bin Teil der flüssigen Phase des-Schlammes wird durch
die Leitung 77 abge-zogen. Dieser Teil der Flüssigkeit enthält einen praportionalen
Anteil des Schmutzes, wie oben beschrieben wu-rde. Vorzugsweise ist die Lichtung
des Seildrahtes in dem Drahtrohr 75 umgekehrt wie in Fig. 6 dargestellt, so daß:
die Schmutzteilchen sich nicht zwischen benachbarten Keildräh-ten einklemmen können.
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Im übrigen ist die- Arbeitsweise und Funktion der in Fig. 7 gezeigten
Aus-führungs-form die gleiche wie bei der in Fig. 5 gezSe-igten Ansführungsform.
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Nach Fig. 8 8 ist ein Tank 80 von im wesentlichen der gleichen Gestalt
wie der früher beschriebene Tank 11 vorgesehen, jedoch mit der Ausnahme, daß der
Tank 80 einen- unteren gelochten Zwischenboden 81- aufweist, der aus in geringem
Abstand angeordnetem Keildraht oder ähnlichen Bauteilen 82 besteht, zwischen denen
Schlitze gelassen sind. Die Masse 83 des Filtermittels wird von diesem angehobenen
Boden 81 getragen
Die Zuführungsrohre 84 sind im wesentlichen die
gleichen wie die in Fig0 1 dargestellten rohre 16, jedoch mit der Ausnahme, daß
ihr Unterteil 85, das durch die Kammer 86 unterhalb des Bodens 81 reicht, ungelocht
ist. Die Austrittsrohre 87 sind im wesentlichen die gleichen wie die in Fig. 2 dargestellten
Austrittsrohre 23. Der einzige Unterschied besteht darin, daß diese Rohre von einer
unteren Austrittskammer 88 aufwärts gerichtet sind, die in der Kammer 86 abgeteilt
und mit einer Austrittsöffnung 89 versehen ist. Die Austrittsöffnung 89 steht mit
der in Fig. 1 gezeigten iteinwasser-Leitung 36 in Verbindung. Mit der Kammer 86
ist eine Entwässerungsleitung 90 verbunden.
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Die normale Betriebsweise des in Fig.. 8 gezeigten Apparates ist leicht
zu erkennen. Die Trübe tritt durch Eintrittsstutzen 91 ein, fließt durch die Eintrittskammer
92 in die Rohre 84 und dann durch die Masse des Filtermittels 83. Das saubere Wasser
tritt durch die Rohre 87, die Kammer 88 und die Auslaßleitung 89 aus und strömt
dann zu dem Reinwassertank 37 zurück.
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Der Regeneriermechanismus für das Filtermittel besteht aus einem oberen
Auslaßstutzen 95, der durch eine Leitung 96 mit einem Ventil V11 an einen Eduktor
97 angeschlossen ist, dessen Einschnürung 98 bei 99 mit der Leitung 96 in Verbindung
steht. Eine By-pass-Leitung 100 führt über die Leitung 101 mit
dem
Ventil V12 in das Innere des Tanks 80 unmittelbar oberhalb der Keildrahtschicht
81. Bs können mehrere solcher Leitungen 101 vorgesehen werden, die unmittelbar über
den Keildrähten an auf Abstand gehaltene Eintrittsöffnungen herangeführt werden.
Binde Zentrifugalpumpe 103 saugt Flüssigkeit durch die Leitung 104 an und drückt
sie durch die Leitung 105 in den Eduktor 970 Wenn man das Filtermittel regenerieren
will, wird die Pumpe 103 angelassen9 nachdem die normalen Zuführungs- und Abführungsleitungen
zu dem Tank 80 geschlossen worden sind, Die Pumpenströmung durch die Leitungen 100
und 101 wirbelt das Bett des Btiltermittels r3 auf, und die sich ergebende Strömung
des Verdünnungsmittels bewirkt eine Aufsohlämmung- des Bettes 83 in der Flüssigkeit.
Der Eduktor 93 saugt -diese Aufschlämmung aus dem Tank 80 ab.
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Die sich ergebende Zirkulation des Schlammes durch die Leitungen 96,
100 und 101 erzeugt eine hohe Strömungsgeschwindigkeit durch die Keildrahtschicht
82. Wenn man bei der Strömung des Schlammes über die. Keildrahtschicht 82 einen
Teil, der Flüssigkeit durch das Keildrahtsieb 82 und die Leitung 90 abzieht, entfernt
man so einen Teil der Flüssigkeit mit dem darin suspendierten Schmutz. Man erzielt
so eine Regenerierung des'Yilterbettes 83 in im wesentlichen der gleichen Weise
wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
der erfindung,
jedoch mit der Ausnahme, daß kein Reinigungsbehälter außerhalb des Tanks 80 erforderlich
ist.
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Wenn durch die Leitung 90 genügend Flüssigkeit abgezogen ist, um den
gewünschten Schmutzanfall zu entfernen, wird die Pumpe 108 angehalten, die Ventile
V11 und Vi2 werden geschlossen, und die strömung durch die Leitung 90 wird unterbrochen.
Der normale Filterbetrieb wird wieder aufgenommen, indem Trübe durch die Kammer
92 und die Einlaßrohre 84 eingeführt und reine Flüssigkeit durch Austrittsrohre
87 und Stutzen 89 abgezogen wird.
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In jeder erfindungsgemäßen Ausführun,,'sform ist die bei der Regenerierung
des Filterbettes eingeführte Flüssigkeit tatsächlich eine 11Verdünnungsflüssigkeit11,
die entweder eine reine Flüssigkeit oder die normalerweise zur Filtration in den
Tank eingeführte Trübe sein kann. Falls eine Trübe. benutzt wird, ist die Schmutzkonzentration
darin um so viel kleiner als die Schmutzkonzentration in der Aufschlämmung, daß
auch die Trübe unter den hier definierten Begriff 11Verdünnungsflüssigkeit11 fällt.