DE4030376A1

DE4030376A1 - Filtration system for waste water - biological filter in which water passes downward through filter bed has distributor which oxygen bubbles upward through bed

Info

Publication number: DE4030376A1
Application number: DE19904030376
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Steinmann & Ittig & Co KG GmbH
Current assignee: Steinmann & Ittig & Co KG GmbH
Priority date: 1990-09-26
Filing date: 1990-09-26
Publication date: 1992-04-02

Abstract

Biological waste-water filter has a housing inside which is a chamber contg. a filter material. The floor of this chamber is raised above the base of the housing, and below it is a chamber contg. an aeration system. The chamber communicates via rising pipes with a flushing water container, and the floor of the filter chamber contains a large number of perforations. A distribution device is provided in the filter material just above the floor for the introduction of an oxygen-rich gas. This device consists of a central pipe to which a number of branch pipes are connected and which in turn lead to aeration pipes. The central pipe and branch pipes extend almost to the walls of the filter chamber, and the branches are orthogonal to the central pipe and to the aeration pipes. Each aeration pipes has several nozzles which face in different directions. The distribution device is attached to supports on the floor of the filter chamber. The filter contains at least two filter materials, the lower layer

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filteranlage zur Filtra tion von Abwasser der im Oberbegriff des Anspruches 1 ange gebenen Gattung.The invention relates to a filter system for filtra tion of waste water in the preamble of claim 1 given genus.

Bei einer solchen Filteranlage wird das Klärwasser durch eine oder mehrere Filterschichten geleitet, wobei sich auf den Körnern der Filterschüttung die Schmutzbestandteile des Klärwassers absetzen. Zur Reinigung des Filters und Austra gen der Schmutzstoffe wird in regelmäßigen Abständen voll automatisch oder bedarfsweise ein Rückspülvorgang durchge führt, damit der Filter sich nicht zusetzt. Nahe über der Gehäusesohle befindet sich ein Belüftungssystem, das dazu vorgesehen ist, bei einem total verschmutzten Filter mit Hilfe von eingeblasener Luft die Schmutzstoffe nach oben hinauszuflotieren und abzuleiten.With such a filter system, the sewage water is through passed one or more filter layers, focusing on the grains of the filter fill the dirt components of the Settling sewage water. For cleaning the filter and discharge The pollutants become full at regular intervals a backwashing process is carried out automatically or as required leads so that the filter does not clog. Close above the Housing sole is a ventilation system that does this is provided with a totally dirty filter With the help of blown air, the contaminants go up float out and infer.

Das in der bekannten Filteranlage gereinigte Abwasser ist jedoch noch mit chemischen Verunreinigungen wie beispiels weise Stickstoff und Phosphat beladen, was für eine Einlei tung des geklärten Wassers in Gewässer oder zu einem Wasser versorgungswerk nachteilig ist.The wastewater cleaned in the known filter system is but still with chemical contaminants such as wise nitrogen and phosphate loaded, what a monopoly treatment of the clarified water in water or to a water pension scheme is disadvantageous.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die biologische Reinigung des Abwassers zu verbessern.It is therefore the object of the present invention that improve biological wastewater treatment.

Diese Aufgabe wird bei einer Filteranlage der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung durch die kennzeichnen den Merkmale des Anspruches 1 gelöst.In a filter system, this task is described in the preamble of the type specified by the characterize solved the features of claim 1.

Durch die Erfindung wird eine äußerst intensive biologische Reinigung erreicht, weil der über die gesamte Querschnitts fläche des Filters gleichmäßig verteilte Sauerstoff eine wirksame Vermischung mit dem Klärwasser ermöglicht und gleichzeitig die ausgefilterten Schmutzstoffe nach oben treibt, so daß die Oberfläche der Filterschicht biologisch aktiv bleibt. Daraus resultiert auch eine wesentlich gerin gere Verschmutzung des Filters. Eine besonders gleichmäßige Verteilung des hinzugefügten Sauerstoffes wird dadurch er reicht, daß die Verteileinrichtung ein Zentralrohr umfaßt, an das mehrere Zweigrohre angeschlossen sind, die jeweils mit horizontal verlaufenden Belüftungsrohren versehen sind. Diese intensive Verzweigung macht es möglich, eine sehr gro ße Anzahl kleiner Belüftungsdüsen anzuordnen, wobei die Aus trittsrichtung der einzelnen Belüftungsdüsen unterschiedlich sein kann. Als besonders vorteilhaft wird eine Anordnung vorgesehen, bei der das Zentralrohr sich mindestens annä hernd über den Durchmesser der Filterkammer erstreckt, die Zweigrohre bis nahe an die Gehäusewand reichen, und die Be lüftungsrohre in den Abständen zwischen den Zweigrohren bzw. zwischen Zweigrohr und Gehäusewand liegen. Damit beim Aus tausch des Filtermaterials und insbesondere beim Einbringen der Schüttung die Verteileinrichtung ihre definierte Lage beibehält, sind im Tragboden mehrere Distanz- und Tragele mente verankert, auf denen die Verteileinrichtung befestigt ist. The invention is an extremely intense biological Cleaning achieved because of the entire cross section surface of the filter evenly distributed oxygen enables effective mixing with the sewage water and at the same time the filtered out contaminants go up drives so that the surface of the filter layer biologically remains active. This also results in a much smaller one Low contamination of the filter. A particularly even one Distribution of the added oxygen is thereby is sufficient that the distribution device comprises a central tube, to which several branch pipes are connected, each are provided with horizontal ventilation pipes. This intense branching makes it possible to have a very large one Large number of small ventilation nozzles to be arranged, the off direction of the individual air vents can be. An arrangement is particularly advantageous provided in which the central tube is at least approx extending across the diameter of the filter chamber Branch pipes reach close to the housing wall, and the Be ventilation pipes in the distances between the branch pipes or lie between the branch pipe and the housing wall. So with the end Exchange of the filter material and especially when inserting it the distribution device its defined position maintains, there are several spacers and trusses in the supporting floor elements anchored on which the distributor is attached is.

Die Filterschüttung umfaßt mindestens zwei verschiedene Ma terialien, wobei eine untere Filterschicht aus einer Sand schüttung und die obere Filterschicht aus einer Blähschie ferschüttung besteht. Die Blähschieferschüttung wirkt dabei als Biofilter und die Sandschüttung als Feinfilter, weil aufgrund der geringen Korngröße von etwa 0,7 mm bis 1,2 mm selbst kleinste Partikel zurückgehalten werden. Unterhalb der Sandschüttung befindet sich eine Stützschichtschüttung, in der die Verteileinrichtung liegt. Die Stützschichtschüt tung besteht aus einer Korngröße von 3 mm bis 5 mm. Diese Korngröße verhindert ein Eindringen der Schüttung in die Filterdüsen, die entweder einen siebartigen Düsenkopf besitzen oder aus Flachrohren mit einer maximalen Schlitz weite von 1 mm, vorzugsweise jedoch noch 0,7 mm bestehen. Je nach gewünschtem Durchsatz des Klärwassers durch die Filter anlage ist der Querschnitt und die Anzahl der Filterdüsen zu bemessen. Als besonders günstig werden 40 Filterdüsen pro Quadratmeter angesehen.The filter bed comprises at least two different dimensions materials, with a lower filter layer made of a sand fill and the upper filter layer from a bloat there is filling. The inflated slate fill works here as a biofilter and the sand fill as a fine filter because due to the small grain size of about 0.7 mm to 1.2 mm even the smallest particles are retained. Below the sand fill is a support layer fill, in which the distributor is located. The support layer pouring tion consists of a grain size of 3 mm to 5 mm. These Grain size prevents the fill from penetrating into the Filter nozzles that either have a sieve-like nozzle head own or made of flat tubes with a maximum slot width of 1 mm, but preferably still 0.7 mm. Each according to the desired throughput of the sewage water through the filter the cross section and the number of filter nozzles dimensioned. 40 filter nozzles per Viewed square meters.

Damit das Wasser und das sauerstoffhaltige Gas im Gegenstrom bewegt werden, ist der Klärwasserzulauf am oberen Ende der Gehäusewand vorgesehen. Das geklärte Wasser steigt von der Gehäusesohle durch die Steigrohre in den Rückspülspeicher, an dessen oberem Rand der Frischwasserablauf angeordnet ist. Somit wird sichergestellt, daß eine zur Rückspülung ausrei chende Menge des Wassers ständig bevorratet ist. Der Gesamt querschnitt der Steigrohre soll mindestens dem Querschnitt der Rückspülleitung entsprechen, damit kein zusätzlicher Druckabfall entsteht.So that the water and the oxygen-containing gas in countercurrent the sewage water inlet is at the upper end of the Housing wall provided. The clarified water rises from the Housing bottom through the risers into the backwash tank, the fresh water drain is arranged at the upper edge thereof. This ensures that one is sufficient for backwashing amount of water is constantly in stock. The total cross-section of the risers should be at least the cross-section correspond to the backwash line, so no additional Pressure drop occurs.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung des Erfindungsgegen standes besteht darin, daß in der Zuleitung für die Vertei lereinrichtung ein verstellbares Drosselorgan vorgesehen ist, das Bestandteil eines Regelkreises zur Luftmengendosie rung ist. Mit Hilfe einer solchen Einrichtung kann die Sauerstoffzufuhr unter Berücksichtigung des aktuellen Be darfs geregelt werden. Der Regelkreis umfaßt vorzugsweise mindestens einen Sensor zur Erfassung des Istwertes, einen Sollwertsteller, einen Komparator, in dem Sollwert und Istwert verglichen werden, und einen Aktuator, der auf das Drosselorgan einwirkt.A particularly preferred development of the counterpart of the invention Standes is that in the supply line for the distribution lereinrichtung an adjustable throttle body provided is part of a control loop for air volume dosage tion is. With the help of such a facility Oxygen supply taking into account the current loading may be regulated. The control loop preferably comprises at least one sensor for recording the actual value, one Setpoint adjuster, a comparator, in the setpoint and Actual value are compared, and an actuator on the Throttle device acts.

Das Belüftungssystem in der Kammer unterhalb des Tragbodens überdeckt gleichmäßig die Grundfläche des Filtergehäuses und besitzt eine Vielzahl von Luftdüsen, die in Richtung auf den Tragboden angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß bei der Reinigung des Filters mit Hilfe der durch das Belüf tungssystem eingeblasenen Luft alle Filterdüsen von der Luft durchströmt werden und eine Reinigung des Filters über seine gesamte Querschnittsfläche möglich ist. Damit die Luft nicht durch die Steigrohre entweichen kann, sind die unteren Enden der Steigrohre tiefer angeordnet als die Luftdüsen. Im obe ren Bereich der Filterkammer ist über der Schüttung eine mindestens annähernd horizontal verlaufende und über den Ge samtdurchmesser des Filtergehäuses reichende Rinne angeord net, die in ein seitlich neben dem Filtergehäuse angebautes Auffangbecken mündet. Die auf der Wasseroberfläche in der Filterkammer schwimmenden Schmutzpartikel werden über den Rand der Rinne geschwemmt und in dieser Rinne zu dem Auf fangbecken, das mit einem Entsorgungsablauf versehen ist, geführt.The ventilation system in the chamber below the floor evenly covers the base of the filter housing and has a variety of air vents that point towards the Tragboden are arranged. This ensures that at cleaning the filter with the aid of aeration blown air system all filter nozzles from the air be flowed through and cleaning the filter via its entire cross-sectional area is possible. So that the air doesn't can escape through the risers, are the lower ends the risers are arranged lower than the air nozzles. In the above ren area of the filter chamber is above the bed at least approximately horizontal and over the Ge gutter reaching the entire diameter of the filter housing net, which is installed in a side next to the filter housing Collection basin opens. The on the water surface in the Dirt particles floating over the filter chamber Edge of the channel washed and in this channel to the up catch basin, which is provided with a disposal drain, guided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:An embodiment of the invention is shown below the drawing explained in more detail. The drawing shows:

Fig. 1 die Draufsicht auf zwei nebeneinander stehende Filteranlagen, Fig. 1 is a plan view of two adjacent filter units,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Filteranlage entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a section through a filter system taken along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 3 is a horizontal section along the line III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen den Zulauf enthaltenden Teil der Filteranlage entlang der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 4 is a section through the feed-containing portion of the filter system taken along the line IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen den Ablauf enthaltenden Teil entlang der Linie V-V in Fig. 1, Fig. 5 shows a section through a part of the flow containing taken along the line VV in Fig. 1

Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch die Filterkammer entlang der Linie VI-VI in Fig. 2, Fig. 6 shows a horizontal section through the filter chamber taken along the line VI-VI in Fig. 2

Fig. 7 einen Ausschnitt des Tragbodens in vergrößerter Darstellung, Fig. 7 shows a detail of the tray in an enlarged scale;

Fig. 8 eine Ausführungsvariante der Filterdüsen, Fig. 8 is a variant of the filter nozzles,

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Steuervor richtung. Fig. 9 is a schematic representation of the Steuerervor direction.

In Fig. 1 sind zwei nebeneinander stehende Filteranlagen 10 und 11 dargestellt, die jeweils ein zylindrisches Gehäuse 12 und ein seitlich angebautes Auffangbecken 13 für die ausge filterten Schmutzstoffe umfassen. Diagonal durch das Gehäuse verläuft eine Rinne 14, die zur Austragung der Schmutzstoffe in das Auffangbecken 13 dient; letzteres ist mit einem Ent sorgungsablauf 15 versehen. Jede Filteranlage 10 und 11 be sitzt einen Klärwasserzulauf 1 mit einem vorgeschalteten Ge fäß 2, die jeweils an eine gemeinsame Zulaufleitung 3 ange schlossen sind. Außerdem besitzt jede Filteranlage 10, 11 einen Frischwasserablauf 4.In Fig. 1, two side by side filter systems 10 and 11 are shown, each comprising a cylindrical housing 12 and a side-mounted collecting basin 13 for the contaminants filtered out. A channel 14 runs diagonally through the housing and serves to discharge the contaminants into the collecting basin 13 ; the latter is provided with a care sequence 15 . Each filter system 10 and 11 be sits a sewage water inlet 1 with an upstream Ge vessel 2 , each of which is connected to a common inlet line 3 . In addition, each filter system 10 , 11 has a fresh water outlet 4 .

Die Darstellung in Fig. 2 zeigt den vertikalen Schnitt durch die Filteranlage 10 entlang der Linie II-II in Fig. 1. Das Filtergehäuse 12 besteht üblicherweise aus Beton ebenso wie eine Gehäusesohle 16, ein Tragboden 17, über welchem eine Filterkammer 18 gebildet ist, und eine die Filterkammer 18 schließende Decke 19. Über der Decke 19 befindet sich ein Rückspülspeicher 5.The illustration in FIG. 2 shows the vertical section through the filter system 10 along the line II-II in FIG. 1. The filter housing 12 usually consists of concrete as well as a housing base 16 , a support base 17 , over which a filter chamber 18 is formed, and a ceiling 19 closing the filter chamber 18 . A backwash reservoir 5 is located above the ceiling 19 .

Zwischen dem Tragboden 17 und der Gehäusesohle 16 ist eine Kammer 20 gebildet, die über eine Vielzahl von schlitzförmi gen Filterdüsen 6, die in dem Tragboden 17 angeordnet sind, mit der Filterkammer 18 verbunden ist. Diese Filterdüsen 6 sind aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 7 ersichtlich. Die Filterdüsen sind dabei als Flachrohre 48 ausgeführt, deren Schlitzweite geringer ist als die Korngröße einer in der Filterkammer 18 befindlichen Stützschichtschüttung 7, so daß die Schüttung nicht in die Filterdüsen 6 gelangen und diese verstopfen kann. Die Anzahl der Filterdüsen 6 ist nach der gewünschten Durchsatzmenge zu bestimmen. So können beispielsweise 40 Filterdüsen pro Quadratmeter vorgesehen sein.Between the support base 17 and the housing bottom 16 a chamber 20 is formed which is connected via a plurality of filter schlitzförmi gen nozzles 6, which are arranged in the tray 17 with the filter chamber eighteenth These filter nozzles 6 can be seen from the enlarged illustration in FIG. 7. The filter nozzles are designed as flat tubes 48 , the slot width of which is smaller than the grain size of a support layer bed 7 located in the filter chamber 18 , so that the bed does not get into the filter nozzles 6 and can block them. The number of filter nozzles 6 is to be determined according to the desired throughput. For example, 40 filter nozzles per square meter can be provided.

Eine alternative Ausführung der Filterdüsen im Tragboden ist in Fig. 8 gezeigt. Dabei sind im Tragboden 17 Rohrhülsen 41 eingegossen, deren oberer Bereich mit einem Innengewinde 42 versehen ist. Das Innengewinde 42 dient zur Aufnahme eines einschraubbaren Düsenkopfes 43, der an seiner Mantelflä che 44 mit einer Vielzahl kleiner Öffnungen - ähnlich eines Siebes - versehen ist. Der Deckel 45 des Düsenkopfes 43 besitzt keine Öffnungen, so daß eine seitliche bzw. horizon tale Verteilung gewährleistet ist. Diese Öffnungen an der Mantelfläche sind kleiner als die Körner der Stützschüt tung 7, so daß ein Eindringen bzw. Durchfallen der Körner verhindert wird. Im unteren Teil der Rohrhülse 41 ist ein in die Kammer 20 ragendes Rohr 46 angeordnet, das unten offen ist und auch seitliche Öffnungen 47 besitzt.An alternative embodiment of the filter nozzles in the base is shown in FIG. 8. In this case, 17 tubular sleeves 41 are cast in the supporting base, the upper area of which is provided with an internal thread 42 . The internal thread 42 serves to receive a screw-in nozzle head 43 , which is provided on its surface 44 with a large number of small openings - similar to a sieve. The lid 45 of the nozzle head 43 has no openings, so that a lateral or horizontal distribution is ensured. These openings on the lateral surface are smaller than the grains of the backing device 7 , so that penetration or falling through of the grains is prevented. In the lower part of the tubular sleeve 41 there is a tube 46 which projects into the chamber 20 and which is open at the bottom and also has lateral openings 47 .

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß in der Filterkammer 18 über der auf dem Tragboden 17 liegenden Stützschichtschüttung 7 eine Sandschüttung 8 mit geringerer Korngröße als diejenige der Stützschichtschüttung und darüber eine Schüttung 9 aus Blähschiefer angeordnet sind. Als besonders geeignet werden für die Sandschüttung Korngrößen von 0,7 mm bis 1,2 mm und für die Stützschichtschüttung Korngrößen von 3 mm bis 5 mm angesehen. Oberhalb der Blähschieferschüttung 9 erstreckt sich die Rinne 14, die mittels eines durch die Gehäusewand 12 führenden Rohres in das Auffangbecken 13 mündet.From Fig. 2 it can be seen that a sand bed 8 with a smaller grain size than that of the support layer bed and above that a bed 9 of expanded slate are arranged in the filter chamber 18 above the support layer bed 7 lying on the supporting floor 17 . Grain sizes of 0.7 mm to 1.2 mm are considered to be particularly suitable for the sand bed and grain sizes of 3 mm to 5 mm for the backing bed bed. The channel 14 extends above the inflatable slate fill 9 and opens into the collecting basin 13 by means of a pipe leading through the housing wall 12 .

Durch die Filterkammer 18 sind Steigrohre 21 geführt, deren unteres Ende 21′ in der Kammer 20 nahe über der Gehäusesohle 16 liegt und deren oberes Ende 21′′ durch die Decke 19 in den Rückspülspeicher 5 reicht. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind auf einem Kreisumfang gleichmäßig verteilt acht Steig rohre 21 angeordnet, deren Gesamtquerschnitt dem Querschnitt einer Rückspülleitung 22 entspricht. Von der Filterkammer 18 ausgehend, führt die Rückspülleitung 22 durch die Decke 19, den Rückspülspeicher 5 und über diesen hinweg in einem Bogen zum Auffangbecken 13.Through the filter chamber 18 riser tubes 21 are guided, the lower end 21 'in the chamber 20 is close to the housing base 16 and the upper end 21 ''extends through the ceiling 19 in the backwash tank 5 . As can be seen from FIG. 1, eight riser tubes 21 are arranged uniformly distributed over a circumference, the overall cross section of which corresponds to the cross section of a backwash line 22 . Starting from the filter chamber 18 , the backwash line 22 leads through the ceiling 19 , the backwash reservoir 5 and over it in an arc to the collecting basin 13 .

In der Kammer 20 befindet sich ein Belüftungssystem 23, das sich horizontal über den gesamten Querschnitt der Kammer 20 erstreckt, wie dies aus Fig. 3 zu ersehen ist. Dieses Belüf tungssystem 23 umfaßt ein mittleres Zuleitungsrohr 24 und acht daran angeschlossene Zweigrohre 27, von denen jedes mit mehreren Luftdüsen 25 versehen ist. Die Luftdüsen 25 sind nach oben gerichtet, was Fig. 2 deutlich macht,und liegen damit höher als die unteren Enden 21′ der Steigrohre 21. Fig. 3 zeigt, daß eingangsseitig in dem Zuleitungsrohr 24 ein Drosselorgan 26 eingesetzt ist, durch das die zugeführte Luftmenge einstellbar ist. In der Kammer 20 ist eine Vertie fung 28 angeordnet, von der aus eine mittels eines Schiebers 29 absperrbare Ablaßleitung 30 in das Auffangbecken 13 führt.In the chamber 20 there is a ventilation system 23 which extends horizontally over the entire cross section of the chamber 20 , as can be seen from FIG. 3. This ventilation system 23 comprises a central feed pipe 24 and eight branch pipes 27 connected to it , each of which is provided with a plurality of air nozzles 25 . The air nozzles 25 are directed upwards, which makes Fig. 2 clear, and are thus higher than the lower ends 21 'of the risers 21st Fig. 3 shows that a throttle element 26 is inserted on the input side in the supply pipe 24 , through which the amount of air supplied can be adjusted. In the chamber 20 a Vertie tion 28 is arranged, from which a lockable by a slide 29 drain line 30 leads into the catch basin 13 .

Aus Fig. 2 ist außerdem ersichtlich, daß in der Stütz schichtschüttung 7 eine Verteileinrichtung 31 zum Einbringen eines sauerstoffhaltigen Gases, beispielsweise Luft, ange ordnet ist. Die Verteileinrichtung 31 ist auf mehreren Di stanz- und Tragelementen 32, die im Tragboden 17 verankert sind, befestigt.From Fig. 2 it can also be seen that in the support layer bed 7, a distribution device 31 for introducing an oxygen-containing gas, such as air, is arranged. The distribution device 31 is on several Di punching and support elements 32 , which are anchored in the support floor 17 , attached.

Fig. 6 zeigt, daß die Verteileinrichtung 31 ein Zentralrohr 33, das sich etwa über den Durchmesser des Kreisquerschnitts des Filtergehäuses 12 erstreckt, und an dieses angeschlos sene Zweigrohre 34 mit daran angeordneten Belüftungsrohren 35 umfaßt. Im Ausführungsbeispiel sind acht orthogonal zum Zentralrohr 33 verlaufende Zweigrohre 34 gezeigt, die bis nahe an die Gehäusewand reichen und von denen jedes mehrere Belüftungsrohre 35 trägt, welche wiederum parallel zum Zentralrohr 33 verlaufen und in den Abständen zwischen den Zweigrohren 34 sowie zwischen Gehäusewand und Zweigrohr liegen. Jedes Belüftungsrohr 35 besitzt mehrere Belüftungs düsen 36, deren Austrittsrichtung unterschiedlich sein kann. In der Zuleitung 37 zum Zentralrohr 33 ist ein verstellbares Drosselorgan 38 vorgesehen, durch das eine Luftmengendo sierung erfolgt. Fig. 6 shows that the distribution device 31 comprises a central tube 33 which extends approximately over the diameter of the circular cross section of the filter housing 12 , and connected to this connected branch pipes 34 with ventilation pipes 35 arranged thereon. In the exemplary embodiment, eight branch pipes 34 running orthogonally to the central pipe 33 are shown, which extend close to the housing wall and each of which carries a plurality of ventilation pipes 35 , which in turn run parallel to the central pipe 33 and are located at the distances between the branch pipes 34 and between the housing wall and the branch pipe . Each ventilation pipe 35 has a plurality of ventilation nozzles 36 , the exit direction of which may be different. In the feed line 37 to the central tube 33 , an adjustable throttle body 38 is provided, through which an Luftmengendo solution takes place.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Filteranlage entlang der Linie IV-IV in Fig. 1. Aus dieser Darstellung ist zu ersehen, daß der Klärwasserzulauf 1 nicht weit unter halb der Decke 19 durch das Filtergehäuse 12 in die Filter kammer 18 mündet. Die Zulaufleitung 3 führt zunächst in ein Gefäß 2, von dem aus eine absperrbare Rohrleitung 39 in einen unteren Behälter 40 führt, von dem aus der Klärwas serzulauf 1 in die Filterkammer 18 führt. Es ist ferner zu sehen, daß das Gefäß 2 sich in einer Ebene oberhalb des Rückspülspeichers 5 befindet, wodurch der notwendige Druck zum Durchlauf des Klärwassers durch die Filteranlage ge währleistet ist, bzw. automatisch (hydraulisch) der Rück spülvorgang eingeleitet wird. Die verwendeten Bezugszeichen stimmen mit denjenigen der Fig. 2 überein. Fig. 4 shows a section through part of the filter system along the line IV-IV in Fig. 1. From this illustration it can be seen that the sewage water inlet 1 not far below half of the ceiling 19 through the filter housing 12 opens into the filter chamber 18 . The inlet line 3 leads first into a vessel 2 , from which a closable pipeline 39 leads into a lower container 40 , from which the sewage water inlet 1 leads into the filter chamber 18 . It can also be seen that the vessel 2 is located in a plane above the backwash tank 5 , which ensures the necessary pressure for the passage of the sewage water through the filter system, or automatically (hydraulically) the backwashing process is initiated. The reference numerals used correspond to those in FIG. 2.

Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1, aus dem Lage des Frischwasserablaufs, der sich am oberen Rand des Rückspülspeichers 5 befindet, ersichtlich ist. Sobald das Niveau des geklärten Wassers im Rückspül speicher 5 die Höhe des Frischwasserablaufs 4 erreicht hat, kann das Frischwasser beispielsweise in einen Bach oder zu einem Wasserversorgungswerk abfließen. FIG. 5 shows a partial section along the line VV in FIG. 1, from the position of the fresh water outlet, which is located at the upper edge of the backwashing reservoir 5 . As soon as the level of the clarified water in the backwash storage 5 has reached the level of the fresh water outlet 4 , the fresh water can flow off, for example, into a stream or to a water supply plant.

In Fig. 9 ist schematisch eine automatische Steuereinrich tung gezeigt, die in einer Zentraleinheit 49 einen Speicher mit einer programmierbaren Steuerung umfaßt, die mittels einer Datenaustauschleitung 66 mit einer Prozeß-Leitstation 50 verbunden ist. An die Prozeß-Leitstation 50 sind ein Alarmdrucker 51 und ein Grafikdrucker 52 angeschlossen. Mehrere Sensoren 53 und 54, die Zustandswerte an bestimmten Stellen der Filteranlage erfassen, sind mit Eingängen der Zentraleinheit 49 verbunden; diese umfassen insbesondere einen Drucksensor 53 und einen Sauerstoffsensor 54. Außerdem sind Grenzwertgeber 55 sowie Alarm- bzw. Störmelder 56 vor gesehen. Elektrische Antriebe 57, 58, 59 sind an einen Leistungsanschlußkasten 60 geschaltet, wobei in den jeweiligen Anschlußleitungen für die Antriebe 57, 58, 59 Schaltkontakte 61, 62, 63 vorgesehen sind, die über eine Steuerleitung 64 mit Ausgangsklemmen der Zentraleinheit 49 verbunden sind. Der elektrische Antrieb dient zur Ein stellung eines steuerbaren Drosselorgans 65, dessen Durch trittsquerschnitt in Abhängigkeit der momentanen Meßwerte aller Sensoren bestimmt wird. Die elektrischen Antriebe 58 und 59 und ggf. weitere sind für Pumpen, Gebläse, Stellan triebe usw. vorgesehen.In Fig. 9, an automatic Steuereinrich device is shown schematically, which in a central unit 49 comprises a memory with a programmable controller, which is connected by means of a data exchange line 66 to a process control station 50 . An alarm printer 51 and a graphic printer 52 are connected to the process control station 50 . A plurality of sensors 53 and 54 , which detect status values at certain points in the filter system, are connected to inputs of the central unit 49 ; these include in particular a pressure sensor 53 and an oxygen sensor 54 . In addition, limit transmitter 55 and alarm or fault signal 56 are seen before. Electric drives 57 , 58 , 59 are connected to a power connection box 60 , switch contacts 61 , 62 , 63 being provided in the respective connecting lines for the drives 57 , 58 , 59 and being connected to output terminals of the central unit 49 via a control line 64 . The electric drive is used to set a controllable throttle element 65 , the cross section of which is determined as a function of the instantaneous measured values of all sensors. The electric drives 58 and 59 and possibly others are provided for pumps, blowers, actuators, etc.

Durch die Kombination von Drosselorgan und der Durchfluß meßeinrichtung in einem gemeinsamen Regelkreis wird erreicht, daß trotz des Auftretens von Störgrößen eine von Hand eingestellte oder eine von einer externen Regeleinheit konstant über eine Zeit variabel vorgegebene Gasmenge pro Zeiteinheit mit nur geringer Regelabweichung eingehalten wird. Diese Störgrößen werden insbesondere durch folgende Erscheinungen hervorgerufen, nämlich Druckschwankungen über der Verteilerebene, wechselnde Wasserspiegelstände über dem Filter, wechselnde Filterwiderstände in der Kornschüttung durch zunehmende Belegung der Kornoberflächen oder des Porenraumes mit Biofilm durch Zunahme der aus der Flüssig keit ausfiltrierten Feststoffe usw.By the combination of throttle and flow measuring device in a common control loop achieved that despite the occurrence of disturbance variables one of Hand set or one from an external control unit Constantly variable gas quantity per time Time unit with only a small control deviation observed becomes. These disturbances are caused in particular by the following Phenomena caused, namely pressure fluctuations over the distribution level, changing water levels above the Filters, changing filter resistances in the grain bed by increasing occupancy of the grain surfaces or the Pore space with biofilm by increasing from the liquid filtered solids, etc.

Das durch den Klärwasserzulauf 1 in die Filterkammer 18 ge langende Wasser sickert durch die Blähschieferschüttung 9, durch die Sandschüttung 8 und die Stützschichtschüttung 7 auf den Tragboden 17 und gelangt durch die Filterdüsen 6 in die Kammer 20. Im Gegenstrom steigt Luft, die durch das Be lüftungssystem 31 in die Filterschichten eingebracht wird, durch diese in den oberen Bereich der Filterkammer 18. Aufgrund der Schüttung der Filterschichten und der Ausbildung der Belüftungsdüsen 36 erfolgt eine intensive Vermischung der Luft mit dem Wasser, so daß ein Teil des Sauerstoffs vom Wasser aufgenommen wird. Die Schmutzstoffe lagern sich auf der Oberfläche der Schüttung ab und können durch einen Rückspülvorgang ausflutiert werden. Um einen zusätzlichen Kohlenstoffabbau bzw. auch eine Nachnitri fikation zu erreichen, wird durch die Verteileinrichtung in die unterste Schüttung ein sauerstoffhaltiges Gas einge leitet, das gleichmäßig über den gesamten Querschnitt ver teilt wird und damit zu einer Intensivierung des Sauerstoff gehalts im Filter führt. Dieser zusätzliche Sauerstoffgehalt bewirkt einen bakteriologischen Abbau der im Klärwasser ent haltenen Verunreinigungen bzw. eine intensive Nachnitrifi kation.The ge through the sewage water inlet 1 into the filter chamber 18 longing water seeps through the expanded shale 9 , through the sand fill 8 and the support layer fill 7 onto the supporting floor 17 and passes through the filter nozzles 6 into the chamber 20 . In counterflow, air which is introduced into the filter layers by the ventilation system 31 rises through them into the upper region of the filter chamber 18 . Due to the bedding of the filter layers and the formation of the ventilation nozzles 36 , the air is mixed intensively with the water, so that part of the oxygen is absorbed by the water. The contaminants are deposited on the surface of the bed and can be flushed out by a backwashing process. In order to achieve additional carbon degradation or post-nitrification, an oxygen-containing gas is passed through the distribution device into the bottom bed, which gas is distributed evenly over the entire cross-section and thus leads to an intensification of the oxygen content in the filter. This additional oxygen content causes a bacteriological degradation of the impurities contained in the sewage water or an intensive post-nitrification.

Claims

1. Filter system ( 10 , 11 ) for the filtration of wastewater, which has a housing ( 12 ) with a filter chamber containing a bed ( 18 ) which is bounded on the underside by a support base ( 17 ) which is at a certain distance a housing sole ( 16 ) is arranged and between them a chamber ( 20 ) is formed, in which a ventilation system ( 23 ) is arranged, and wherein the chamber ( 20 ) via a plurality of risers ( 21 ) with a backwash tank arranged above the housing ( 12 ) ( 5 ) in connection and the support base ( 17 ) has a plurality of filter nozzles ( 6 ), characterized in that a distribution device ( 31 ) for introducing an oxygen-containing gas is provided in the filter layer close above the support base ( 17 ) extends evenly across the horizontal plane of the filter chamber ( 18 ).

2. Filter system according to claim 1, characterized in that the distribution device comprises a central tube ( 33 ) to which a plurality of branch tubes ( 34 ) are connected, each with horizontally duri fenden ventilation tubes ( 35 ) are provided.

3. Filter system according to claim 2, characterized in that the central tube ( 33 ) extends at least approximately over the diameter of the Filterkam mer ( 18 ) and the branch tubes ( 34 ) extend close to the housing wall and the ventilation tubes ( 35 ) at intervals lie between the branch pipes ( 34 ) or between the branch pipe and the housing wall.

4. Filter system according to claim 3, characterized in that the branch pipes ( 34 ) ortho gonal to the central pipe ( 33 ) and the ventilation pipes ( 35 ) are in turn arranged parallel to the central pipe ( 33 ).

5. Filter system according to one of claims 2 to 4, characterized in that each ventilation tube ( 35 ) has a plurality of ventilation nozzles ( 36 ), the outlet direction of which is different.

6. Filter system according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the base ( 17 ) a plurality of spacer and support elements ( 32 ) are anchored, on which the distribution device ( 31 ) is attached.

7. Filter system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bed comprises at least two different materials, with a lower filter layer made of a sand bed ( 8 ) and an upper filter layer made of an expanded shale bed ( 9 ) be.

8. Filter system according to claim 7, characterized in that a support layer bed ( 7 ) is provided below the bed ( 8 ), in which the distribution device ( 31 ) is located.

9. Filter system according to claim 7 and 8, characterized in that the grain size of the sand fill ( 8 ) 0.7 mm to 1.2 mm and the grain size of the support bed ( 7 ) is 3 mm to 5 mm.

10. Filter system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the filter nozzles ( 6 ) in the support base ( 17 ) as flat tubes ( 48 ) with a maximum slot width of 1 mm, preferably 0.7 mm, and 40 filter nozzles ( 6 ) per square meter.

11. Filter system according to one of claims 1 to 10, characterized in that a sewage water inlet ( 1 ) at the upper end of the housing wall and a fresh water outlet ( 4 ) is arranged at the upper edge of the backwashing tank ( 5 ).

12. Filter system according to claim 11, characterized in that the risers ( 21 ) have an overall cross section which corresponds to the cross section of the backwash line ( 22 ).

13. Filter system according to claim 12, characterized in that over the surface of the Tragbo dens ( 17 ) evenly distributed eight risers ( 21 ) are arranged.

14. Filter system according to one of claims 1 to 13, characterized in that in the feed line ( 37 ) for the distribution device ( 31 ) an adjustable throttle valve ( 38 ) is provided, which is part of a control circuit for metering air volume.

15. Filter system according to claim 14, characterized in that the control circuit comprises at least one sensor for detecting the actual value, a setpoint adjuster, a comparator and an actuator which acts on the throttle element ( 38 ).

16. Filter system according to one of claims 1 to 15, characterized in that the ventilation system ( 23 ) in the chamber ( 20 ) below the supporting base ( 17 ) consists of a pipe system which covers the base area of the filter housing ( 12 ) uniformly and which has a multiplicity of Has air nozzles ( 25 ).

17. Filter system according to claim 16, characterized in that the air nozzles ( 25 ) are arranged in Rich direction on the support base ( 17 ).

18. Filter system according to claim 15 or 16, characterized in that the lower end ( 21 ') of the risers ( 21 ) is lower than the air nozzles ( 25 ), preferably at a short distance above the housing base ( 16 ).

19. Filter system according to one of claims 1 to 18, characterized in that in the upper region of the fil terkammer ( 18 ) above the bed an at least approximately horizontally extending and over the entire diameter of the filter housing ( 12 ) extending channel ( 14 ) is arranged , which opens into a collecting basin ( 13 ) attached to the side of the filter housing ( 12 ).

20. Filter system according to one of claims 1 to 19, characterized in that the filter nozzles ( 6 ) comprises a nozzle head ( 43 ) with a plurality of small openings and the nozzle head ( 43 ) in an internal thread ( 42 ) in a in the support base ( 17 ) Pipe sleeve ( 41 ) can be screwed in.

21. A method for introducing oxygen-containing gas into a filter bed of a filter system ( 10 , 11 ) according to claim 1, characterized in that by means of a sensor ( 54 ) the actual oxygen content of the water in the filter chamber ( 18 ) and / or the occupancy of the Grain surface of the bed is detected, the sensor signal is fed to a comparator and compared in this with a set target value and the output signal determined from the actual / target value comparison serves as a manipulated variable for an air quantity metering device.

22. The method according to claim 21, characterized in that in addition to the oxygen content, the water pressure in the filter chamber ( 18 ) is measured and a corresponding signal is given to inputs of a central unit ( 49 ), so that this signal is also a parameter for the setting the air flow metering device (throttle body 65 ) is used.

23. The method according to claim 21 or 22, characterized in that the gassing of the filter bed tes continuously with continuously adjusted intensity he follows.

24. The method according to claim 21 or 22, characterized in that the gassing of the filter bed tes takes place in intervals, the ratio of Be gas duration and / or pause duration is variable.