DE233682C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV! 233682 -KLASSE Md. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Juni 1908 ab.

Um bei Filteranlagen der durch die allmähliche Verstopfung sich ergebenden Verringerung in der Leistungsfähigkeit zu begegnen, hat man in Vorschlag gebracht, über dem Filter bei zunehmender Verstopfung das Wasser sich ansammeln zu lassen, um einen steigenden Druck durch das Filtermaterial zu erzielen und somit die Durchflußgeschwindigkeit, durch die enger werdenden Poren des Filtermaterials zu vergrößern. Die erhöhte Wassergeschwindigkeit bei gleichbleibender zufließender Wassermenge bringt von einer gewissen Grenze ab die Gefahr mit sich, daß von den bereits im Filtermaterial

■ abgelagerten Rückständen Teile mitgerissen werden, die innerhalb des Materials sich ihren Weg weiterbahnen und schließlich in das gereinigte Abflußwasser gelangen, dieses also verschmutzen. So zeigte es sich auch bei den Kiesgrobfiltern und Schnellfiltern, bei denen es vornehmlich nach vorheriger Lüftung auf eine Enteisenung ankommt, daß das Filter im letzten Teil einer gewissen Betriebszeit eisenhaltig, trübe und gelb gefärbt war. Ganz besonders zeigte sich dies beim Filtrieren von humin- und eisenhaltigem Grundwasser.

Nach vorliegender Erfindung wird dieser Übelstand dadurch vermieden, daß zwar gleichfalls das dem Filter zulaufende Wasser unter steigenden Druck gesetzt wird, daß jedoch dieser Druck derart geregelt wird, daß er nicht zu schnell anwachsen kann und mit einer gleichmäßigen Verringerung der zufließenden Wassermenge verbunden ist. Dies wird dadurch erreicht, daß im Zulaufrohr eines jeden Filters in geringer Entfernung vor dem Filter eine Verengung angebracht ist, die bei konstantem 40

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Druck des zulaufenden Wassers ohne Gegendruck nur diejenige Wassermenge durchläßt, die durch das gereinigte oder neue Filter als Höchstleistung durchtreten soll, während die Verbindungsleitung zwischen dieser Verengung und dem Filter so weit zu bemessen ist, daß das durch die Verengung tretende. Wasser dem Filter anfänglich frei zufließt, und die Leitung derart unter Druck gebracht werden kann, daß nach zeitweiligem freien Durchfluß ein steigender Druck im Kanal entsprechend dem wachsenden Druck im Filter entsteht. Dieser Gegendruck kann mittels eines bei Filteranlagen an sich bekannten Steigerohrs erzeugt werden, in welchem das vom Filter aus zurückstauende Wasser ansteigt und die so entstehende Wassersäule unter Gegenwirkung des durch die Verengung zufließenden Wassers einen steigenden Druck erzeugt, so daß der verbleibende wirksame Wasserdruck auf der Durchflußverengung und hiermit die durchfließende Wassermenge abnimmt. ■ ■ ■

Fig. ι zeigt ein Einzelfilter einer aus mehreren derartigen Filtern bestehenden Wasserreinigungsanlage im Höhenschnitt und Fig. 2 im Querschnitt. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Anlage, bei welcher mehrere Filter zu einem Apparat vereinigt sind, in ähnlichen Ansichten. Fig. 5 zeigt eine Filtereinrichtung in anderer Ausführungsform in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, ⁱ und Fig. 6 zeigt eine aus mehreren derartigen Filtern bestehende Anlage im Grundriß.

Regelungseinrichtungen, wie beispielsweise in den Fig. 1 und 2 dargestellt, können für eine Anlage in beliebiger Anzahl an ein Hauptzuleitungsrohr angeschlossen und in bestimmten

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Zeitabschnitten nacheinander in Betrieb gesetzt werden. In den Anschlußrohren b, f sind ein Sammelbehälter α und ein Staubehälter d angeordnet, die nur durch eine in der Zwischenwand e vorhandene Öffnung c miteinander verbunden sind, welche so geringen Durchgangsquerschnitt besitzt, daß sie als Verengung in der Leitung b, f wirkt. Die Höhenlage des Behälters d, der als Steigerohr

ίο dient, ist so bemessen, daß beim Beginn des Betriebes mit frisch gereinigtem Filter der Wasserstand über dem Filter mit dem niedrigsten Wasserspiegel (N.W.), der dicht über dem Abflußrohr f anzunehmen ist, gleichsteht. Die Öffnung c wird entweder nahe oder in einiger Entfernung, z. B. 0,5 m, über diesem Wasserspiegel angebracht, wobei der Behälter d so weit zu bemessen ist, daß bei Beginn der Tätigkeit des Filters das Wasser aus der öffnung c frei zufließen kann. Bei der Wahl der Größe der Öffnung c ist zu beachten, daß bei einer bestimmten größten Wasserhöhe im Sammelbehälter a, z. B. 2 m über der Öffnung c, bei freiem Ausfluß die zulässige maximale Wassermenge für das betreffende Einzelfilter durch sie durchtritt. Befindet sich die Öffnung c in nur geringer Entfernung über dem niedrigsten Wasserspiegel, so wird schon kurz nach Beginn der Inbetriebnahme eines frischen Filters infolge geringer Verstopfung das Wasser sich im Behälter d über der Öffnung c anstauen. Ist dagegen diese Öffnung höher, etwa 0,5 m über N. W., angeordnet, so behält das Wasser auch bei beginnendem wachsenden Filterdruck so lange freien Zufluß aus der Öffnung, bis der Filterdruck um die Wassersäule zwischen dem niedrigsten Stand und der Öffnung sich vermehrt hat, also der Wasserspiegel bis zur Öffnung gestiegen ist. Übersteigt das

Wasser im Staubehälter die Öffnung c, so findet ein Ausgleich zwischen den Wassersäulen über der Öffnung c in den Behältern α und d statt, und es verringert sich mit dem steigenden Filterdruck die Durchflußgeschwindigkeit und demzufolge auch die Menge des durch sie in dem Staubehälter und von hier nach dem Filter dringenden Wassers. Es kann daher auch die Wassersäule im Behälter d und mithin die Geschwindigkeit des Wassers im Filter nicht so schnell anwachsen, um ein Mitreißen von im Filter zurückgehaltenen oder niedergeschlagenen Substanzen beim Durchströmen des nachfolgenden Wassers zu veranlassen. Hat das Wasser im Staubehälter eine gewisse Höhe erreicht, etwa 1,5 m über der Öffnung c bzw. 2 m über N. W., so wird der Wasserzulauf z.B. durch einen im Rohr f oder b angeordneten Absperrschieber unterbrochen und das Filter gereinigt, worauf eine neue Betriebstätigkeit beginnt.

Bei kleineren Anlagen mit etwa 4 bis 6 Filtern wird zweckmäßig ein gemeinsamer Sammelbehälter benutzt. Bei Anlagen bis zu 12 Filtern können mehrere Sammelbehälter aufgestellt werden, die gruppenweise je mehrere Filter bedienen. Für jedes Filter ist aber ein besonderer Staubehälter oder ein Steigerohr vorhanden, falls solche überhaupt verwendet werden.

Bei der in Fig. 3 und . 4 gezeigten Ausführungsform ist angenommen, daß für sechs Filter ein gemeinsamer Sammelbehälter α vorhanden ist. Es kann die Zahl der mit einem Sammelbehälter in Verbindung gebrachten Staubehälter auch noch eine kleinere oder noch größere sein. Wenngleich der gemeinschaftliehe Sammelbehälter für eine größere Anzahl Filter bzw. Staubehälter auch einen entsprechend größeren Umfang annehmen kann, so daß im Umkreis desselben auch eine größere Anschlußfläche für die Staubehälter geschaffen wird, so ist es doch nicht erforderlich, die Behälter, wie dargestellt, dicht nebeneinander anzuordnen. Bei Anwendung eines Sammelbehälters für eine größere Anzahl Staubehälter kann es sich empfehlen, letztere in einiger Entfernung vom Sammelbehälter dicht neben den einzelnen Filtern aufzustellen, so daß an Stelle der Öffnungen c Rohrverbindungen treten müssen. Durch den Ersatz der Öffnung durch eine Rohrverbindung wird an der Wirkungsweise nichts geändert. Auch kann der Sammelbehälter α ganz fortfallen, wobei dann das Rohr b als Abzweigung des Hauptzuflußrohres, das unter einem bestimmten Druck steht, unmittelbar an die Öffnung c anschließt. Bei der An-Wendung mehrerer Gruppenapparate oder auch mehrerer Einzelapparate, oder bei direktem Rohranschluß an die Hauptzuflußleitung muß letztere so reichlich weit bemessen sein, daß zwischen den einzelnen Anschlüssen keine Druckdifferenz besteht.

Gewünschtenfalls können die Öffnungen c auch mit Schiebern g in Verbindung gebracht werden, mit deren Hilfe die Durchgangsweiten entsprechend der Leistungsfähigkeit der jeweiligen Filter geändert werden können. Die Schieber g können auch benutzt werden, um die Öffnungen c ganz abzusperren, wenn die Filter gereinigt werden sollen.

Anstatt den Verbindungskanal zwischen der Verengung und dem zum Filter führenden Rohr als unteren Teil eines Staubehälters oder eines Steigerohres auszubilden, kann er auch durch ein geschlossenes Rohr von genügender Weite ersetzt werden. Eine derartige Anlage ist in den Fig. 5 und 6 gezeigt.

Bei dieser Ausführungsform ist angenommen, daß geschlossene Schnellfilter benutzt werden, jedoch läßt sich auch die Einrichtung ebenso vorteilhaft in Verbindung mit offenen Schnellfiltern oder Großflächenfiltern verwenden, wobei in letzterem Falle nur zu berücksichtigen

ist, daß die Filterwände bei Fortfall des Deckels so hoch sein müssen, daß auch bei dem höchsten Filterdruck das Wasser nicht überfließen kann.

Von dem gemeinsamen Zuflußrohr b¹ zweigen die Einzelrohre δ² ab, an deren höchster Stelle die durch eine mit Öffnung versehene Scheibe c¹ gebildete Verengung eingebaut ist. Von dieser Stelle ab, die etwa wie oben 0,5 m über dem niedrigsten Wasserstand im Filter liegen mag, führt das nach dem Filter gewendete geschlossene Rohr d¹, welches mit dem Filter durch das Anschlußrohr f¹ verbunden ist. Das Zweigrohr b¹ kann an geeigneter Stelle mit einem Absperrorgan, z. B. einem Schieber b³, und das Rohr d¹ mit einem Entlüftungsrohr ausgestattet sein.

Bei frisch gereinigtem Filter fließt das Wasser durch die regulierende Verengung dem Filter frei, also ohne Gegendruck, zu. Der Wasserdruck vor der Verengung im Zufluß entspricht ' dem höchsten Filterdruck und wird von vornherein für die Anlage bestimmt. Die Durchflußöffnung der Verengung ist so bemessen, daß sie gerade bei diesem Druck ohne Gegendruck die zulässige, gleichfalls vorherbestimmte maximale Wassermenge für das frische Filter durchzufließen gestattet, bis durch die allmählich einsetzende Verstopfung der Filterdruck und dadurch auch der Wasserstand auf eine bestimmte Höhe gestiegen ist, die oben beispielsweise mit 50 cm angenommen worden ist. Hinter der Durchfluß öffnung entsteht dann ein Stau- und weiterhin ein wachsender Gegendruck, so daß die nach dem Filter fließende Wassermenge nach Maßgabe des steigenden Filter drucks abnimmt. /

Beim Betrieb einer Anlage nach Fig. 1 und 2 sowohl als auch nach Fig. 3 und 4 oder 5 und 6 muß in der Weise verfahren werden, daß die Reinigung der Filter in annähernd gleichmäßiger Zeitfolge abwechselnd vorgenommen wird. Hat beispielsweise bei einer Anlage mit sechs Filtern jedes Filter eine Betriebsdauer von 6 Tagen, so muß an jedem Tage ein Filter gereinigt oder durch ein neues Filter ausgewechselt werden, so daß sich die Wasserleistungen der in verschiedenen Betriebsstadien befindlichen Filter untereinander ausgleichen und zusammen die gleichmäßige Wassermenge für alle Filter sich ergibt.

Claims (3)

Patent-An Sprüche:

1. Vorrichtung zum Regeln des Wasserzulaufs bei aus mehreren, gleichzeitig ar- beitenden Filtern bestehenden Anlagen, dadurch gekennzeichnet, daß im Zulaufrohr für jedes Filter in einiger Entfernung vor diesem eine Verengung angebracht ist, die bei konstantem Wasserdruck eine bestimmte Flüssigkeitsmenge durchtreten läßt, für welche das frisch gereinigte Filter berechnet ist, und daß die Verbindung zwischen Verengung und Filter derart eingerichtet ist, daß bei anfänglich freier Zulaufsmöglichkeit. des Wassers zum Filter an dieser Stelle des Zulaufs ein allmählich ansteigender, vom Filterdruck abhängiger Gegendruck entsteht, der die Durchtrittsgeschwindigkeit des Wassers durch die Verengung verzögert und somit selbst an zu schnellem Anwachsen gehindert wird, also die zum Filter strömende Wassermenge von einem bestimmten Zeitpunkt ab stetig verringert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Verbindung zwischen Verengung und Filter durch einen Stäubehälter oder ein Steigerohr erzeugt wird, in welchem das zurückstauende Wasser ansteigt, welches bei zunehmender Höhe einen teilweisen, aber wachsenden Ausgleich gegenüber dem Wasser auf der anderen Seite der Verengung schafft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser der Verengung aus einem Sammelbehälter zufließt, in welchem es auf annähernd konstanter Höhe gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.