DE19518575C2 - Device and method for backwashing candle or precoat filters - Google Patents
Device and method for backwashing candle or precoat filtersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rückspülen von Kerzen- oder Anschwemmfiltern mit den Merkmalen des Oberbegriffes der Ansprüche 1 und 3.The invention relates to a method and an apparatus for Backwashing candle or precoat filters with the characteristics the preamble of claims 1 and 3.
Aus der DE-OS 39 16 888 ist die Filterkerze eines Flüssigkeitsflters bekannt, die aus einem Filterkerzenrohr besteht, das innerhalb des Schmutzraumes mit Filterplättchen belegt ist und das in den Reinraum hineinragt. Das Filterkerzenrohr ist über einen Dichtring und eine Vorspannmutter mit einer Trennwand (Lochplatte) verbunden. Das in den Reinraum hineinragende Ende des Filterkerzenrohres ist mit einer oberen Öffnung und in der Nähe der oberen Öffnung mit einer seitlichen Öffnung versehen. Diese seitliche Öffnung dient als Montagehilfe zum Festhalten des Filterkerzenrohres beim Anziehen der Vorspannmutter und hat keine erkennbare verfahrenstechnische Bedeutung.From DE-OS 39 16 888 the filter cartridge is one Liquid filter known from a filter candle tube exists that with filter plates within the dirt space is occupied and that protrudes into the clean room. The Filter candle tube is over a sealing ring and one Preload nut connected to a partition (perforated plate). The end of the filter candle tube protruding into the clean room with an upper opening and near the upper opening with a side opening. This side opening serves as an assembly aid to hold the filter candle tube when Tighten the preload nut and has no discernible procedural importance.
Kerzen- und Anschwemmfilter ("Handbuch Wasser", 5. Aufl., Vulkan-Verlag 1979, Seiten 66-70) werden zur mechanischen Filtration in vielen Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen eingesetzt, da die Anforderungen an die Reinheit des gereinigten Wassers immer höher werden. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es notwendig, daß die Filterkerzen der Filter zur Verlängerung der Standzeit rückspülbar sind. Das Rückspülen erfolgt in der Weise, daß zunächst der Behälterinhalt mittels Luft entgegen der Filtrationsrichtung verdrängt wird, daß der Behälter mit Wasser bis mindestens unter den Lochboden erneut befüllt wird und daß anschließend mit Luft gespült wird. Nachteilig ist dabei, daß bedingt durch diese Verdrängungsspülung entweder nur Wasser oder nur Luft als Spülmedium die Membranen durchströmt und so die Kerzenfilter unzureichend gereinigt oder hohe Mengen an Spülwasser und Spülluft benötigt werden.Candle and precoat filters ("Handbuch Wasser", 5th edition, Vulkan-Verlag 1979 , pages 66-70) are used for mechanical filtration in many water and wastewater treatment plants, since the requirements for the purity of the purified water are becoming ever higher. For economic reasons it is necessary that the filter cartridges of the filters can be backwashed to extend the service life. Backwashing is carried out by first displacing the contents of the container by means of air against the direction of filtration, by refilling the container with water to at least below the bottom of the hole, and then by flushing with air. It is disadvantageous that, due to this displacement flushing, only water or only air flows through the membranes as the flushing medium and the candle filters are thus insufficiently cleaned or large amounts of flushing water and flushing air are required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es in einfacher Weise möglich ist, Filterkerzen intensiv und gleichmäßig durch eine intensive Luft/Wasser-Spülung in kurzer Zeit gründlich rückzuspülen.The invention is based, a method and a task To create a device with the help of it in a simple manner is possible to filter cartridges intensively and evenly through a intensive air / water purge thoroughly in a short time backwash.
Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 bzw. durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The task is carried out in a generic method characterizing features of claim 1 or by a Device according to claim 3 solved. Beneficial Refinements are the subject of the dependent claims.
Gemäß der Erfindung erfolgt durch die Anordnung der Rohrabschnitte ein Aufstauen des Spülwassers oberhalb des Lochbodens. Sobald der Spülwasserinhalt des Behälters durch die Aufgabe von Spülluft soweit verdrängt ist, daß der Wasserspiegel oberhalb des Lochbodens die Höhe der oberen Öffnung der Rohrabschnitte erreicht hat, werden die Filterkerzen mit einem Luft/Wasser-Gemisch von gleichmäßiger Zusammensetzung durchströmt, weil nunmehr Spülluft durch die obere Öffnung und Spülwasser durch die seitlichen Öffnungen eintritt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach und wenig aufwendig, weil die Rohrabschnitte gleichzeitig der Befestigung der Filterkerzen dienen.According to the invention, the arrangement of the Pipe sections an accumulation of the rinse water above the Perforated bottom. As soon as the rinse water content of the container through the Purge air is displaced so far that the water level above the perforated floor the height of the upper opening of the Has reached pipe sections, the filter candles with a Air / water mixture of uniform composition flows through, now purge air through the upper opening and Rinse water enters through the side openings. The The device according to the invention is simple and inexpensive, because the pipe sections are simultaneously fastening the Serve filter candles.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing shown and is explained in more detail below. Show it:
Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Kerzenfilter und Fig. 1 shows the longitudinal section through a candle filter and
Fig. 2 die Einzelheit Z nach Fig. 1. Fig. 2 shows the detail Z in FIG. 1.
Das dargestellte Kerzenfilter ist Teil einer Wasser- oder Abwasseraufbereitungsanlage und besteht aus einem geschlossenen Behälter 1, in dessen oberem Teil ein Lochboden 2 angeordnet ist. An den Lochboden 2 sind Filterkerzen 3 aufgehängt. Der Behälter 1 enthält einen Mantel 4, dessen unterer Teil unterhalb der Filterkerzen 3 durch einen Trichter 5 oder einen gewölbten Boden gebildet ist. In den Trichter 5 oder den Boden mündet ein Zulauf 6 für das zu reinigenden Wasser, während an den oberen Teil des Behälters 1 ein Ablauf 7 für das Reinwasser angeschlossen ist. In dem Ablauf 7 und in dem Zulauf 6 ist jeweils ein Absperrorgan 8 angeordnet.The candle filter shown is part of a water or wastewater treatment system and consists of a closed container 1 , in the upper part of which a perforated base 2 is arranged. Filter candles 3 are suspended from the perforated base 2 . The container 1 contains a jacket 4 , the lower part of which is formed below the filter candles 3 by a funnel 5 or a curved bottom. An inlet 6 for the water to be cleaned opens into the funnel 5 or the bottom, while an outlet 7 for the pure water is connected to the upper part of the container 1 . A shut-off element 8 is arranged in each of the outlet 7 and the inlet 6 .
Das zu reinigende Wasser tritt durch den Zulauf 6 in den Behälter 1 ein, durchströmt die Filterkerzen 3 von außen nach innen, gelangt aus den Filterkerzen 3 in den Raum oberhalb des Lochbodens 2 und wird von dort über den Ablauf 7 abgeführt. Der sich dabei auf den Filterkerzen 3 ablagernde Filterrückstand muß zur Verlängerung der Standzeiten der Filterkerzen 3 in zeitliche Abständen entfernt werden, was durch ein Rückspülen des Kerzenfilters entgegen der Filtrationsrichtung geschieht. Zu diesem Zweck ist jeweils eine durch ein Absperrorgan 8 absicherte Zuführungsleitung 9, 10 für Spülwasser und Druckluft vorgesehen, die beide in den Ablauf 7 für das Reinwasser münden. An den Zulauf 6 für das Rohwasser ist ein Auslaß für das Spülmedium und den Filterrückstand angeschlossen.The water to be cleaned enters the tank 1 through the inlet 6 , flows through the filter candles 3 from the outside inwards, passes from the filter candles 3 into the space above the perforated base 2 and is discharged from there via the outlet 7 . The filter residue deposited on the filter candles 3 must be removed at intervals to extend the service life of the filter candles 3 , which is done by backwashing the candle filter against the direction of filtration. For this purpose, a supply line 9 , 10 for flushing water and compressed air, which is secured by a shut-off element 8 , is provided, both of which open into the outlet 7 for the pure water. An outlet for the flushing medium and the filter residue is connected to the inlet 6 for the raw water.
Die Filterkerzen 3 sind einseitig geschlossene Hohlkörper und bestehen aus einem Stützkern mit einem Gewebeüberzug aus einem Edelstahl-, Baumwoll- oder Kunststoffgewebe. Auf diesen Stützkern können je nach Anwendungszweck verschiedene Materialien für eine Oberflächen-, Tiefen- oder Kuchenfiltration (Anschwemmfilter) aufgebracht sein. Die Filterkerzen 3 können auch aus einen selbsttragendem keramischen Material bestehen.The filter candles 3 are hollow bodies closed on one side and consist of a support core with a fabric covering made of a stainless steel, cotton or plastic fabric. Depending on the application, different materials for surface, depth or cake filtration (precoat filters) can be applied to this support core. The filter candles 3 can also consist of a self-supporting ceramic material.
Jede Filterkerze 3 ist durch ein Loch 11 in dem Lochboden 2 gesteckt. Der obere Teil der Filterkerze 3 ist mit einem Gewinde versehen, in das üblicherweise von der Gegenseite des Lochbodens 2 eine Befestigungsmutter eingreift und einen an der Filterkerze 3 angebrachten Bund 12 von unten gegen den Lochboden 2 zieht. Gemäß der Erfindung ist oberhalb des Lochbodens 2 eine Aufstaueinrichtung vorgesehen, die gleichzeitig der Befestigung der Filterkerzen 3 dient und nachfolgend beschrieben wird.Each filter candle 3 is inserted through a hole 11 in the hole bottom 2 . The upper part of the filter cartridge 3 is provided with a thread into which a fastening nut usually engages from the opposite side of the perforated base 2 and pulls a collar 12 attached to the filter cartridge 3 from below against the perforated base 2 . According to the invention, a damming device is provided above the perforated base 2 , which at the same time serves to fasten the filter candles 3 and is described below.
Die Aufstaueinrichtung wird bei der Rückspülung des Kerzenfilters wirksam und besteht aus Rohrabschnitten. Jeweils ein solcher Rohrabschnitt 13 ist oberhalb jeder Filterkerze 3 in deren axialer Verlängerung angeordnet. Der Rohrabschnitt 13 weist eine obere axiale Öffnung 14 und oberhalb des Lochbodens 2 eine oder mehrere seitliche Öffnungen 15 auf. The damming device is effective when the candle filter is backwashed and consists of pipe sections. Such a tube section 13 is arranged above each filter candle 3 in its axial extension. The tube section 13 has an upper axial opening 14 and one or more lateral openings 15 above the perforated base 2 .
Der Rohrabschnitt 13 ist mit einem Gewinde versehen, das in das Gewinde auf der Filterkerze 3 eingreift. Jeder Rohrabschnitt 13 ist damit fest mit dem Lochboden 2 und dicht mit der Filterkerze 3 verbunden.The pipe section 13 is provided with a thread which engages in the thread on the filter candle 3 . Each tube section 13 is thus firmly connected to the perforated base 2 and tightly to the filter candle 3 .
Das Rückspülen des Kerzenfilters erfolgt auf folgende Weise:
Nach einem Schließen der Absperrorgane 8 in dem Zulauf 6 und
dem Ablauf 7 wird Druckluft aus der Zuführungsleitung 10 im
Gegenstrom durch die Filterkerzen 3 aufgegeben. Die Druckluft
verdrängt den Wasserinhalt des Behälters 1 durch den jetzt
geöffneten Auslaß. Anschließend wird der Behälter 1 von oben
mit Spülwasser durch die Zuführungsleitung 9 bis oberhalb der
Rohrabschnitte 13 gefüllt. Wird nun durch eine Beaufschlagung
mit Druckluft der Behälterinhalt im Gegenstrom durch die
Filterkerzen 3 verdrängt, so erfolgt eine reine Wasserspülung
solange, bis der Wasserstand oberhalb des Lochbodens 2 auf das
Niveau der oberen Öffnung 14 der Rohrabschnitte 13 abgesenkt
ist. Von diesem Zeitpunkt an tritt die Druckluft durch die
obere Öffnung 14 in die Rohrabschnitte 13 ein, während das
oberhalb des Lochbodens 2 aufgestaute Spülwasser durch die
seitlichen Öffnungen 15 in die Rohrabschnitte 13 einströmt. Es
erfolgt nun eine kombinierte Luft/Wasser-Spülung der
Filterkerzen 3, bis der Wasserstand das Niveau der unteren
seitlichen Öffnung 15 der Rohrabschnitte 13 erreicht hat. Beim
weiteren Verdrängen des Spülwasser erfolgt eine reine
Luftspülung der Filterkerzen 3.The candle filter is backwashed in the following way:
After the shut-off elements 8 in the inlet 6 and the outlet 7 have been closed , compressed air is fed in from the supply line 10 in counterflow through the filter candles 3 . The compressed air displaces the water content of the container 1 through the now open outlet. The container 1 is then filled with rinsing water from above through the feed line 9 to above the pipe sections 13 . If the contents of the container are now displaced in countercurrent through the filter candles 3 by the application of compressed air, pure water flushing takes place until the water level above the perforated base 2 is lowered to the level of the upper opening 14 of the pipe sections 13 . From this point in time, the compressed air enters the pipe sections 13 through the upper opening 14 , while the rinsing water dammed up above the perforated base 2 flows into the pipe sections 13 through the side openings 15 . There is now a combined air / water flushing of the filter candles 3 until the water level has reached the level of the lower lateral opening 15 of the pipe sections 13 . When the flushing water is displaced further, the filter cartridges 3 are purged by air alone.
Die Zeitdauer der kombinierten Luft/Wasser-Spülung bestimmt sich aus der Höhe der Rohrabschnitte 13. Zur Verlängerung dieser Zeitdauer kann Spülwasser zugeführt werden. Das Mengenverhältnis von Luft und Wasser während der kombinierten Luft/Wasser-Spülung läßt sich durch die Querschnittsfläche, die Anordnung und die Anzahl der seitlichen Öffnungen 15 variieren.The duration of the combined air / water purge is determined from the height of the pipe sections 13 . Rinse water can be added to extend this period. The quantitative ratio of air and water during the combined air / water flushing can be varied by the cross-sectional area, the arrangement and the number of side openings 15 .
Die beschriebene Art der Rückspülung läßt sich außer auf hängende Filterkerzen 3 auch auf stehende Filterkerzen 3 anwenden, wenn diese Filterkerzen 3 zwischen zwei Lochböden eingespannt sind und die Rückspülung von oben erfolgt.The type of backwash described can be except for hanging filter cartridges 3 to stationary filter cartridges 3 apply when these cartridges are clamped 3 between two perforated plates and the backwash from above.
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