DE19929568A1 - Verfahren zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung unter Verwendung eines Schwebefilterbettes - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Filtermaterial mit einer Dichte von 0,8 pWasser < pFiltermaterial < pWasser für ein Schwebebett-Filterverfahren zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, die ein Schwefelfilterbett umfaßt und dieses Filtermaterial enthält sowie ein Verfahren zum Betrieb des Schwebebettfilters und ein Verfahren zur Waschung des Filterbettes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung unter Verwendung von Filtermaterial mit einer bestimmten Materialdichte für ein Schwebefilterbett. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, für das Schwebefilterbett und die dieses Filtermaterial umfaßt, sowie ein Verfahren zum Betrieb des Schwebebettfilter und ein Verfahren zur Waschung des Filterbettes.

Im Stand der Technik werden für die Filtrierung von Wasser, beispielsweise bei der Abwasserreinigung oder der Wasseraufbereitung, Filteranlagen mit sandigen Filtermateria­ lien, Blähton und Aktivkohle eingesetzt, welche auch mehrschichtig sein können. Solche Filtermaterialien, deren Kornnaßdichte (gemäß Arbeitsblatt ATV-A203 Abwasserfiltration (ATV = Abwassertechnischer Verband)) größer als die Dichte des Wassers ist, erfordern eine Filterbodenkonstruktion und darüber angeordnet eine Stütz- und Verteilerschicht aus grobkörnigen Material.

Feste Schmutzstoffe werden in den erwähnten Anlagen im Filterbett zurückgehalten, d. h. lagern sich dort ein. Nach einer bestimmten Betriebszeit setzt sich somit das Filterbett zu, so daß eine Rückspülung des Filterbettes vorgenommen werden muß. Die Rückspülung des Filtermaterials muß mit einem energieaufwändigen Spülprogramm mit Druckluft und Spülwasser durchgeführt werden. Dafür wird zur Auflockerung des Filterbettes zunächst Druckluft unter das Filterbett gepreßt. Anschließend erfolgt die Aufwirbelung und Ausschwemmung der eingelagerten, festen Schmutzstoffe mit Druckluft und Klarwasser. Es sind dabei große Mengen an Luft und Wasser zum Rückspülen erforderlich, da das Filterbett erst um 20-30% ausgedehnt werden muß, um die Schmutzpartikel freizuspülen. Zum Abschluß des Spülprogrammes wird das Filterbett nochmals mit Klarwasser nachgespült.

Ein gewisser Verlust des Filtermaterials durch Abschwemmung ist bei einem solchen Spülvorgang mit Wasser und Druckluft unvermeidbar.

Für die obengenannten Filtermaterialien sind ferner massive Filterböden aus Stahlbeton oder Stahl mit flächig eingesetzten Filterdüsen notwendig, um das große Gewicht des Filterbettes zu tragen bzw. den großen Einpreßdruck beim Spülvorgang aufnehmen zu können. Die Filterdüsen sind mit feinen Schlitzen versehen, deren Spaltweite kleiner als die Korngröße des Filtermaterials ist. Trotz dieser über den Filterdüsen angeordneten Stütz- und Verteilerschichten aus gröberem Material wird oft festgestellt, daß sich die Filterdüsen mit Filtermaterial zusetzen oder das Filtermaterial durch die Düsen ins Rohrsystem durchschlägt. Desweiteren sind Verockerungen der Filterdüsenschlitze ebenfalls ein häufiger Störfall, der die chemische oder manuelle Reinigung der Filterdüsen zur Folge hat. In einigen Fällen ist dann sogar der Austausch der Filterdüsen notwendig. Solche Betriebsstörungen sind nur mit sehr großem Aufwand und mit längeren Betriebsunterbrechungen zu beheben.

Im Patent US 4115266 wird ein schwimmendes Filtermaterial aus Polypropylen oder Polyethylen/Polypropylen-Copolymer zur Trennung/Entfernung von Fremdsubstanzen aus Flüssigkeiten offenbart.

Eine Rückspülung des Filter-/Reaktormaterials ist nicht vorgesehen.

In den Patenten US 4547286 und US 4608181 ist ein aufwärts durchströmter Schnell-Vorfilter vor einer konventionellen Filtration offenbart. Als Filtermaterialien wurden Polypropylen- Kügelchen, wie im vor angeführten Patent, eingesetzt. Bei diesem Verfahren sind oben angeordnete Fangekonstruktionen verschiedener Bauart eingesetzt, um das Filtermaterial im Betrieb und beim Rückspülen zurückzuhalten.

Das Rückspülen des Filtermaterials erfolgt kontinuierlich mit gleichzeitiger Luft- und Wassereintragung. Die Spülluft wird dabei vollflächig unterhalb des Filterbettes eingeblasen.

Für die Filterspülung ist eine sehr große Luft- und Wassermenge und damit ein großer Energieaufwand verbunden.

Dieser Filter kann verfahrenstechnisch bedingt nur als schnell durchflossener Vorfilter mit groben Filtermaterial eingesetzt werden, da sich sonst insbesondere beim Rückspülen die obere feinmaschige Fangekonstruktion durch Schlammflocken zusetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Wasseraufberei­ tung und Abwasserreinigung zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet und eine einfache, energiesparende und somit wirtschaftliche Entfernung von Verunreinigungen aus Wasser und Abwasser ermöglicht.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine einfach konstruierte und dennoch effiziente Vorrichtung zu schaffen, mit der das obengenannte Verfahren durchgeführt werden kann, die auf einfache Weise an verschiedene Größenmaßstäbe angepaßt werden kann und zudem eine leichte Reinigung des Filtermaterials gestattet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für ein Schwebefilterbett zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung Filtermaterial mit einer Dichte ρ_{Filtermaterial} von:

0,8 ρ_Wasser < ρ_{Filtermaterial} < ρ_Wasser

verwendet wird.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung ein Schwebefilterbett mit einem Material mit einer Dichte von 0,8 ρ_Wasser < ρ_{Filtermaterial} < ρ_Wasser umfaßt.

Weiter ist ein Verfahren zur Wasseraufbereitung und Abwasser­ reinigung, beispielsweise zur Entfernung von festen und gelösten Schmutzstoffen aus Wasser, Gegenstand der Erfindung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die zuvor genannte Vorrichtung verwendet wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die im Filterbetrieb abwärts durchströmt wird,

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, in der Waschphase, während der Ausdehnung und Verwirbelung des Filterbettes,

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, in der Waschphase während der Phasentrennung des Filtermaterials vom Schlammwassergemisch,

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, in der Waschphase, während des Abzuges des Schlammwassers,

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, mit einer Rezirkulation vom Ablauf zum Zulauf des Filters,

Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, mit einem mehrschichtigen Schwebebettfilter,

Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die im Filterbetrieb aufwärts durchströmt wird,

Fig. 8 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die im Filterbetrieb aufwärts durchströmt wird und zusätzliche Begrenzungseinrichtungen für das Schwebefilterbett aufweist.

Das Schwebefilterbett wird im folgenden der Einfachheit halber auch als Filterbett bezeichnet.

"Schwebefilterbett" im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeich­ net das teilchenförmige Filtermaterial. Bedingt durch die gewählte Dichte des Filtermaterials befindet sich das Filterbett im Wasser an der Wasseroberfläche. Dabei kann ein geringer Teil des Filterbettes über die Wasseroberfläche hinausragen. Zwischen den Teilchen fließt das aufzubereitende bzw. zu reinigende Wasser. Seitlich ist das Schwebefilterbett im allgemeinen durch die Wände der Vorrichtung begrenzt, in der es verwendet wird. Während der Reinigung des Filterbettes werden die Teilchen stark in Bewegung gesetzt.

Die Dichte ρ_{Filtermaterial} des Filtermaterials, das für das Schwebe­ filterbett verwendet wird, bezieht sich auf die Kornnaßdichte des Materials.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dichte des Filtermaterials 0,85 ρ_Wasser < ρ_{Filtermaterial} < ρ_Wasser, insbesondere 0,9 ρ_Wasser < ρ_{Filtermaterial} < ρ_Wasser, vorzugsweise 0,92 ρ_Wasser < ρ_{Filtermaterial} < 0,98 ρ_Wasser. Beispielsweise kann die Dichte des Filtermaterials 0,95 ρ_Wasser oder 0,85 ρ_Wasser betragen. In einem Schwebefilterbett kann Filtermaterial mit verschiedenen Dichten kombiniert werden.

Mit Wasser bzw. Abwasser sind im Sinne der vorliegenden Erfindung Wässer mit verschiedenen Qualitäten wie Trink-, Brauch-, Schwimmbadwasser, kommunale Abwässer, industrielle Abwässer, Regenwasser und andere verschmutzte Wässer, wie verschmutzte Gewässer oder verschmutztes Grundwasser gemeint.

Das Schwebebettfiltermaterial besteht im allgemeinen aus regelmäßig oder unregelmäßig geformten Teilchen (im folgenden auch "Filterbettkörner"). Insbesondere werden kugelförmige oder granulatförmige Teilchen verwendet. Die Teilchen können massiv oder hohl sein. Die Teilchen können glatte oder rauhe Oberflächen haben. Teilchen mit rauher Oberfläche (ober­ flächenrauhes Material) weisen den Vorteil auf, daß eine biologische Reinigungswirkung im Schwebefilterbett begünstigt wird. Beispielsweise können kugelförmige oder offene rohrstück­ artige Teilchen verwendet werden.

Die Größe der Teilchen wird im allgemeinen in Abhängigkeit von der Verschmutzung des Wassers und den Anforderungen der jeweili­ gen Anwendung gewählt. Beispielsweise können Teilchen mit Durch­ messern von 0,5 bis 10 mm, vorzugsweise 0,5 bis 8 mm, ins­ besondere 1 bis 6 mm verwendet werden. Es können auch Teilchen verschiedener Größen in einem Filterbett kombiniert werden.

Als Stoffe für das Material des Schwebefilterbettes sind im allgemeinen Homo- und Copolymere von Olefinen, insbesondere von Ethen, Propen und/oder Buten geeignet. Zum Beispiel sind Polyethylene, Polypropylene und Polybutene geeignet. Es können auch mehrere verschiedene Materialien 2.1 und 2.2 (Fig. 6) in einem Schwebefilterbett in Kombination verwendet werden, um beispielsweise Mehrschichtenfilter (Fig. 6) zu ermöglichen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält das die zuvor genannten Materialien umfassende Schwebefilterbett. Wie schon weiter oben beschrieben befindet sich das Schwebefilterbett in der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung aufgrund der Dichte des Schwebefilter­ bettmaterials im Wasser an der Wasseroberfläche. Das Schwebe­ filterbett kann beispielsweise eine Höhe von 0,1 bis 4,0 m, insbesondere 0,1 bis 3,0 m oder 0,5 bis 2,5 m aufweisen. Im allgemeinen kann jedoch die Dimension des Schwebefilterbettes problemlos der Größe der Vorrichtung angepaßt werden. Die Größe der Vorrichtung selbst hängt wiederum von der jeweiligen Anwendung ab, für die Vorrichtung eingesetzt wird.

So kann die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise als Großanlage mit einer Schwebefilterbettmasse von 100 m³ oder als Kleinanlage mit einer Schwebefilterbettmasse bis 0,1 m³ ausgelegt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Wasser kann so gestaltet sein, daß sie abwärts strömend (Fig. 1) oder aufwärts strömend (Fig. 7) betrieben werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung erfolgt unter Verwendung einer Vorrichtung mit einen Schwebefilterbett wie oben beschrieben.

Bei dem abwärts strömenden Betrieb (Fig. 1) wird das aufzubereitende bzw. zu reinigende Wasser über ein geeignetes Verteilersystem 3 (Rohwasserzulauf und -verteilung) von oben auf oder in das Filterbett 2 in Behälter 1 gefördert. Hierfür kann beispielsweise ein Drehsprenger, Rinnensystem oder Rohrsystem usw. verwendet werden. Das Wasser durchfließt das Filterbett, wobei die Feststoffe zurückgehalten werden. Unterhalb des Filterbettes wird das filtrierte Wasser mit einer Ablaßeinrich­ tung 4 (Ablauf) gesammelt und abgezogen. Da das Filterbett auf Grund seiner Dichte an der Wasseroberfläche schwebt, ist weder eine oberhalb angeordnete Fangekonstruktion, noch eine unterhalb des Filterbettes liegende Filterbodenkonstruktion mit Stütz- und Verteilerschicht erforderlich.

Zur biologischen Intensivierung des Filters wird Druckluft während des Betriebes unterhalb oder im Filterbett eingeleitet. Bei Belüftung 7 im Filterbett kann eine sehr große Luftmenge zugeführt werden, da durch die eingeblasene Luftmenge das Zwischenraumwasser zwischen den Filterkörnern verdrängt wird und das Gesamtgewicht des Filterbettes damit leichter wird, das Filterbett trotz der Belüftung in seiner Lage stabil bleibt.

Zur Denitrifikation von nitrathaltigem Wasser im Filter, können Kohlenstoffträger wie zum Beispiel Methanol oder Essigsäure im Zulauf des Filters mit einer Dosiereinrichtung 8 zugegeben werden.

Bei gleichzeitiger Nitri-/Denitrifikation in einem Filter (nicht dargestellt), werden die Kohlenstoffträger unterhalb der Belüftung im Filterbett zu dosiert.

Eine Chemikaliendosierung 9 im Zulauf des Filters für die Phosphatfällung und Flockung ist bei der Schwebebettfiltration möglich.

Wenn mit zunehmender Zurückhaltung der Feststoffe der Filterwi­ derstand steigt, muß wie auch beim herkömmlichen Filtern eine Filterbettreinigung vorgenommen werden. Bei dem Schwebebettfilter wird beispielsweise durch Belüftungselemente 5 Luft eingeblasen. Diese verwirbelt das Filterbett über den gesamten Querschnitt des Filters in Behälter 1. Die Filter­ bettkörner reiben sich durch die turbulente Bewegung (Fig. 2) aneinander, dabei trennen sich die zurückgehaltenen Feststoffe von dem Filtermaterial. Das Filterbett wird damit gewaschen. Durch die Dichte von 0,8 ρ_Wasser < ρ_{Filtermaterial} < ρ_Wasser des Filtermaterials kann mit sehr geringem Energieeinsatz eine ausreichende Turbulenz für die Filterbettreinigung durch Lufteintragung 5 erzeugt werden. Zur Erzeugung der Turbulenzen können außerdem Wasserstrahlung und/oder mechanische Einwirkungen benutzt werden. Nach Ausschalten der Belüftung schwebt das Filtermaterial aufgrund seiner Dichte nach oben und trennt sich vom Schlammwasser (Fig. 3). Das Schlammwasser wird dann durch den Schlammwasserablauf 6 unterhalb des Filterbettes abgezogen (Fig. 4). Je nach Reinigungsziel kann diese Reini­ gungsphase gegebenenfalls wiederholt werden. Es wird vorteilhaf­ terweise sehr wenig Rohwasser für die Waschung des Filterbettes benötigt. Die Nachspülung erfolgt wie bei den konventionellen Filtern mit Klarwasser oder durch eine Rezirkulation (Fig. 5) mit einer Pumpe 10 vom Ablauf 6 zum Zulauf 3 des Filters. Dabei stabilisiert sich das Filterbett wieder in seiner Lage an der Wasseroberfläche für den weiteren Betrieb.

Zur weiteren Reduzierung von Waschwasser, kann die Trennungsphase zeitlich verlängert werden, damit der Schlamm sich absetzt und konzentriert abgezogen werden kann. Das Restwasser kann dann wieder für die nächste Waschung verwendet werden. Als weitere Maßnahme zur besseren Schlammabsetzung und -abzug kann es betriebstechnisch vorteilhaft sein einen Trichterboden mit mindestens 1 Trichter pro Becken anzuordnen.

Ein aufwärts strömender Betrieb des Schwebebettfilters, nicht nur als Vorfilter, sondern auch als Hauptfilter ist ohne Probleme möglich, wenn das erfindungsgemäße Rückspülprogramm eingesetzt wird. Hierbei ist der Schlammwasserabzug nicht oberhalb, sondern unterhalb des Filterbettes vorgesehen. Eine Verstopfung der oberen Fangekonstruktion durch Schlammwasser wird damit vermieden.

Beim aufwärts strömenden Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 7) wird das aufzubereitende bzw. zu reinigende Wasser unterhalb des Filterbettes 2 eingeleitet (Rohwasserzulauf 3) und durchströmt das Schwebefilterbett 2 von unten nach oben. Oberhalb des Schwebefilterbettes wird das gereinigte Wasser dann durch eine entsprechende Abzugskonstruktion 4' abgeleitet, beispielsweise durch Schlitz- oder Lochrohre.

Es ist auch möglich, Begrenzungsvorrichtungen zu verwenden, die das Schwebefilterbett in einem gewissen Abstand von der Flüssig­ keitsoberfläche zurückhalten. Das filtrierte Wasser überstaut dann das Schwebefilterbett und wird durch eine Ablaßeinrichtung, beispielsweise ein Rinnen- oder Rohrsystem abgezogen. Dies ist in Fig. 8 für eine aufwärts durchströmte Vorrichtung darge­ stellt. Über der Fangekonstruktion 4.1 wird das filtrierte Wasser über einen Filtratablaß 4.2 abgezogen.

Die Filterbettreinigung erfolgt in der gleichen Arbeitsweise wie bei der abwärts durchströmten Vorrichtung, jedoch wird der Wasserspiegel vor Beginn der Waschung bis unterhalb der Fangekonstruktion abgesenkt, um die Verwirbelung des Filtermaterials nicht zu behindern und das Schlammwasser von der Fangekonstruktion fernzuhalten.

Die vorliegende Erfindung weist also insbesondere die folgenden Vorteile auf.

Durch das erfindungsgemäße Schwebebettfilter-Verfahren ist eine aufwendige Filterbodenkonstruktion nicht erforderlich. Beim abwärts durchströmten Schwebebettfilter wird auf eine obere Begrenzungsvorrichtungen (Fangekonstruktionen) für das Filtermaterial verzichtet.

Dadurch, daß die Dichte des Schwebefilterbettmaterials um einen bestimmten Betrag (0,8 ρ_Wasser < ρ_{Filtermaterial} < ρ_Wasser) kleiner als die von Wasser ist, kann in dem Schwebefilterbett vorteilhafterweise schon durch sehr geringen Energieeinsatz, beispielsweise durch Lufteintrag, Wasserstrahlung und/oder mechanische Einwirkung wie Rühren eine ausreichende Turbulenz für die Filterbettreinigung erzeugt werden, wie oben beschrieben wurde.

Die vorteilhaft einfache Konstruktion und Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erleichtert die Anpassung der Größe und des Aufbaus der Vorrichtung an Verfahren, die in deutlich unterschiedlichen Größenmaßstäben betrieben werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 erläutert.

In einem Becken 1 mit den Ausmaßen 5 × 5 m und einer Tiefe von 5 m zur Reinigung von Abwasser befindet sich an der Wasser­ oberfläche ein 2 m hohes Schwebefilterbett aus Polyethylen­ teilchen mit einer Dichte von 0,94 g/cm³ und einem Korndurch­ messer von 2-3 mm. Bei abwärts strömenden Betrieb (Fig. 1) wird das Abwasser über ein Rohrsystem 3 gleichmäßig auf das Schwebe­ filterbett 2 beschickt. Im Abwasser befindliche Feststoffe werden beim Durchströmen des Schwebefilterbettes 2 zurückgehalten. Unterhalb des Schwebefilterbettes 2 wird das gereinigte Wasser über den Filtratablauf 4 aus dem Becken 1 abgezogen. Mit zunehmender Zurückhaltung der Feststoffe steigt der Filterwiderstand, so daß eine Filterbettreinigung durch­ geführt werden muß. Dazu wird über die Leitung 5 Luft in das Becken 1 eingetragen, was zu Turbulenzen in dem Wasser, Fig. 2, in dem Becken 1 führt. Die Körner des Filterbettes 2 bewegen sich dementsprechend und durch die Reibung der Filterbettkörner untereinander wird der zurückgehaltene Schmutz freigegeben. Nach etwa 1 Minute wird die Druckluftzufuhr beendet. Das Filter­ bettmaterial schwebt wieder nach oben und trennt sich damit vom Schlammwasser Fig. 3. Das Schlammwasser wird dann durch den Schlammwasserablaß 6 in der Nähe des Bodens des Beckens 1 aus diesem abgezogen, Fig. 4. Je nach Reinigungsziel kann diese Reinigungsphase nach Auffüllung des Filterbeckens mit Rohwasser wiederholt werden. Anschließend erfolgt das Nachspülen mit Klarwasser. Nach Beendigung des Nachspülvorganges wird der Filterbetrieb wieder aufgenommen.

Claims (21)

1. Vorrichtung zur Filtrierung von Wasser und Abwasser mit einem schwebenden Filterbett aus einem Filtermaterial mit einer Dichte von 0,8 ρ_Wasser < ρ_{Filtermaterial} < ρ_Wasser, wird abwärts durchströmt und enthält keine obere Fangekonstruktionen und keinen unteren Filterdüsenboden zur Rückhaltung des Filtermaterials, der Zulauf des Rohwassers befindet sich oberhalb des Filterbettes, der Ablauf des Reinwassers und der Abzug des Schlammwassers unterhalb des Filterbettes, für die Filterwaschung sind unterhalb des Filterbettes, oberhalb des Behälterbodens Lufteintragssysteme für eine punktuelle, lineare und/oder flächige Belüftung angeordnet.

2. Vorrichtung zur Filtrierung von Wasser und Abwasser mit einem schwebenden Filterbett aus einem Filtermaterial mit der Dichte von 0,8 ρ_Wasser < ρ_{Filtermaterial} < ρ_Wasser wird aufwärts durchströmt und enthält keinen unteren Filterdüsenboden für die Rückhaltung des Filtermaterials, der Zulauf des Rohwassers und der Abzug des Schlammwassers befinden sich unterhalb des Filterbettes, der Ablauf des Reinwassers mit einer Fangekonstruktion für das Filtermaterial oberhalb oder im oberen Bereich des Filterbettes, für die Filterwaschung sind unterhalb des Filterbettes, oberhalb des Behälterbodens Lufteintragssysteme für eine punktuelle, lineare und/oder flächige Belüftung angeordnet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrschichtiges Filterbett aus Filtermaterialien mit verschiedenen Materialdichten und/oder Korngrößen eingesetzt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lufteintragssystem für eine flächige Lufteintragung während des Filterbetriebes im oder unterhalb des schwebenden Filterbettes für eine biologisch intensivierte Filtration angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dosiersystem für Kohlenstoffträger in den Rohwasserzulauf für eine Denitrifikation im schwebenden Filterbett angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Chemikaliendosierung im Rohwasserzulauf des Schwebebettfilters für die Phosphatfällung und Flockung angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in der der Boden der Vorrichtung als Trichterboden ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden einen oder mehrere Trichter für den Schlammabzug umfaßt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rezirkulationseinheit aus Rohrleitung und Pumpe vom Ablauf zum Zulauf für das Klarspülen des schwebenden Filterbettes vorhanden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Teilvorrichtung für die Waschung des Schwebefilterbettes eine Belüftung, Wasserstrahlung und/oder mechanische Einwirkung, insbesondere Belüftung vorhanden ist.

10. Verwendung von Filtermaterialien mit Dichte 0,8 ρ_Wasser < ρ_{Filtermaterial} < ρ_Wasser in der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung.

11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial regelmäßig oder unregelmäßig geformte Teilchen, insbesondere kugelförmige oder granulatförmige Teilchen aus Kunststoffen wie Polyethylen, Polypropylen und/oder Polybuten umfassen.

12. Verfahren zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende Wasser abwärts durch das in einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 9 befindliche Schwebebettfiltermaterial der Ansprüche 10 oder 11 fließt, wobei die im Rohwasser enthaltenen Feststoffe zurückgehalten werden, welche nach gewissen Filterbetriebszeiten durch ein chargenweises Filterwaschprogramm wieder freigesetzt und abgezogen werden, was durch Ausdehnung und Verwirbelung des Filterbettes durch punktuelle, lineare und/oder flächige Belüftung unterhalb des Filterbettes, durch eine anschließende Phasentrennung des Filtermaterials vom Schlammwassergemisch mit gleichzeitiger Sedimentation des Schlammes nach Ausschalten der Belüftung und durch anschließenden Abzug des Schlammwassers geschieht, wobei nach Auffüllung des Behälters mit Rohwasser der Waschvorgang wiederholt werden kann, bis das Reinigungziel erreicht ist, worauf das Klarspülen mit gereinigtem Wasser erfolgt.

13. Verfahren zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende Wasser aufwärts durch das in einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9 befindliche Schwebebettfiltermaterial der Ansprüche 10 oder 12 fließt, wobei die im Rohwasser enthaltenen Feststoffe zurückgehalten werden, welche nach gewissen Filterbetriebszeiten durch ein chargenweises Filterwaschprogramm wieder freigesetzt und abgezogen werden, was durch Ausdehnung und Verwirbelung des Filterbettes durch punktuelle, lineare und/oder flächige Belüftung unterhalb des Filterbettes, durch eine anschließende Phasentrennung des Filtermaterials vom Schlammwassergemisch mit gleichzeitiger Sedimentation des Schlammes nach Ausschalten der Belüftung und durch anschließenden Abzug des Schlammwassers geschieht, wobei nach Auffüllung des Behälters mit Rohwasser der Waschvorgang wiederholt werden kann, bis das Reinigungziel erreicht ist, worauf das Klarspülen mit gereinigtem Wasser erfolgt.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrschichtiger Schwebebettfilter durchflossen wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einsatz einer Belüftung während des Filterbetriebes gemäß Anspruch 4 eine biologische Intensivierung des Filters zur Stickstoffoxidation und Kohlenstoffelimination erweitert wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einsatz einer zusätzlichen Dosiervorrichtung für Kohlenstoffträger, gemäß Anspruch 5, eine Denitrifikation von nitrathaltigem Wasser erzielt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einsatz einer Chemikalien- Dosiervorrichtung, gemäß Anspruch 6, eine Fällungs- und Flockungsfiltration zur Verbesserung der Elimination von Phosphat und Trockensubstanzen erzielt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen der Ansprüche 1 bis 10, in mehreren Vorrichtungen nacheinander in Serie betrieben werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine interne Rezirkulation des Wassers vom Ablauf zum Zulauf, gemäß Anspruch 8, in der Waschphase eine Verstärkung der Ausdehnung und Verwirbelung des Filterbettes, in der Klarwasserspülphase eine Einsparung des Klarwassers und/oder beim mehrschichtigen Schwebebettfilter eine Klassierung der Filtermaterialien erzielt werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trichterboden-Vorrichtung, gemäß Anspruch 7, eingesetzt wird, um den Schlammabzug zu erleichtern und zu verbessern, sowie Waschwasser einzusparen.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß Teilvorrichtungen wie Belüftung, Wasserstrahlung und/oder mechanische Einwirkung für die Waschung des Schwebefilterbettes verwendet werden, insbesondere durch eine punktuelle, lineare und/oder flächige Belüftung unterhalb des Filterbettes.