DE2848660A1

DE2848660A1 - Filtriervorrichtung

Info

Publication number: DE2848660A1
Application number: DE19782848660
Authority: DE
Inventors: Akitoshi Iwatani
Original assignee: Ishigaki Mechanical Industry Co Ltd
Current assignee: Ishigaki Mechanical Industry Co Ltd
Priority date: 1978-05-19
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1979-11-22
Also published as: AU4040978A; JPS54168678U; NL7810977A; GB2021428A; FR2425880A1; AU513358B2; IT7828953A0; US4198301A; BR5801615U

Description

BESCHREIBÜie

Die Erfindung betrifft eine Piltriervorrichtung, bei der von einem schwimmfähigen Filtermedium Gebrauch gemacht wird.

Es ist bereits eine Filtriervorrichtung bekannt, bei der von einem schwimmfähigen Filtermedium Gebrauch gemacht wird, z.B. von expandiertem Polystyrol, Polypropylen oder Polyäthylen in Form von Körnern, die ein niedrigeres spezifisches Gewicht als das zu filtrierende Wasser haben. Bei einer solchen Filtriervorrichtung wird das Filtermedium im schwimmenden Zustand in Form einer Schicht bereitgehalten, und das zu filtrierende Wasser wird veranlaß, von unten nach oben durch die schwimmende Schicht aus dem Filtermedium zu strömen, um filtriert zu werden. Während des Filtriervorgangs bildet das schwimmfähige kornförmige Filtermedium eine schwimmende Schicht, die wegen

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ihres niedrigen spezifischen Gewichtes bestrebt ist, sich in dem Filterbehälter nach oben zu bewegen, und wenn diese schwimmende Schicht durch den Druck der sich von unten nach oben bewegenden Wasserströme verdichtet wird, verkleinern sich die Spalte zwischen benachbarten Teilchen des Filtermaterials in einem solchen Ausmaß, daß aus der schwimmenden Schicht eine Filterschicht entsteht, die von dem zu filtrierenden Wasser von unten nach oben durchströmt wird. Um eine solche Filterschicht durch Auswaschen zu reinigen, kann man Waschwasser in der Gegenrichtung, d.h. von oben nach unten, durch die Schicht leiten.

Es ist eine Filtriervorrichtung bekannt, bei der ein solches schwimmendes Filtermedium verwendet wird, und die sich als sehr vorteilhaft erwiesen hat, da es zum Reinigen des Filtermediums durch Rückspülen nur erforderlich ist, eine geringe Energiemenge zuzuführen, die gerade ausreicht, um das Filtermedium um einen kleinen Betrag entgegen seiner Auftriebskraft nach unten zu bewegen.

Bei dieser bekannten Filtriervorrichtung ergibt sich jedoch ein Problem daraus, daß das Filtermedium sehr leicht ist, denn wenn der Druck des Rückspülwassers zu hoch ist, oder wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Rückspülwassers nicht auf die Aufschwimmgeschwindigkeit des Filtermediums so abgestimmt ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Rückspül-

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wassers höher ist als die Aufschwinmgeschwindigkeit des Filtermediums, kann ein erheblicher Teil des Filtermediums weggespült werden. Ist dagegen die Strömungsgeschwindigkeit des Rückspülwassers niedriger als die Aufschwimmgeschwindigkeit des Filtermediums, läßt sich die Reinigung des Filtermediums mittels eines Rückspülvorgangs nicht einwandfrei durchführen. Wird in dem zu filtrierenden Wasser enthaltener Schlamm durch die schwimmende Schicht auf dem Filtermedium zurückgehalten, während der Schlamm in die Schicht eindringt, verstopft sich die Schicht aus dem Filtermedium, und es zeigt sich, daß ein großer Teil des Schlamms nahe der Unterseite der Filtermaterialschicht fest in das Filtermedium hineingedrückt wird, so daß sich der Schlamm als festes Material auf den einzelnen Teilchen des Filtermediums ablagert. Daher ist es schwierig, den abgelagerten Schlamm wieder von dem Filtermedium zu trennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einem schwimmfähigen Filtermedium arbeitende Filtriervorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, den Schlamm, der sich in der Schicht aus dem Filtermedium festgesetzt hat, zwangsläufig von dem Filtermedium zu trennen, ohne daß die Körner oder Teilchen des Filtermaterials während des Rückspüloder Waschvorgangs beschädigt oder fortgespült werden.

Wenn bei einer mit einem schwimmfähigen Filtermedium arbei-

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tenden Filtriervorrichtung das Rückspülwasser veranlaßt wird, mit einer geeigneten Geschwindigkeit nach unten zu strömen, wird der von dem Filtermedium getrennte Schlamm zusammen mit dem Rückspülwasser au£ dem Filterbehälter abgeführt, denn der Schlamm hat gewöhnlich ein höheres spezifisches Gewicht als das Filtermedium, und das Filtermedium kann in dem Filterbehälter zurückgehalten werden, obwohl es durch das Rückspülwasser nach unten gerichteten Kräften ausgesetzt wird, denn es hat ein riedrigeres spezifisches Gewicht als das Wasser, so daß es schwimmfähig ist. Jedoch hat es sich als schwierig erwiesen, von dem Filtermedium einen Schlamm zu trennen, dessen scheinbares spezifisches Gewicht relativ niedrig ist, wenn der Schlamm durch nach unten strömendes Wasser entfernt und aus dem Filterbehälter abgeführt werden soll. Der Grund hierfür ist, daß es dann, wenn das Rückspülwasser veranlaßt wird, mit einer so hohen Geschwindigkeit zu strömen, daß Schlamm mit einem relativ niedrigen spezifischen Gewicht aus dem Filterbehälter entfernt wird, sehr schwierig ist, genau den Zeitpunkt zu bestimmen, in dem der Schlamm beseitigt worden ist, und den Strom des Rückspülwassers schnell zu unterbrechen, bevor das Filtermedium fortgespült wird.

Damit sich auch der ein relativ niedriges spezifisches Gewicht aufweisende Schlamm aus dem Filterbehälter abführen läßt, ist es daher erforderlich, den Schlamm allmählich von

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der schwimmenden Filtermaterialschicht zu trennen und es dem Schlamm zu ermöglichen, sich abzusetzen, während das Filtermedium im schwimmenden Zustand gehalten wird, ohne daß das Rückspülwasser eine zu hohe Strömungsgeschwindigkeit erreicht.

Wenn man jedoch den Rückspülvorgang nur mit einer mäßigen Geschwindigkeit durchführt, wird für den Rückspülvorgang eine erhebliche Zeit benötigt, und es wird eine große Menge an Rückspülwasser verbraucht. Außerdem ist es bei einer solchen mäßigen Strömungsgeschwindigkeit des Rückspülviassers schwierig, abgesetzten Schlamm aus dem Filterbehälter zu entfernen.

Zur Lösung der genannten Aufgabe ist durch die Erfindung eine Filtriervorrichtung geschaffen worden, bei der ein schwimmfähiges Filtermedium verwendet wird, und die ein einwandfreies Trennen des Schlamms von dem schwimmenden Filtermedium während des Rückspülvorgangs ermöglicht; hierbei ist dafür gesorgt, daß aus dem Filterbehälter gleichmäßig Schlamm abgeführt wird, der ein relativ niedriges spezifisches Gewicht hat, ohne daß Filtermaterial verloren geht. Genauer gesagt ist bei der erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung ein Filterbehälter vorhanden, der durch eine wasserdurchlässige Trennwand in einen einen Filtratbehälter bildenden oberen Teil und einen eine Filterkammer bildenden

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unteren Teil unterteilt ist; das schwimmfähige Filtermedium befindet sich in der Filterkammer, und das zu filtrierende Wasser wird der Filterkammer von unten her so zugeführt, daß es nach oben durch die schwimmende Filterschicht strömt, woraufhin das Filtrat aus dem Filtratbehälter abgeführt wird. Die Filtriervorrichtung ist gemäß der Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des unteren Teils der Filterkammer ein Rührflügel angeordnet ist, der es ermöglicht, Wasserströme von unten nach oben zu bewegen. Zu den weiteren Teilen der Filtriervorrichtung gehören ein unter der Filterkaminer angeordneter Auffangbehälter, ein zum Abführen des Rückspülwassers dienendes Rohr in Form eines Siphonrohrs mit einer dem Boden des Auffangbehälters benachbarten Abgabeöffnung, wobei das Abgaberohr mit einer Unterbrechungseinrichtung versehen ist, bei der eine Luftzuführungsöffnung annähernd auf gleicher Höhe mit dem Boden der Filterkammer angeordnet ist, sowie eine Zuführungsleitung mit einer Zuführungsöffnung, die ebenfalls etwa auf gleicher Höhe mit dem Boden der Filterkammer außerhalb des Auffangbehälters angeordnet ist und dazu dient, der Filterkammer das zu filtrierende Wasser zuzuführen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung;

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Fig. 2 einen Axialschnitt des Filterbehälterteils der Vorrichtung nach Fig. 1 zur Veranschaulichung des Verhaltens des Filtermediums unter der Wirkung des Rührflügels;

Fig. 3 einen Axialschnitt eines Auffangbehälters, der das Endstadium eines RückspülVorgangs veranschaulicht; und

Fig. 4 einen Axialschnitt eines Rückspülwasser-Abgaberohrs und eines Auffangbehälters, die Bestandteile einer anderen Ausführungsform der Erfindung bilden.

Zu der Filtriervorrichtung nach Fig. 1 bis 3 gehört ein Filterbehälter 1, der von einem Gehäuse 2 getragen wird. Der Innenraum des Filterbehälters 1 ist durch eine Trennwand 3 in einen oberen und einen unteren Teil unterteilt; der obere Teil bildet einen Filtratbehälter 4, während der untere Teil eine Filterkammer 5 bildet.

Die die beiden Teile 4 und 5 voneinander trennende Wand 3 ist mit mehreren innerhalb ihrer Fläche verteilten Sieben 6 versehen, deren vordere Enden der Filterkammer 5 zugewandt sind, und die Verbindungen zwischen der Filterkammer 5 und dem Filtratbehälter 4 bilden. Die Trennwand 3 ist in der Mitte mit einer Öffnung 7 zum Einfüllen eines schwimmfähigen Filtermediums versehen. Nach dem Einführen der erforderlichen

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Menge des Filtermediums 10 wird die Beschickungsöffnung 7 mit einem abnehmbaren Deckel 8 verschlossen, der mit der Trennwand 3 durch Schrauben verbunden werden kann.

Das Filtermedium 10 zum Füllen der Filterkammer 5 kann aus der schon genannten Gruppe schwimmfähiger Filtermaterialien gewählt werden; es kann sich z.B. um Körner aus expandiertem Polystyrol mit einem spezifischen Gewicht von 0,015 - 0,2 handeln. In dem Filtratbehälter 4 oberhalb der Filterkammer 5 wird ein adsorptionsfähiges kornförmiges Material 11, z.B. Zeolith, in Form einer Schicht B von geeigneter Dicke angeordnet.

Zum oberen Teil des Filterbehälters 1 gehört ein abnehmbarer Deckel 9, der ein leichtes Einbringen des adsorptionsfähigen Materials 11 und des Filtermediums 10 ermöglicht. Die Filterkammer 5 ist als Druckbehälter ausgebildet, damit das zu filtrierende Wasser dieser Kammer unter dem erforderlichen Druck zugeführt werden kann.

Zum Zuführen des zu filtrierenden Wassers zu der Filterkammer 5 dient eine Rohrleitung 13 mit einer im Boden 5a der Filterkammer 5 mündenden Öffnung 13a, und es ist eine Pumpe 14 vorhanden, mittels welcher das zu filtrierende Wasser zu der Filterkammer 5 gefördert wird. Über der Wasserzuführungsöffnung 13a wird durch mehrere Füße 16 eine Beruhigungsplatte

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mit zahlreichen Öffnungen 17 unterstützt, so daß dann, wenn das zu filtrierende Wasser mit Hilfe der Pumpe 14 zu der Öffnung 13a und der Filterkammer 5 gefördert wird, das Wasser im wesentlichen gleichmäßig über den ganzen Bereich in der Nähe des Bodens 5a der Filterkammer verteilt wird, um dann in Form zahlreicher Ströme nach oben zu strömen.

Somit wird das Wasser in der Filterkammer 5 filtriert, während es durch die Schicht A aus dem schwimmfähigen Filtermedium strömt. Hierbei passiert das Wasser die Siebe 6 und die Schicht B aus adsorptionsfähigem Material, z.B. Zeolith, um in den Filtratbehälter 4 einzutreten, bis es eine bestimmte Standhohe erreicht hat, um als FiItrat gesannelt zu werden. Zu diesem Zweck ist ein Filtrat-Sammelrohr 18 vorhanden, dessen eines Ende einen Überlaufauslaß 18a bildet, der in einem Abstand über der Schicht B aus dem adsorptionsfähigen Material 11 in dem Filtratbehälter 4 angeordnet ist.

In der Filterkammer 5 ist ein Rührflügel 20 angeordnet, und gemäß der Erfindung ist ein Auffangbehälter 30 vorhanden. Der Rührflügel 20 ist in der Mitte des Bodens der Filterkammer 5 angeordnet, und seine Antriebswelle 21 ist in einem Lager 22 gelagert, das durch den Boden 5a der Filterkammer ragt. Die Antriebswelle 21 ist mit einem Motor 23 durch einen Treibriemen 25 gekuppelt, der über eine Riemenscheibe auf der Antriebswelle und eine weitere Riemenscheibe auf der Welle

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24 des Motors 23 läuft. Der Rührflügel 20 ist so ausgebildet, daß er das in der Filterkammer 5 zu filtrierende Wasser in der Mitte der Filterkammer nach oben fördert, so daß ein Wasserstrahl entsteht, der auf die Unterseite der Trennwand 3 auftrifft und sich radial nach außen ausbreitet, um sich dann längs der inneren Umfangsfläche der Filterkammer 5 nach unten zu bewegen und weiter zu zirkulieren, wie es in Fig. durch Pfeile angedeutet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 ist-eine rohrförmige Konstruktion 26, die sich vom Boden 5a der FilterkaHimer 5 aus senkrecht nach oben erstreckt, so angeordnet, daß sie den Rührflügel 20 umschließt, um den sich nach oben bewegenden Wasserstrom und die Zirkulation des Wassers zu verstärken. Die Höhe der rohrförmigen Konstruktion 26 ist so gewählt, daß Gewähr dafür besteht, daß ihr oberes Ende in das schwimmende Filtermedium 10 hineinragt, während eine Filtration stattfindet, und sie ist in ihrem unteren Teil mit Öffnungen 27 versehen, damit Wasser aus der Filterkammer 5 in die rohrförmige Konstruktion eintreten kann, um umgewälzt zu werden.

Der Boden 5a der Filterkammer 5 ist an einer geeigneten Stelle mit Öffnungen 31 versehen, unter denen ein an dem Boden 5a befestigter Behälter 30 angeordnet ist. Ferner ist ein Abgaberohr 32 für Rückspülwasser vorhanden, das über eine Öffnung in der Seitenwand 30a in Verbindung mit dem

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Behälter 30 steht. Gemäß Fig. 3 hat das Abgaberohr 32 gemäß der Erfindung eine ähnliche Form wie ein Siphon, d.h. es ist U-förmig, und ein Ende mit einer Öffnung 32a ist nahe dem Boden 30b des Behälters 30 angeordnet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 befindet sich der obere Teil 32b des Abgaberohrs 32 in dem Behälter 30. Hierbei ist der obere Teil 32b so angeordnet, daß er in Verbindung mit einer Unterbrechungseinrichtung 33 steht, die an einem Ende eine Luftzuführungsöffnung 33a aufweist, welche nahe dem Boden der Filterkammer 5 angeordnet ist. Damit das Filtermedium nicht in die Luftzuführungsöffnung 33a eintreten kann, ist die Unterbrechungseinrichtung 33 ebenso ausgebildet wie die Siebe 6.

In das Rohr 32 zum Zuführen von Rückspülwasser ist ein Magnetventil 34 eingeschaltet, so daß es möglich ist, den Beginn und das Ende der Zufuhr von Rückspülwasser mit Hilfe eines Elektromagneten 35 zu steuern, der seinerseits durch einen nicht dargestellten Zeitgeber ein- und ausgeschaltet wird.

Gemäß Fig. 1 ist die Filtriervorrichtung ferner mit einem Fühler 36 versehen, mittels dessen der Druck in der Filterkammer 5 erfaßt wird, so daß jede Verstopfung des schwimmenden Filtermediums 10 automatisch gemeldet wird. Wenn der Fühler 36 während des Betriebs der Filtriervorrichtung feststellt, daß der Druck des zu filtrierenden Wassers einen be-

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stimmten Viert erreicht hat, wird die Pumpe 14 automatisch stillgesetzt, um den Filtriervorgang zu unterbrechen. Danach wird entsprechend einem festgelegten Zeitsteuerprogramm der Rührflügel 20 zuerst während einer bestimmten Zeitspanne von z.B. 1 bis 2 min betätigt, und das Magnetventil 34 wird geöffnet, sobald nach dem Stillsetzen des Rührflügels 20 eine Zeitspanne von z.B. 10 bis 20 see verstrichen ist.

Wird das Magnetventil 34 durch den nicht dargestellten Zeitgeber automatisch geöffnet, wird das in dem Behälter 4 gesammelte Filtrat veranlaßt, durch die Siebe 6 nach unten zu der Filterkammer 5 zu strömen und sich in der Filterkammer nach unten zu bewegen, bis es über das Abgaberohr 32 abgeführt wird, wobei das Filtermedium 10 gereinigt wird.

Zum Gebrauch der Filtriervorrichtung nach Fig. 1 bis 3 wird zunächst die Pumpe 14 in Betrieb gesetzt, während das Magnetventil 34 geschlossen ist, und das zu filtrierende Wasser wird über die Öffnung 13a der Filterkammer 5 zugeführt, v/obei es nahe dem Boden 5a der Filterkammer in allen Richtungen verteilt und dann veranlaßt wird, sich in Form gleichmäßiger Ströme nach oben zu bewegen. Wenn das Wasser hierbei die Schicht A aus dem schwimmenden Filtermedium 10 durchströmt, wird es filtriert. Da auf dem Boden 4a des Filtratbehälters 4, dem das filtrierte Wasser über die Siebe 6 zugeführt wird, die Schicht B aus einem kornförmigen adsorptionsfähigen Material 11, z.B. Zeolith, vorhanden ist, wird den

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sich nach oben bewegenden Wasserströmen durch die Schicht B ein Widerstand entgegengesetzt, und dies hat zur Folge, daß die Filtration in der Filterkammer 5 nahe der Unterseite der Schicht A aus dem schwimmenden Filtermedium 10 durchgeführt wird, ohne daß Schlamm unter Kraftaufwand tief in die Schicht A hineingepreßt wird, die durch das nach oben strömende Wasser verdichtet worden ist. Das hierbei entstehende Filtrat wird aus der Filtriervorrichtung durch den Überlauf 18a abgeführt, nachdem es von etwa vorhandenem Ammonium, einem unerwünschten Geruch oder dgl. befreit worden ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 wird das adsorptionsfähige Material 11, z.B. Zeolith, in den Filtratbehälter 4 eingebracht. Anstelle von Zeolith kann man auch aktivierte Kohle verwenden. Bei einer anderen Aus führungs form der Erfindung ist es möglich, in dem Filtratbehälter 4 anstelle des adsorptionsfähigen Materials Sand zu verwenden; ferner kann man Sand und ein adsorptionsfähiges Material der genannten Art verwenden, wobei diese Stoffe übereinander angeordnete Schichten oder ein Gemisch bilden, das sich auf der Trennwand 3 befindet.

Wie erwähnt, wird eine Rückspülung des Filtermediums durchgeführt, wenn sich die Schicht A aus dem schwimmenden Filtermedium 10 verstopft hat. Bei der erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung ist es möglich, vor dem Rückspülen das zu filtrierende Wasser in der Mitte der Filterkammer 5 nach oben zu

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fördern und es in radialen Richtungen zu verteilen und umzuwälzen, woraufhin der Schlamm, der sich auf den Körnern des Filtermaterials abgelagert hat, zwangsläufig von der Oberfläche der einzelnen Körner des Filtermaterials dadurch entfernt werden kann, daß das Wasser gezwungen wird, sich kräftig bewegende Ströme zu bilden. Läßt man das Wasser dann etwa 10-30 see lang stehen, nachdem der Rührflügel 20 stillgesetzt worden ist, schwimmt das Filtermedium 10 in der Filterkammer 5 wieder auf, so daß es erneut die Schicht A bildet, während sich der von dem Filtermedium getrennte Schlamm in der Filterkammer 5 absetzt.

Nachdem nahezu das gesamte Filtermedium 10 aufgeschwommen ist, wird das Magnetventil 34 geöffnet, und das Filtermedium 10 wird durch sich nach unten bewegende Filtratströme ausgewaschen, die von den Sieben 6 abgegeben werden. Wenn bei dieser Vorrichtung das Rückspülwasser so langsam nach unten strömt, daß es lediglich eine geringfügige Vergrößerung der Dicke der Schicht A auf dem Filtermedium bewirkt, oder daß kein Filtermaterial fortgespült wird, kann man die schwimmende Schlammschicht einwandfrei von der schwimmenden Schicht A aus dem Filtermaterial 10 trennen, bevor die Schicht A zusammen mit dem Rückspülwasser eine Lage nahe dem Boden erreicht. Hierbei läßt man den Schlamm mit einer Geschv/indigkeit nach unten strömen, die höher ist als die Strömungsgeschwindigkeit des Rückspülwassers, das bei der Reinigung des Filtermediums 10 nach unten strömt. Der auf diese Weise

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abgetrennte Schlamm wird dem Auffangbehälter 30 zugeführt, aus dem er über das Abgaberohr 32 abgeleitet wird, dessen AustrittsÖffnung 32a im unteren Teil des Auffangbehälters 30 angeordnet ist.

Das Abgaberohr 32 ist ähnlich geformt wie ein Siphon bzw. ein Saugheber. Sein oberer Teil 32b steht in Verbindung mit einer Unterbrechungseinrichtung 33, die eine Luftzuführung öffnung 33a aufweist, welche nahezu auf gleicher Höhe mit dem Boden 5a der Filterkammer 5 angeordnet ist. Geht die Standhöhe des V/assers in der Filterkammer 5 so weit zurück, daß die Luftzuführungsöffnung 33a der Unterbrechungseinric·.-tung 33 für Luft zugänglich wird, wird über diese Öffnung Luft angesaugt und dem Auffangbehälter 30 zugeführt. Hierdurch wird die Strömungsgeschwindigkeit des abgegebenen Rückspülwassers verringert, und wenn der "Wasserspiegel den oberen Teil 32b des Abgaberohrs 32 erreicht, wird die Abgabe von Rückspülwasser automatisch beendet.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung mit einem schwimmenden Filtermedium die Tiefe D des Auffangbehälters 30 zwischen dem oberen Teil 32b des Abgaberohrs 32 und dem Boden 30b des Auffangbehälters hinreichend groß ist, und wenn eine ausreichende Höhe H zwischen der Öffnung 32a des Abgaberohrs 32 und dem oberen Teil 32b vorhanden ist, wobei H mindestens größer ist als die Dicke A der Filtermaterialschicht, ist es möglich, daß gemäß Fig. 3 dann, wenn die Ab-

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gäbe von Rückspülwasser automatisch beendet wird, ein größerer Teil des schwimmenden Filtermediums auf dem Boden 5a der Filterkammer 5 angehäuft wird, und daß sich in dem Auffangbehälter 30 eine Schicht A¹ aus dem Filtermedium 10 bildet, deren Oberseite höher liegt als die Öffnung 32a des Abgaberohrs 32. Daher ist unter der Schicht A¹ aus dem Filtermedium in dem Auffangbehälter 30 nur wenig oder überhaupt kein Schlamm vorhanden. Außerdem besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür, daß der im unteren Teil des Auffangbehälters 30 zurückbleibende Schlamm wieder aufschwimmt und erneut in die Filterkammer 5 gelangt, wenn der nächste Filtrierzyklus beginnt, denn das zu filtrierende Uasser wird der Filterkammer 5 über die Öffnung 13a zugeführt, ohne den Auffangbehälter 30 zu durchströmen. Wird dann erneut Rückspülwasser, abgegeben, wird zuerst der Schlamm aus der Vorrichtung abgeführt.

Soll der Filtrierbetrieb wieder aufgenommen werden, wird das Magnetventil 34 auf die Dauer von z.B. 3-6 min geschlossen, d.h. so lange, v/ie es für das Rückspülen erforderlich ist, nachdem das Magnetventil geöffnet wurde, um den RückspülVorgang einzuleiten, und etwa 10 see später wird der Betrieb erneut automatisch geregelt, wobei die Zufuhr von zu filtrierendem Wasser wieder aufgenommen wird. Natürlich muß man die Zeit für den Rückspül Vorgang so wählen, daß dieser Vorgang innerhalb der eingestellten Zeit durch die Unterbrechungseinrichtung 33 abgeschlossen wird.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 ist der obere Teil 32b des siphonförmigen Abgaberohrs 32 in dem Auffangbehälter 30 angeordnet. Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der obere Teil 32b des siphonförmigen Abgaberohrs 32 in der Filterkammer 5 in einer zweckmäßigen Höhe angeordnet ist, so daß dann, wenn die Abgabe von Rückspülwasser durch die Unterbrechungseinrichtung 33 automatisch beendet wird, die Unterseite der Schicht A aus dem Filermedium 10 eine Höhe nahe dem Boden 5a der Filterkammer 5 erreicht. Somit ist es möglich, den Betrieb der Vorrichtung so zu steuern, daß sich das Schlamm enthaltende Rückspülwasser mindestens bis zu einer bestii..:. ton Höhe in dem Auffangbehälter 30 bzv:. bis zu einer Tiefe absetzt, von der aus das Schlamm enthaltende Wasser nicht nach oben gelangen kann, wenn zu filtrierendes Wasser der Filterkaffeer während des nächsten Arbeitsspiels zugeführt wird. Wie erwähnt, wird der in dem Auffangbehälter 30 zurückgehaltene Schlamm während des nächsten Filtriervorgangs weiterhin zurückgehalten, um dann aus der Filtriervorriclrturis wahrer, rl des nächsten Rückspülvorgangs abgeführt zu werden.

Wird bei der erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung eine Rückspülung des Filtermediums erforderlich, wird der an den Körnern des Filtermediums haftende Schlamm zwangsläufig von den Körnern getrennt, da das zu filtrierende Wasser vor der Rückspülung mit Hilfe des Rührflügels in kräftige Bewegung versetzt wird, woraufhin das Filtermedium dadurch aus-

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gewaschen wird, daß das oberhalb der Filterkammer gespeicherte Filtrat nach unten geleitet wird. Daher ist es möglich, bei der Rückspülung mit einer geringeren Menge des Rückspülwassers auszukommen. Bei der Rückspülung strömt das Rückspülwasser nur langsam nach unten, so daß kein Verlust an Filtermaterial zu befürchten ist. Außerdem ermöglicht es der unter dem Boden der Filterkammer angeordnete Auffangbehälter, Schlamm, der ein geringeres scheinbares spezifisches Gewicht hat, und der sich bei der niedrigen Strömungsgeschwindigkeit des Rückspülwassers nur schwer von dem Filtermaterial trennen läßt, in den Auffangbehälter einzuleiten, wobei die gesamte Menge des Filtermaterial oder Eiindestens der größte Teil In der Filterkanmer bzw. außerhalb des Auffangbehälters zurückgehalten wird. Hierbei wird der aufgefangene Schlasim in dein Auffangbehälter zurückgehalten, bis er während des nächsten RückspülVorgangs zwangsläufig abgeführt wird.

Somit v/erden gemäß der Erfindung bei mit einem schwimmenden Filterniedium arbeitenden Filtriervorrichtungen die Nachteile der bis jetzt bekannten Vorrichtungen vermieden. Ferner ermöglicht es die Erfindung, die Filtriervorrichtung kontinuierlich zu betreiben, wobei Filtriervorgänge und Rückspülvorgänge automatisch abwechselnd durchgeführt werden..

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungs v/es entlich beansprucht.

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Claims

ANSPRÜCHE

1. J Filtriervorrichtung, in der ein schwimmfähiges Filternedi uin verwendet wird, mit einem Filterbehälter, der durch eine wasserdurchlässige Trennwand in einen einen Filtratbehälter bildenden oberen Teil und einen eine Filterkammer bildenden unteren Teil unterteilt ist, einem schwimmfähigen Filtermedium in der Filterkammer sowie einer Einrichtung zum Zuführen von zu filtrierendem Wasser zum unteren Teil der Filterkammer, wobei das Wasser veranlaßt wird, von unten nach oben durch das schwimmfähige Filtermedium und die Trennwand zu strömen, wobei das anfallende Filtrat aus dem Filtratbehälter abgeführt wird, gekennzeichnet' durch einen Rührflügel (20), der in der Mitte des Bodens (5a) der Filterkammer (5) angeordnet ist und dazu dient, Wasser in Form von Strömen von unten nach oben zu fördern, einen unter der Filterkammer angeordneten Auffangbehälter (30), ein Abgaberohr (32) für Rückspülwasser in Form eines Siphons bzw_t Saughebers mit einer nahe dem Boden (30b) des Auffangbehälters angeordneten Abgabeöffnung (32a),

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wobei das Abgaberohr eine Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung (33) aufweist, zu der eine Luf tzuführungs öffnung (33a) gehört, die annähernd auf gleicher Höhe mit dem Boden der Filterkammer angeordnet ist, wobei zu der Einrichtung zum Zuführen von Wasser ein Zuführungs rohr (13) gehört, das eine Zuführungsöffnung (13a) aufweist, die an einer zweckmäßigen Stelle am Boden der Filterkammer oder in seiner Nähe und außerhalb des Auffangbehälters angeordnet ist und dazu dient, das zu filtrierende Wasser der Filterkammer zuzuführen.

2. Filtriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührflügel (20) in einer sich senkrecht erstreckenden rohrförmigen Konstruktion (26) angeordnet ist, die an ihrem oberen Ende offen ist und in eine Schicht (A) eines schwimmfähigen FiHfermediums (10) hineinragt, wobei die rohrförmige Konstruktion in ihrem unteren Teil mit Öffnungen (27) zum Zuführen von zu filtrierendem Wasser versehen ist.

3. Filtriervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter (30) als rohrförmige Konstruktion ausgebildet, an der Unterseite des Filterbehälters (5) befestigt und mit einem geschlossenen Boden (30b) versehen ist.

4. Filtriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung (33) mit dem Abgaberohr (32) für Rückspülwasser im

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oberen Teil des Auffangbehälters verbunden ist.

5. Filtriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des siphonförmigen Abgaberohrs (32) für Rückspülwasser in der Filterkammer (5) und außerhalb des Auffangbehälters (30) angeordnet ist.

6. Filtriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein kornförmiges adsorptionsfähiges Material (B), z.B. Zeolith oder aktivierte Kohle, in Form einer Schicht (11) auf der wasserdurchlässigen Trennwand (3) angeordnet ist, welch letztere den Boden des Filtratbehälters (4) bildet, und daß eine Filtratabgabeöffnung (18a) in dem Filtratbehälter in einem Abstand über der Oberseite der Schicht aus adsorptionsfähigem Material angeordnet ist.

7. Filtriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Sand in Form einer Schicht auf der wasserdurchlässigen Trennwand (3) angeordnet ist, die den Boden des Filtratbehälters (4) bildet, und daß eine Filtratabgabeöffnung (18a) in dem Filtratbehälter in einem Abstand über der Sandschicht angeordnet ist.

8ο Filtriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein adsorptions fähiges Material

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(B), z.B. Zeolith oder aktivierte Kohle, in Form von Körnern sowie Sand in Gestalt von übereinander liegenden oder gemischten Schichten auf der wasserdurchlässigen Trennwand (3) angeordnet sind, die den Boden des Filtratbehälters (4) bildet, und daß eine Filtratabgäbeöffnung (18a) in dem Filtratbehälter in einem Abstand über den Schichten aus adsorptionsfähigen Material und Sand angeordnet ist.

9. Filtriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der FiItratabgabeöffnung um einen Über lauf aus laß (18a) für das aus dein Filtratbehälter (4) abzuführende Filtrat handelt.

10. Filtriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine zahlreiche Öffnungen (17) aufweisende Deckplatte (15) in der Filterkammer (5) nahe dem Rohr (13) zum Zuführen von zu filtrierendem Wasser angeord- ' net ist.

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