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DE3540508A1 - Process and device for removing dispersed and dissolved substances from liquids - Google Patents

Process and device for removing dispersed and dissolved substances from liquids

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DE3540508A1
DE3540508A1 DE19853540508 DE3540508A DE3540508A1 DE 3540508 A1 DE3540508 A1 DE 3540508A1 DE 19853540508 DE19853540508 DE 19853540508 DE 3540508 A DE3540508 A DE 3540508A DE 3540508 A1 DE3540508 A1 DE 3540508A1
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Abstract

Process for removing dispersed and dissolved substances from liquids, with feed and admixture of flocculants and/or precipitants and subsequent sedimentation and filtration, in particular for water treatment. After separating off coarse sediment, the liquid is treated in a continuously ascending stream in a fluidized bed, fine sediment is separated off and the liquid is then clarified by sedimentation. Finally, the liquid, still containing filter material suspended in it, is filtered, which filter material itself is externally cleaned. The device for carrying out the process is provided with a closed, in particular a cylindrical, housing, which is composed of a bottom section arranged at an angle to the vertical and a top, vertically orientated section. The bottom housing section is provided with first parallel surfaces (30) at a low pitch and above these, with second surfaces (32) at a greater pitch than the first surfaces. The top housing section is filled with filter material (40). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von dispersen und gelösten Stoffen aus Flüssigkeiten unter Zugabe und Einmischung von Flockungs- und/oder Fällungsmitteln sowie nachfolgender Sedimentation und Filtration sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for removing disperse and dissolved substances from liquids under Addition and mixing of flocculants and / or precipitants and subsequent sedimentation and filtration and a device for performing the method.

Bei den, beispielsweise aus der Abwasseraufbereitung bekannten Verfahren zum Entfernen von dispersen und gelösten Stoffen aus Flüssigkeiten erfolgt die Zugabe und Einmischung von Flockungs- und Fällungsmitteln mit nachfolgender Sedimentation und Filtration in voneinander getrennten Verfahrensstufen, wobei hierfür auch Prozeßapparate unterschiedlicher Bauart eingesetzt werden, welche absatzweise beaufschlagt werden. Hierbei werden die Fällung und die Flockung sowie die Sedimentation einerseits und die Filtration andererseits in zumindest zwei getrennten Verfahrensstufen durchgeführt, wobei auch die Einmischung des Fällungs- und/oder Flockungsmittels mit der Feinsedimentation oder mit der Grobsedimentation (im Schlammschwebebett) zusammengefaßt werden kann. Durch die Einmischung der Flockungs- und/oder Fällungsmittel werden innerhalb der Flüssigkeit Mikroflocken gebildet, die im Schlammschwebebett koagulieren, um dann anschließend im Schlammklärer als Makroflocken abgeschieden zu werden. Hierfür bekannt sind beispielsweise sogenannte Schnellklär-Reaktoren mit Kontaktschlammumwälzung oder mit Schlammschwebebett in der Koagulationszone und diesen nachgeschaltet ein horizontal oder auch vertikal durchflossener Absetzraum bzw. ein im Gleich-, Gegen- oder Querstrom durchflossener Parallelplattenabschneider. Durch eine Verminderung des Winkels von der zur Vertikalen geneigt angeordneten parallelen Platten in diesen Parallelplattenabschneidern wird die auf die Horizontale projizierte Fläche als eine für die Sedimentation maßgebliche Größe vermindert und die Oberflächenbelastung der Flüssigkeit vergrößert.For example, from wastewater treatment known methods for removing disperse and dissolved substances from liquids are added and Mixing in of flocculants and precipitants with the following Sedimentation and filtration in one another separate process stages, including process equipment different types are used, which are applied in batches. Here are precipitation and flocculation as well as sedimentation on the one hand and the filtration on the other in at least carried out two separate process stages, whereby  also the mixing in of the precipitant and / or flocculant with fine sedimentation or with coarse sedimentation (in the mud floating bed) summarized can be. By interfering with the flocculation and / or Precipitants are inside the liquid Microflakes formed that coagulate in the mud floating bed, and then in the sludge clarifier as macro flakes to be separated. Are known for this, for example so-called rapid clarification reactors with contact sludge circulation or with a mud floating bed in the Coagulation zone and this is followed by a horizontal or also a vertically flowing sedimentation area or a Parallel plate cutters flowed through in cocurrent, countercurrent or crossflow. By reducing the angle from the parallel, inclined to the vertical The plates in these parallel plate cutters are opened the horizontal projected area as one for the Sedimentation decreases significant size and the surface load the liquid increases.

Allen diesen Lösungen gemeinsam sind mehrere Richtungswechsel des Stroms der zu behandelnden Flüssigkeit und jeweils gesonderte Einrichtungen zur Ausrichtung und Aufteilung des Flüssigkeitsstroms auf die einzelnen Verfahrensstufen.Common to all of these solutions are several changes of direction the flow of the liquid to be treated and separate facilities for alignment and Distribution of the liquid flow among the individual Procedural stages.

Für die Filtration der Flüssigkeit werden der Sedimentation und Klärung Tiefbettfilter nachgeschaltet. Für diese Tiefbettfilter ist die Beaufschlagung sowohl im Abwärts- als auch im Aufwärtsstrom bekannt, wobei Filtermaterial unterschiedlicher Gestalt und unterschiedlicher Dichte eingesetzt wird. Die Aufteilung von Sedimentation und Filtration auf zumindest zwei Verfahrensabschnitte und zugehörige Reaktionsapparate mit Einrichtungen zur Führung des Flüssigkeitsstroms ist durch die für erforderlich gehaltenen verschiedenen Strömungsrichtungen und -geschwindigkeiten bei der Sedimentation in der Regel im Aufwärtsstrom einerseits und die der Filtration in der Regel im Abwärtsstrom andererseits begründet. Dieser Sachverhalt führt zu im Wechsel beaufschlagte parallel geschaltete Filter und hat neben entsprechend hohen Anlagekosten und hohem Raumbedarf zusätzlichen Zeitaufwand für Betriebsunterbrechungen und Umschaltungen zur Folge.For the filtration of the liquid, the sedimentation and clarification downstream of the deep bed filter. For this Deep bed filter is the action both in the downward known as well in the upstream, with filter material  different shape and different density is used. The division of sedimentation and filtration on at least two process stages and associated reaction apparatus with devices for guiding the fluid flow is through for required different flow directions and sedimentation rates in the Usually in the upward flow on the one hand and that of the filtration usually due to the downward flow. This fact leads to alternately charged filter connected in parallel and has according to high investment costs and high space requirements additional Time spent on business interruptions and switching result.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flockung und/oder die Fällung sowie die Sedimentation und die Filtration von Flüssigkeiten kontinuierlich durchzuführen und dadurch den Platz- und Zeitbedarf sowie den Kapitaleinsatz für die hierfür erforderlichen Prozeßapparaturen möglichst gering zu halten.The invention has for its object the flocculation and / or the precipitation as well as the sedimentation and the Perform filtration of liquids continuously and thereby the space and time required as well as the Capital investment for the process equipment required for this to keep as low as possible.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art wird die Erfindung dadurch gelöst, daß die Flüssigkeit nach einer Abscheidung von Grobsediment in einem kontinuierlich aufsteigenden Strom in einem Schwebebett behandelt, Feinsediment abgetrennt, nachfolgend durch Sedimentation geklärt und schließlich mit in ihr schwimmendem Filtermaterial filtriert wird, und daß das Filtermaterial extern gereinigt wird. Die Sedimentation wird durch den Abzug des Feinsediments in zwei Stufen unterteilt. Im Unterschied zu vorbekannten Verfahrensweisen erfolgt bei diesem Verfahren eine Behandlung der Flüssigkeit zur Entfernung der in ihr enthaltenen dipergierten und gelösten Stoffe kontinuierlich und in einem von unten nach oben gerichteten Stoffstrom sowohl in der Zone der Sedimentation als auch der Klärung und der Filtration. In dem für die Zone der Klärung eine gegenüber der Sedimentationszone erheblich vergrößerte effektive Oberfläche zur Verfügung gestellt wird, liegt die Sinkgeschwindigkeit der mitgeführten Stoffe in der von der Flüssigkeit zunächst durchströmten Zone unter und in der nachfolgend durchströmten Zone über der Geschwindigkeit der zu behandelnden Flüssigkeit. In überraschender Weise führt eine Änderung der Konzentration des abzutrennenden Sediments oder der Menge der zu behandelnden Flüssigkeit lediglich zu einer Änderung des Intervalls der Entnahme des Feinsediments. In der Filtrationszone stützt sich das verwendete, gegenüber der Flüssigkeit leichtere Filtermaterial am oberen Boden des das Filterbett aufnehmenden Gehäuses ab. Einer Vermischung der in den einzelnen übereinanderliegenden Zonen des Filtermaterials nach Fraktionen abgeschiedenen Feststoffe wird hierdurch wirksam begegnet. Für die Reinigung des Filtermaterials braucht dessen Durchströmung mit der zu behandelnden Flüssigkeit nur kurzfristig unterbrochen zu werden. Die in der erfindungsgemäßen Weise behandelte Flüssigkeit kann dann einem Zwischenbecken für den Ausgleich gegenüber dem angeschlossenen Verbraucher oder auch weitergehenden Behandlungsstufen, beispielsweise einer Umkehrosmose für die Trinkwasseraufbereitung oder eines Ionentauschs für die Kesselspeisewasseraufbereitung zugeführt werden.Based on a method of the aforementioned Art is the invention in that the liquid after separation of coarse sediment in one continuously rising stream in a floating bed treated, fine sediment separated, subsequently by Sedimentation clarified and finally floating in it Filter material is filtered, and that the filter material is cleaned externally. The sedimentation will  divided into two stages by subtracting the fine sediment. In contrast to previously known procedures this procedure involves treating the liquid to remove the dispersed contained in it and solutes continuously and in one from below upward flow of material both in the zone sedimentation as well as clarification and filtration. In the one for the zone of clarification versus the Sedimentation zone significantly enlarged effective If the surface is made available, the rate of descent lies of the substances carried in the by the Liquid flow through the zone below and in the subsequently flowed zone over the speed the liquid to be treated. In a surprising way results in a change in the concentration of the product to be separated Sediment or the amount of liquid to be treated only to change the sampling interval of the fine sediment. This is supported in the filtration zone used filter material lighter than the liquid on the upper floor of the filter bed Housing. A mixture of the ones lying on top of each other Zones of filter material by fractions deposited solids will be effective encountered. For cleaning the filter material needs its flow through with the liquid to be treated to be interrupted only for a short time. The in the invention Wise treated liquid can then one Intermediate basin for balancing the connected one Consumers or other treatment levels, for example a reverse osmosis for drinking water treatment  or an ion exchange for the Boiler feed water treatment can be supplied.

Besonders vorteilhaft ist eine Verfahrensdurchführung derart, daß ein Teil des Filtermaterials diskontinuierlich aus dem unteren Eintrittsbereich der Flüssigkeit in die Filtrationszone entnommen und nach der externen Reinigung oberhalb des Austritts der Flüssigkeit aus der Filtrationszone in diese zurückgeführt wird. Auf diese Weise wird die Reinigung des Filtermaterials jeweils auf den am stärksten belasteten Bereich des Filterbetts beschränkt und die Zeit für die Reinigung kann mit der Schlammkonzentration direkt in Abstimmung gebracht werden.Carrying out the method is particularly advantageous such that part of the filter material is discontinuous from the lower entry area of the liquid into the Filtration zone removed and after external cleaning above the exit of the liquid from the filtration zone is returned to this. That way the cleaning of the filter material on the am restricted area of the filter bed and the time for cleaning can vary with the sludge concentration be brought into coordination directly.

Für die kontinuierliche Reinigung der Flüssigkeit ist es zweckmäßig, die effektive Oberflächenbelastung innerhalb des Schwebebetts zwischen 3 und 40 m/h, innerhalb der Klärung zwischen 0,5 und 8 m/h und die lineare Filtergeschwindigkeit zwischen 5 und 40 m/h einzustellen. Mit steigender Oberflächenbelastung wird der Abscheidegrad vermindert und mit steigender Filtergeschwindigkeit die Filterwirkung herabgesetzt.For the continuous cleaning of the liquid it is appropriate to keep the effective surface load within of the floating bed between 3 and 40 m / h, inside clarification between 0.5 and 8 m / h and the linear filter speed between 5 and 40 m / h. The degree of separation increases with increasing surface load reduced and with increasing filter speed the filter effect is reduced.

Zur Begrenzung des Bedarfs an Reinigungsflüssigkeit bzw. Spülmittel wird je nach Schwebstoffbelastung der Flüssigkeit sowie der Haftung der Schwebstoffe in ihr einerseits und den Reinheitsanforderungen andererseits zwischen 1 und 20 % der Gesamtfüllung des Filtermaterials aus dem Filterbett entnommen, und das entnommene Filtermaterial in Richtung seiner Einführung in die externe Reinigung mit einer linearen Geschwindigkeit zwischen 30 und 200 m/h in Strömungsrichtung von oben nach unten mit der Reinigungsflüssigkeit durchströmt.To limit the need for cleaning fluid or dishwashing detergent depending on the amount of suspended matter Liquid and the adhesion of the suspended matter in it on the one hand and the purity requirements on the other between 1 and 20% of the total filling of the filter material removed from the filter bed, and the removed filter material towards its introduction to the external  Cleaning at a linear speed between 30 and 200 m / h in the direction of flow from top to bottom flows through with the cleaning liquid.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Einrichtung weist zweckmäßig ein geschlossenes, insbesondere zylindrisches Gehäuse auf, welches sich aus einem unteren gegenüber der Vertikalen geneigt angeordneten und einem oberen vertikal ausgerichteten Abschnitt zusammensetzt, von denen der untere Abschnitt erste parallele Flächen in geringer und über diesen zweite Flächen mit gegenüber den ersten Flächen in größerer Teilung aufweist, wobei der obere Gehäuseabschnitt das Filtermaterial enthält. Das spezifische Gewicht dieses Filtermaterials ist vorzugsweise derart gewählt, daß es in der zu behandelnden Flüssigkeit schwimmt. In dem Bereich des Gehäuses, in welchem die Klärung durchgeführt wird, werden gegenüber der Sedimentationszone vergrößerte Oberflächen zur Verfügung gestellt. Die Sedimentations- und die Klärflächen erfüllen dabei zugleich die Aufgabe der Aufteilung der Flüssigkeit in Teilströme und ihre Führung. Zusätzlich zu der kombinierten Sedimentation und Klärung wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung auch noch das Filterbett für die Filtration der Flüssigkeit in das Gehäuse integriert.To carry out the method according to the invention provided device expediently has a closed, in particular cylindrical housing, which itself from a lower one inclined to the vertical and an upper vertically aligned one Section composed of which the lower section first parallel areas in less and above this second surfaces with compared to the first surfaces in has greater division, the upper housing section contains the filter material. The specific Weight of this filter material is preferably such chosen that it is in the liquid to be treated swims. In the area of the housing in which the clarification is carried out towards the Sedimentation zone with enlarged surfaces available posed. The sedimentation and clarification areas also fulfill the task of division of the liquid in partial flows and their guidance. In addition to the combined sedimentation and clarification the device according to the invention also the filter bed for the filtration of the liquid into the housing integrated.

Die Ausgestaltung des unteren Gehäuseabschnitts in Bereiche mit parallelen Flächen unterschiedlicher Teilung wird zweckmäßig so vorgenommen, daß die parallelen Flächen des unteren Gehäuseabschnitts unterschiedliche Länge derart aufweisen, daß die zweiten Flächen eine geringere Länge haben und im oberen Bereich angeordnet sind, während die mit den zweiten Flächen abwechselnd angeordneten ersten Flächen über die Gesamthöhe des unteren Gehäuseabschnitts durchlaufen.The design of the lower housing section in Areas with parallel surfaces of different pitches is appropriately made so that the parallel Areas of the lower housing section different Have length such that the second surfaces have a  have a shorter length and are arranged in the upper area are alternating with the second faces arranged first areas over the total height of the pass through the lower housing section.

Für eine wirksame Filtration wird im oberen Gehäuseabschnitt ein Filterbett mit einer Schichthöhe des Filtermaterials zwischen 0,4 bis 2 m mit einem wirksamen Korndurchmesser des Filtermaterials zwischen 0,5 und 3 mm und einer Dichte zwischen 0,04 und 0,9 g/cm3 vorgesehen. Der Korndurchmesser des Filtermaterials und die Schichthöhe des Filterbetts richten sich dabei nach den Reinheitsanforderungen bzw. der Schwebstoffbelastung der Flüssigkeit. Je geringer die Dichte des Filtermaterials ist, um so größer wird der Druckabfall innerhalb der Flüssigkeit und um so stärker steigen die Betriebskosten.For effective filtration, a filter bed with a layer height of the filter material between 0.4 to 2 m with an effective grain diameter of the filter material between 0.5 and 3 mm and a density between 0.04 and 0.9 g / cm 3 is used in the upper housing section intended. The grain diameter of the filter material and the layer height of the filter bed depend on the purity requirements or the suspended matter content of the liquid. The lower the density of the filter material, the greater the pressure drop within the liquid and the greater the operating costs.

Die wirksame Reinigung des Filtermaterials erfolgt zweckmäßig extern, wofür ein Abscheidegefäß vorgesehen ist, welches über Leitungen und in diesen angeordnete Absperrorgane mit dem oberen vertikalen Abschnitt des Gehäuses verbunden ist, wobei die eine Leitung zur Entnahme des Filtermaterials und die andere zur Rückführung desselben ausgebildet ist, und weitere mit Absperrorgane versehene Leitungen vorgesehen sind, von denen die obere Leitung zur Zufuhr einer Reinigungsflüssigkeit und die untere Leitung zur Abfuhr der aus dem Filtermaterial ausgewaschenen Verunreinigungen dient. Die Beladung mit dem Filtermaterial erfolgt also ebenso wie die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit bzw. des Spülmittels in Richtung von oben nach unten. Somit kann sich das Filtermaterial in einer für eine wirkungsvolle Reinigung unvorteilhaften Weise ungehindert nach unten ausdehnen.The filter material is effectively cleaned external, for which a separation vessel is provided, which is arranged over lines and in these Shut-off devices with the upper vertical section of the Housing is connected, the one line for removal of the filter material and the other for recycling the same is formed, and others with shut-off devices provided lines are provided, of which the upper Line for the supply of a cleaning liquid and the lower line for the removal of the filter material washed out impurities. The load with the filter material is done just like that Supply of the cleaning liquid or detergent towards the top down. So it can Filter material in one for an effective cleaning  unfavorably stretch down unhindered.

Das Abscheidegefäß wird vorzugsweise in zumindest zwei Kammern unterteilt, die im Bereich des unteren Gefäßbodens miteinander verbunden sind, um in der ersten Kammer das Filtermaterial zunächst zu reinigen und nach Übertritt in die zweite Kammer wieder in den oberen Gehäuseabschnitt zurückzuführen.The separation vessel is preferably in at least two Chambers divided into the area of the lower vessel floor are connected to each other in the first Chamber to clean the filter material first and after passing into the second chamber back into the upper one Attributed to the housing section.

Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Entfernen von dispersen und gelösten Stoffen aus Flüssigkeiten dargestellt.To explain the inventive concept is in the drawing schematically an embodiment of a device to remove disperse and dissolved substances Liquids shown.

Die zu reinigende Flüssigkeit wird über eine Leitung 1 mit Absperrorgan 3 der Reinigungs-Einrichtung zugeführt. In die Eintrittsleitung wird über eine Zweigleitung 5 Fällungs- und/oder Flockungsmittel zudosiert, bevor die Flüssigkeit in einen Mischer 7 eintritt, in dem die für die Fällungs- und Koagulationsreaktion wesentliche Einmischung erfolgt. Über die Leitung 9, in die gegebenenfalls über eine Zweigleitung 11 ein Flockungshilfsmittel zudosiert werden kann, tritt die Flüssigkeit in das Gehäuse 20 der Reinigungs-Einrichtung ein. Der Boden 22 dieser Einrichtung ist mit einer zentralen Abzugsleitung 24 mit Absperrorgan 26 für das Grobsediment versehen. Oberhalb dieses Behälterbodens 20 ist ein Siebboden 28 zur Aufteilung der Flüssigkeit in Teilströme angeordnet. Gegenüber diesem vertikalen unteren Abschnitt ist der auf dem Siebboden folgende Gehäuse-Abschnitt unter einem Winkel geneigt angeordnet. Dieser Behälterabschnitt enthält ein unteres erstes Parallelplattenpaket 30. Auf dieses Plattenpaket folgt ein oberes zweites Paket 32 von Parallelplatten derart, daß zwischen die im wesentlichen über die gesamte Länge des geneigten Gehäuse-Abschnitts durchlaufenden ersten Platten 30 auf einen oberen Teilabschnitt des Gehäuse- Abschnitts beschränkte Platten 32 eingeschaltet sind. Die effektive Oberfläche der Platten im unteren Teilabschnitt ist hierbei derart bemessen, daß die feste Phase des von unten nach oben fließenden Gemischs ein Schwebebett bildet. Demgegenüber erfolgt die Auslegung der effektiven Oberfläche des darauf folgenden oberen Teilabschnitts des Parallelplattenpakets derart, daß die Sinkgeschwindigkeit der Feststoffe höher ist als die Geschwindigkeit der Flüssigkeit. Durch diesen negativen Geschwindigkeitsgradienten der Feststoffe in der Übergangszone 34 vom unteren zum oberen Teilabschnitt des Parallelplattenpakets wird die Zone des Schwebebetts nach oben begrenzt. Das Feinsediment wird über eine Entnahmeleitung 36 mit Absperrorgan 38 diskontinuierlich aus der Einrichtung herausgeführt. Die Flüssigkeit gelangt auf diese Weise vorgereinigt in den vertikal verlaufenden oberen Gehäuse-Abschnitt der Reinigungs-Einrichtung, der ein Bett von im aufsteigenden Flüssigkeitsstrom schwimmenden Filterkörpern 40 enthält. Dieser Abschnitt des Gehäuses 20 weist somit die Eigenschaften eines Tiefbettfilters auf. Die in der Horizontale projizierte wirksame Oberfläche der Platten 30, 32 und die wirksame Oberfläche des Tiefbettfilters sind derart aufeinander abgestimmt, daß die lineare Filtergeschwindigkeit einen ausreichenden Filtrationseffekt ermöglicht. Das Filtrat wird über eine Entnahme 42 und eine anschließende Leitung 44 mit Absperrorgan 46 aus dem Gehäuse abgezogen. Für die Reinigung des mit Feststoffen beladenen Filtermaterials ist ein parallel zur Einrichtung geschalteter Rückspülbehälter 51 vorgesehen. Eine Trennwand 53 unterteilt den Rückspülbehälter in eine in der Darstellung linke und rechte Kammer 55, 57. Für die Entnahme des Filtermaterials aus der Einrichtung ist eine untere Entnahmeleitung 60 mit Absperrorgan 62 und für die Rückführung aus dem Rückspülbehälter eine an dessen oberen Boden anschließende Rückführungsleitung 64 mit Absperrorgan 66 vorgesehen. Für den Abzug der aus dem Filtermaterial entfernten Feststoffe dient eine Leitung 68 mit Absperrorgan 70. Die Zufuhr einer Reinigungsflüssigkeit in den Rückspülbehälter erfolgt über eine an dessen oberen Boden angeschlossene, in die linke Kammer mündende Spülmittelleitung 72 mit Absperrorgan 74. Nach Öffnen der Absperrorgane 70; 74 wird Spülmittel über die Leitung 72 in den Rückspülbehälter geführt, um das entnommene Filtermaterial zu reinigen. Das Filtermaterial innerhalb des Rückspülbehälters expandiert in Richtung nach unten, und die mit den abgereinigten Feststoffen verunreinigte Spülflüssigkeit wird über die Leitung 68 abgeleitet. Nach Schließen der Absperrorgane 70 in der Leitung für den Abzug der abgereinigten Feststoffe aus dem Rückspülbehälter und der Absperrorgane 3 und 46 in der Zu- bzw. Ableitung für die durch die Reinigungs-Einrichtung hindurchgeführte Flüssigkeit und Öffnen des Absperrorgans 38 werden die gereinigten Filterkörper durch den Spülmittelstrom oberhalb der Entnahme 42 der Flüssigkeit in das Gehäuse der Reinigungs-Einrichtung zurückgeführt und oben auf das Bett des Filtermaterials aufgegeben. Anschließend werden die Absperrorgane 74 und 66 und 38 geschlossen und die Absperrorgane 3 und 46 für die Durchströmung der Reinigungs-Einrichtung mit der zu reinigenden Flüssigkeit erneut geöffnet.The liquid to be cleaned is fed to the cleaning device via a line 1 with shut-off device 3 . Precipitation and / or flocculant is metered into the inlet line via a branch line 5 before the liquid enters a mixer 7 , in which the essential mixing for the precipitation and coagulation reaction takes place. The liquid enters the housing 20 of the cleaning device via the line 9 , into which a flocculant can optionally be added via a branch line 11 . The bottom 22 of this device is provided with a central discharge line 24 with shut-off device 26 for the coarse sediment. A sieve plate 28 for dividing the liquid into partial flows is arranged above this container plate 20 . Compared to this vertical lower section, the housing section following on the sieve bottom is inclined at an angle. This container section contains a lower first parallel plate package 30 . This plate package is followed by an upper, second package 32 of parallel plates in such a way that plates 32 limited to an upper section of the housing section are interposed between the first plates 30, which run essentially over the entire length of the inclined housing section. The effective surface of the plates in the lower section is dimensioned in such a way that the solid phase of the mixture flowing from bottom to top forms a floating bed. In contrast, the effective surface of the subsequent upper section of the parallel plate pack is designed in such a way that the sinking speed of the solids is higher than the speed of the liquid. This negative velocity gradient of the solids in the transition zone 34 from the lower to the upper section of the parallel plate package limits the zone of the floating bed. The fine sediment is fed out of the device discontinuously via a removal line 36 with shut-off device 38 . In this way, the liquid reaches the vertically running upper housing section of the cleaning device, which contains a bed of filter bodies 40 floating in the rising liquid flow. This section of the housing 20 thus has the properties of a low-bed filter. The effective surface of the plates 30, 32 projected in the horizontal and the effective surface of the deep bed filter are matched to one another in such a way that the linear filter speed enables a sufficient filtration effect. The filtrate is withdrawn from the housing via a withdrawal 42 and a subsequent line 44 with shut-off element 46 . A backwash tank 51 connected in parallel to the device is provided for cleaning the filter material loaded with solids. A partition 53 divides the backwash tank into a left and right chamber 55, 57 in the illustration. A lower removal line 60 with shut-off device 62 is provided for removing the filter material from the device and a return line 64 with shut-off device 66 adjoining its upper bottom is provided for returning from the backwashing tank. A line 68 with shut-off device 70 is used to remove the solids removed from the filter material. A cleaning liquid is fed into the backwashing container via a detergent line 72 with a shut-off element 74 connected to its upper bottom and opening into the left chamber. After opening the shut-off devices 70; 74 detergent is fed via line 72 into the backwash tank to clean the removed filter material. The filter material within the backwash tank expands downward and the wash liquid contaminated with the cleaned solids is drained off via line 68 . After closing the shut-off elements 70 in the line for the removal of the cleaned solids from the backwashing container and the shut-off elements 3 and 46 in the inlet and outlet for the liquid passed through the cleaning device and opening of the shut-off element 38 , the cleaned filter bodies are removed by the Rinsing agent flow above the removal 42 of the liquid is returned to the housing of the cleaning device and placed on top of the bed of the filter material. The shut-off devices 74 and 66 and 38 are then closed and the shut-off devices 3 and 46 are opened again to allow the liquid to be cleaned to flow through the cleaning device.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Filter beispielsweise durch Anflanschung unmittelbar auf dem Abscheider aufgesetzt. Die Vorteile des mit der Reinigungs- Einrichtung durchführbaren und nachstehend in zwei Beispielen erläuterten Verfahrens sind jedoch gleichermaßen erzielbar, wenn der Filter neben dem Parallelabschalter angeordnet und mit diesem über Leitungen derart verbunden wird, daß ein Durchsatz durch den Filter gleichfalls in Strömungsrichtung von unten nach oben erfolgt.In the embodiment described above, the filter for example by flanging directly on the Separator attached. The advantages of cleaning Setup feasible and two examples below explained methods are, however, alike achievable if the filter next to the parallel switch arranged and connected to it via lines in such a way that throughput through the filter is also in the direction of flow from bottom to top.

Beispiel 1example 1

Es sind 300 l/h Rohwasser mit einem Gesamtsalzgehalt von 8 mval/l und einem Gehalt an suspendierten Stoffen von 200 mg/l zu behandeln. Als Flockungsmittel werden 30 mg/l FeCl3 und als Flockungshilfsmittel 0,2 mg/l eines anionischen Polyelektrolyts eingesetzt. Es wird eine Einrichtung mit einem lichten Gehäuse-Durchmesser von 150 mm eingesetzt. Das Parallelplattenpaket im unteren Abschnitt der Einrichtung wird unter 55° gegen die Horizontale geneigt angeordnet. Das Parallelplattenpaket ist für eine Oberflächenbelastung im unteren Bereich von 8 m/h und im oberen Bereich von 1,5 m/h ausgelegt. Für den oberen Abschnitt der Einrichtung wird eine lineare Filtergeschwindigkeit von 17 m/h gewählt. Hierfür erhält dieser Abschnitt 14 l Filtermaterial aus vorgeschäumten Polystyrol-Teilchen mit einem Durchmesser von 0,6 mm und einer Dichte von 0,06 g/cm3. Die Schichthöhe des Filtermaterials beträgt 800 mm. Es werden chargenweise jeweils im Abstand von 180 Minuten 1 l Filtermaterial abgezogen, gereinigt und wieder zurückgeführt. Der Rückspülbehälter weist hierfür eine lichten Durchmesser von 80 mm und Kammern mit einem Nutzvolumen von je 2 l auf. Die Rückspülperiode erstreckt sich über 2 min. Das aus der Vorrichtung austretende Reinwasser weist einen Restschwebstoffgehalt von 0,5 mg/l auf.300 l / h of raw water with a total salt content of 8 meq / l and a suspended matter content of 200 mg / l are to be treated. 30 mg / l FeCl 3 are used as flocculants and 0.2 mg / l of an anionic polyelectrolyte as flocculants. A device with a clear housing diameter of 150 mm is used. The parallel plate pack in the lower section of the device is arranged at an angle of 55 ° to the horizontal. The parallel plate package is designed for a surface load of 8 m / h in the lower area and 1.5 m / h in the upper area. A linear filter speed of 17 m / h is selected for the upper section of the device. For this purpose, this section receives 14 l of filter material made of pre-expanded polystyrene particles with a diameter of 0.6 mm and a density of 0.06 g / cm 3 . The layer height of the filter material is 800 mm. 1 liter of filter material is withdrawn, cleaned and returned in batches every 180 minutes. The backwash tank has a clear diameter of 80 mm and chambers with a usable volume of 2 l each. The backwash period extends over 2 min. The pure water emerging from the device has a residual suspended matter content of 0.5 mg / l.

Beispiel 2Example 2

Es sind 30 m3/h Rohwasser mit einem Gehalt an Salzen und suspendierten Stoffen entsprechend Beispiel 1 zu behandeln, dem also auch übereinstimmende Flockungs- und Filterhilfsmittel zugesetzt werden.30 m 3 / h of raw water with a content of salts and suspended substances are to be treated in accordance with Example 1, to which corresponding flocculation and filter aids are also added.

Es wird eine Einrichtung mit einem lichten Gehäuse- Durchmesser von 1580 mm eingesetzt und das Parallelplattenpaket um 55° gegen die Horizontale geneigt angeordnet. Der untere Bereich des Parallelplattenpakets ist für eine effektive Oberflächenbelastung von 5,7 m/h, der obere für einen solchen von 1,5 m/h ausgelegt. Für eine lineare Filtergeschwindigkeit im oberen Abschnitt der Einrichtung von 17 m/h werden 1.200 l Filtermaterial der im Beispiel 1 verwendeten Art in einer Schichthöhe von 600 mm angeordnet. 20 l des Filtermaterials werden chargenweise jeweils im Abstand von 20 Minuten in einem Abscheidegefäß unter Einschluß des Transportes über einen Zeitabschnitt von 2 Minuten gereinigt. Das Abscheidegefäß weist hierfür einen lichten Durchmesser von 250 mm auf und ist in zwei Kammern mit einem Nutzvolumen von je 40 l unterteilt. Das erhaltene Reinwasser weist einen Restschwebstoffgehalt auf, der unter 0,5 mg/l liegt.A device with a clear housing Diameter of 1580 mm and the parallel plate package arranged at an angle of 55 ° to the horizontal. The lower area of the parallel plate package is for an effective surface load of 5.7 m / h, the upper one is designed for a speed of 1.5 m / h. For a linear filter speed in the upper section The installation of 17 m / h is 1,200 l of filter material of the type used in Example 1 in a layer height of 600 mm. 20 l of the filter material in batches at intervals of 20 minutes in one Separation vessel including the transport over cleaned for a period of 2 minutes. The The separating vessel has a clear diameter for this from 250 mm and is in two chambers with a usable volume divided by 40 l each. The pure water obtained  has a residual suspended solids content that is below 0.5 mg / l.

Claims (9)

1. Verfahren zum Entfernen von dispersen und gelösten Stoffen aus Flüssigkeiten unter Zugabe und Einmischung von Flockungs- und/oder Fällungsmitteln sowie nachfolgender Sedimentation und Filtration, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit nach einer Abscheidung von Grobsediment in einem kontinuierlich aufsteigenden Strom in einem Schwebebett behandelt, Feinsediment abgetrennt, nachfolgend durch Sedimentation geklärt und schließlich mit in ihr schwimmendem Filtermaterial filtriert wird, und daß das Filtermaterial extern gereinigt wird.1. A process for removing disperse and dissolved substances from liquids with the addition and mixing in of flocculants and / or precipitants and subsequent sedimentation and filtration, characterized in that the liquid is treated in a floating bed after separation of coarse sediment in a continuously rising stream, Fine sediment separated, subsequently clarified by sedimentation and finally filtered with filter material floating in it, and that the filter material is cleaned externally. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Filtermaterials diskontinuierlich aus dem unteren Eintrittsbereich der Flüssigkeit in die Filtrationszone entnommen und nach der externen Reinigung oberhalb der Austritts der Flüssigkeit aus der Filtrationszone in diese zurückgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that part of the filter material discontinuously from the lower entry area of the liquid into the Filtration zone removed and after external cleaning above the exit of the liquid from the filtration zone is returned to this. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Oberflächenbelastung innerhalb des Schwebebetts zwischen 3 und 40 m/h, innerhalb der Klärung zwischen 0,5 und 8 m/h und die lineare Filtergeschwindigkeit zwischen 5 und 40 m/h eingestellt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the effective surface load within the Floating beds between 3 and 40 m / h, within the Clarification between 0.5 and 8 m / h and the linear filter speed between 5 and 40 m / h becomes.   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Reinigung des Filtermaterials jeweils zwischen 1 und 20 % von dessen Gesamtfüllung entnommen und das entnommene Filtermaterial in Richtung seiner Einführung in die externe Reinigung mit einer linearen Geschwindigkeit zwischen 30 und 200 m/h in Strömungsrichtung von oben nach unten mit einer Reinigungsflüssigkeit durchströmt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that for cleaning the filter material between 1 and 20% of each Total filling removed and the removed filter material towards its introduction to the external Cleaning at a linear speed between 30 and 200 m / h in the direction of flow from the top to the top flows through with a cleaning liquid at the bottom becomes. 5. Einrichtung zur Sedimentation und Filtration von Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch ein geschlossenes, insbesondere zylindrisches Gehäuse, welches sich aus einem unteren gegenüber der Vertikalen geneigt angeordneten und einem oberen vertikal ausgerichteten Abschnitt zusammensetzt, von denen der untere Gehäuseabschnitt erste parallele Flächen (30) in geringer und über diesen zweite Flächen (32) mit gegenüber den ersten Flächen größerer Teilung aufweist, und durch eine Füllung des oberen Gehäuseabschnitts mit Filtermaterial (40).5. Device for sedimentation and filtration of liquids, characterized by a closed, in particular cylindrical housing, which is composed of a lower, inclined to the vertical and an upper, vertically aligned section, of which the lower housing section first parallel surfaces ( 30 ) in less and has second surfaces ( 32 ) with a larger pitch than the first surfaces, and by filling the upper housing section with filter material ( 40 ). 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Flächen (30; 32) des unteren Gehäuseabschnitts unterschiedliche Länge derart aufweisen, daß die zweiten Flächen (32) eine geringere Länge haben und im oberen Bereich angeordnet sind, während die mit den zweiten Flächen abwechselnd angeordneten ersten Flächen (30) über die Gesamthöhe des unteren Gehäuseabschnitts durchlaufen. 6. Device according to claim 5, characterized in that the parallel surfaces ( 30; 32 ) of the lower housing section have different lengths such that the second surfaces ( 32 ) have a shorter length and are arranged in the upper region, while those with the second Pass through surfaces of alternately arranged first surfaces ( 30 ) over the total height of the lower housing section. 7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch ein Filterbett mit einer Schichthöhe des Filtermaterials (40) zwischen 0,4 bis 2 m mit einem wirksamen Korndurchmesser des Filtermaterials zwischen 0,5 und 3 mm und einer Dichte zwischen 0,04 und 0,9 g/cm3.7. Device according to claim 5 or 6, characterized by a filter bed with a layer height of the filter material ( 40 ) between 0.4 to 2 m with an effective grain diameter of the filter material between 0.5 and 3 mm and a density between 0.04 and 0 , 9 g / cm 3 . 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch ein Abscheidegefäß (51), welches über Leitungen (60; 64) und in diesen angeordnete Absperrorgane (62; 66) mit dem oberen vertikalen Abschnitt des Gehäuses (20) verbunden ist, wobei die eine Leitung (60) zur Entnahme des Filtermaterials und die andere Leitung (64) zur Rückführung desselben ausgebildet ist, und durch weitere mit Absperrorganen (70; 74) versehene Leitungen (68; 72), von denen die obere Leitung (72) zur Zufuhr einer Reinigungsflüssigkeit und die untere Leitung (68) zur Abfuhr mitsamt der aus dem Filtermaterial ausgewaschenen Verunreinigungen dient.8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized by a separating vessel ( 51 ) which is connected to the upper vertical section of the housing ( 20 ) via lines ( 60; 64 ) and shut-off elements ( 62; 66 ) arranged therein, one line ( 60 ) for removing the filter material and the other line ( 64 ) for recycling the same, and further lines ( 68; 72 ) provided with shut-off devices ( 70; 74 ), of which the upper line ( 72 ) for the supply of a cleaning liquid and the lower line ( 68 ) for removal together with the contaminants washed out of the filter material. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abscheidegefäß (51) zumindest zwei Kammern (55; 57) aufweist, die im Bereich des unteren Gefäßbodens miteinander verbunden sind.9. Device according to claim 8, characterized in that the separating vessel ( 51 ) has at least two chambers ( 55; 57 ) which are connected to one another in the region of the lower vessel bottom.
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