DE4008332C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Filtern und Aufbereiten von Schmutzwasser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Filtern und Aufbereiten von Schmutzwasser.

Ein derartiges Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind aus der DE-OS 16 11 168 und der DE-GM 19 58 336 bekannt, welche auf denselben Anmelder zurückgehen.

Bei den bekannten Verfahren wird das Schmutzwasser mit Hilfe von Druckluft durch eine Rohrkaskade gedrückt, in welcher im wesentlichen senkrechte Steig- und Sturzabschnitte abwechseln, wobei das Wasser anschließend unter Bildung einer fortlaufenden Welle an der Wasseroberfläche in einen Sedimentierbehälter einströmt. Von dort wird das Wasser über einen Überlauf in ein Filtersystem geführt, an dessen Ausgangsseite mit Hilfe eines Injektors nach dem hydrodynamischen Prinzip ein Unterdruck erzeugt wird, um einen Sog auf der Ausgangsseite der Filter zu erzeugen, wobei der Injektor mit Druckluft und Wasser aus dem Überlaufbereich des Sedimentlerbehälters versorgt wird.

In dem geschlossenen Sedimentierbehälter herrscht aufgrund des Eindrückens des Schmutz­ wassers mit Hilfe von Druckluft ein Überdruck, und wegen des relativ schnellen Einströmens von Schmutzwasser aufgrund dieser Druckbeförderung bildet sich an der Wasseroberfläche im Sedimentlerbehälter, d. h. an der Grenzfläche zwischen Wasser und der darüberliegenden Luft, eine turbulente Wellenformation aus, welche die Sedimentation in diesem Bereich fördert. Das auf diese Weise grob vorgereinigte Wasser gelangt über einen Überlauf und, nach wie vor unter dem im Sedimentierbehälter herrschenden Druck stehend, in ein Filtersystem, an dessen Ausgangs­ seite ein Sog erzeugt wird. Diese Zusammenwirkung aus Druck auf der Filtereingangsseite und Sog auf der Filterausgangsseite bewirkt eine sehr effektive Filterung und verhindert auch weitgehend ein Verstopfen der Filter, zumal eine Ausscheidung grober und schwerer Ver­ unreinigungen schon vorher im Sedimentlerbehälter erfolgt. Der Sog auf der Filterausgangsseite wird erzeugt mit Hilfe eines sogenannten Injektors, der eine Ausströmöffnung auf der Auslaßseite der Filter hat und somit nach dem hydrodynamischen Prinzip einen Sog erzeugt. Der Injektor wird seinerseits mit Druckluft und Wasser aus dem Überlaufbereich des Sedimentlerbehälters versorgt. Das aus den Filtern mit Hilfe des Injektors abgesaugte Wasser wird aufgrund der Injektorwirkung zusammen mit der durch den Injektor hindurchströmenden Druckluft und dem Wasser, was diese Druckluft mitführt, aus dem Ausgang des Systems ausgestoßen.

Dabei hat sich jedoch gezeigt, daß der Injektor bei einer solchen Anordnung nicht immer störungsfrei arbeitet und daß eventuell zu große Mengen von noch nicht gefiltertem Wasser durch den Injektor mitgerissen werden, so daß die Reinigungswirkung nicht optimal ist.

Insbesondere konnte nach dem Stand der Technik der Injektor so stark schwanken, daß die Leistungsfähigkeit der Anlage deutlich herabgesetzt wurde.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Filtern und Aufbereiten von Schmutzwasser mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, bei welchen die Injektorwirkung besser geregelt und der Durchfluß durch die gesamte Anlage sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß über ein teilweise mit Wasser gefülltes, U-förmiges Verbindungsrohr zwischen dem Gasraum des Sedimentierbehälters und der Ausgangsseite der Filter an den Filtern vorbei parallel zu dem Injektor ein teilweiser Druckausgleich bereitgestellt wird, wodurch eine Regelwirkung auf den Injektor ausgeübt wird.

Dadurch, daß diese zusätzliche Verbindung so angeordnet ist, daß sie einen teilweisen Druckausgleich zwischen dem Überdruckgasbereich des Sedimentierbehälters und dem Injektorausgang bereitstellt, jedoch keinerlei Flüssigkeit mit sich reißen kann, unterbleiben die nachteiligen Effekte, die unter ungünstigen Umständen in dem vorher bekannten Injektor auftreten konnten. Es wird so sichergestellt, daß bei einem schwankenden, geringen Wasserstrom durch den Injektor mit entsprechenden Druckschwankungen auf der Ausgangsseite auf jeden Fall ein teilweiser Druckausgleich auf der Ausgangsseite des Filters bzw. des Injektors stattfindet, so daß dort die gewünschte Sogwirkung in etwa konstant bleibt, um gereinigtes Wasser aus dem Filterbereich anzusaugen und aus dem Ausgang der Anlage auszustoßen. Dabei ist diese zusätzliche Verbindung als im wesentlichen U-förmiges Rohr ausgebildet, wobei in den ausgangsseitigen U-Schenkel das Reinwasser einströmen kann, welches die Druckaus­ gleichwirkung durch das Rohr vermittelt, indem die Differenz der Wassersäulen in den beiden U- Schenkeln sich den Druckschwankungen anpaßt und diese dadurch abmildert.

Es folgt eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Fig. 1 und 2.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung mit fortgelassener Seitenwand und

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung ohne Deckel.

Man erkennt in der Seitenansicht gemäß Fig. 1 links eine insgesamt mit 17 bezeichnete Rohrkaskade, in welcher Steig- und Fallabschnitte in Fließrichtung abwechseln. Schmutzwasser wird bei 8 zugeführt und gelangt über ein Rückschlagventil 21 in die Rohrkaskade 17. Mit 29 sind Druckluftanschlüsse bezeichnet, wobei die hier eintretende Druckluft die Bewegung der entstehenden Mischung aus Druckluft und Wasser durch die Rohrkaskade 17 unterstützt. In der Rohrkaskade sind noch ein Überdruckventil 26 und ein Rückschlagventil 22 vorgesehen. Das Luft- Wasser-Gemisch läuft schließlich bei 4 über die Wand 9 zwischen Rohrkaskade und einem Sedimentierbehälter 30 über. Da das Luft-Wasser-Gemisch mit Überdruck in den Sedimentierbe­ hälter 30 eintritt, entsteht eine mehr oder weniger turbulente Fortbewegungswelle, deren Oberfläche mit 2 angedeutet ist. Oberhalb der Fortbewegungswelle sammelt sich die Luft bzw. das Gas, welches aus der Rohrkaskade 17 austritt. Im unteren Teil des Sedimentlerbehälters 30 lagert sich auf dem geschlossenen Boden 24 Sediment aus dem Schmutzwasser ab. Mit 20 ist die Position zweier Schlauchanschlüsse wiedergegeben, mit deren Hilfe von Zeit zu Zeit das sich auf dem Boden ansammelnde Sediment abgesaugt werden kann. Ansonsten schwappt das Wasser wegen der Welle 2 über den Überlauf 5 über, welcher von der Oberkante der rechten Wand 5a des Sedimentierbehälters 30 gebildet wird. Von dort gelangt das Wasser in eine mit 5b bezeichnete Filterstrecke, an deren Ausgangsseite ein relativer Unterdruck (Sog) bereitgestellt wird. Ein Teil des Wassers gelangt auch in die im Abstand hinter dem Überlauf 5 angeordnete Öffnung 1 eines Inlektors 10, der im wesentlichen aus einem Rohr mit mehreren Umlenkungen besteht. Dieses Wasser wird aufgrund des Überdruckes im Gasraum 23 durch den Injektor 10 hindurchgedrückt und gelangt schließlich über ein Ausgangsrohr 3 nach außen. Dabei entsteht auf der Ausgangsseite des Injektors 10 ein Sog, der über das Rückschlagventil 27 auf die Ausgangsseite der Filter 5b wirkt. Parallel zum Injektor ist ein U-förmiges Rohr 12 vorgesehen, welches mit einer Öffnung 11 den Gasraum 23 mit der Ausgangsseite des Injektors 10 verbindet. Da auf der Ausgangsseite des Injektors ein Gas-Wasser-Gemisch austritt und da auch aus den Filtern Wasser angesaugt wird, gelangt Wasser in das U-förmige Rohr 12 und sammelt sich nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren in beiden Schenkeln des U-förmigen Rohres 12 an, wodurch stärkere Schwankungen der Druckdifferenz zwischen dem Gasraum 23 und dem Ausgang des Injektors 10 ausgeglichen bzw. geglättet werden.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung in einer Ansicht von oben, wobei man links die Rohrkaskade 17 erkennt, in deren unteren Bereich die in Verbindung mit Fig. 1 bereits erläuterte Schmutzwasser­ zufuhr 8 und die Druckluftzufuhr 29 vorgesehen sind. Ganz links in Fig. 2 erkennt man noch das Überdruckventil 26. Gestrichelt eingezeichnet sind die beiden Rückschlagventile 21 und 22. Über den oberen Rand 4 der Wand 9 gelangt das mit Druckluft vermischte Schmutzwasser in den Sedimentierbehälter 30, unter welchem gestrichelt die einzelnen Filter 5b eingezeichnet sind. Um zu diesen Filtern 5b zu gelangen, muß das Wasser rechts über den Überlauf 5 nach unten strömen, um dann unter dem Sedimentlerbehälter 30 durch die Filter 5b zu strömen. Rechts in Fig. 2 erkennt man noch den ebenfalls bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Injektor 10 und das U-förmige Verbindungsrohr 12, bzw. dessen Eintrittsöffnung 11. Ganz rechts befindet sich der Auslaß 3 für das mit dem Sauererstoff der Druckluft angereicherte gereinigte Wasser. Mit 20 sind wiederum die beiden Anschlußstutzen gekennzeichnet, durch welche aus dem unteren Bereich des Sedimentierbehälters 30 das Sediment abgelassen werden kann.

Claims (5)

1. Verfahren zum Filtern und Aufbereiten von Schmutzwasser, bei welchem das Wasser mit Hilfe von Druckluft durch eine Rohrkaskade (17) gedrückt wird, in welcher Steig- und Sturzabschnitte abwechseln, das Wasser anschließend unter Bildung einer fort­ laufenden Welle in einen Sedimentierbehälter einströmt und von dort über einen Überlauf (5) in ein Filtersystem geführt wird, an dessen Ausgangsseite mit Hilfe eines Injektors (10) hydrodynamisch ein Unterdruck erzeugt wird, wobei der Injektor aus dem Überlaufbereich des Sedimentierbehälters mit Druckluft und Wasser versorgt wird und wobei das mit Hilfe des Injektors (10) aus den Filtern (5b) abgesaugte Wasser als gereinigtes Wasser wieder ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, daß über ein teilweise mit Wasser gefülltes, U-förmiges Verbindungsrohr zwischen dem Gasraum des Sedimentierbehälters und der Ausgangsseite der Filter an den Filtern (5b) vorbei parallel zu dem Injektor (10) ein teilweiser Druckausgleich bereitgestellt wird, wodurch eine Regelwirkung auf den Injektor (10) ausgeübt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft mit einem Überdruck von etwa 0,3 bar in die Rohrkaskade eingeleitet wird.

3. Vorrichtung zum Filtern und Aufbereiten von Schmutzwasser, bestehend aus Zugangs- und Abgangsleitungen (8, 3), einer Rohrkaskade mit abwechselnden Steig- und Fallstrecken (17) auf der Eingangsseite, einem anschließenden Sedimentlerbehälter (30) mit Überlauf (5), einer an den Überlauf anschließenden Filterstrecke, einem Druckluft­ anschluß (29) auf der Eingangsseite, durch welchen Druckluft in die Rohrkaskade eingepreßt wird, um so eine Mischung aus Druckluft und Wasser in den Sedimentlerbehäl­ ter (30) zu überführen, einem Injektor (10) auf der Ausgangsseite der Filterstrecke mit einem Injektoreingang (1) im Überlaufbereich des Sedimentlerbehälters, durch welchen Druckluft und Wasser in den Injektor (10) eintreten, wodurch auf der Injektorausgangsseite ein Sog auf den Ausgang der Filterstrecke wirkt und wobei das Wasser aus der Filterstrecke mit Hilfe des Injektors aus dem Ausgang (3) ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Injektor ein U-förmiges Verbindungsrohr (12) vorgesehen ist, welches den Gasraum des Sedimentlerbehälters (30) mit der Ausgangs­ seite der Filterstrecke und des Injektors (10) verbindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsrohr so ausgestaltet ist, daß es auf der Ausgangsseite rückströmendes Wasser aufnehmen kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Injektorausgang und dem Ausgang (3) für Reinwasser eine U-förmige Laufstrecke für das Reinwasser vorgesehen ist.