NO139991B

NO139991B - PROCEDURE AND FACILITIES FOR FILTERING LIQUIDS

Info

Publication number: NO139991B
Application number: NO742805A
Authority: NO
Inventors: Eric Paul Austin; John Trevor Allanson
Original assignee: Hartley Simon Ltd
Priority date: 1973-08-25
Filing date: 1974-08-02
Publication date: 1979-03-12
Also published as: HK6577A; DK146436B; DK452474A; NL156323B; ATA655974A; FR2241327A1; GB1443353A; CH587674A5; NO742805L; NL7410538A; DE2434968C3; DE2434968A1; AU7255474A; FI58442B; IT1020138B; AR205253A1; FI234574A; SE409819B; IE39820B1; BR7406881A

Description

Oppfinnelsen vedrører filtrering av væsker, særlig The invention relates to the filtration of liquids, in particular

for fjerning av suspenderte faststoffer fra kloakkavløp i terti-ære behandlingstrinn. for the removal of suspended solids from sewage effluents in tertiary treatment stages.

Den vanlige fremgangsmåten ved filtrering av en væske for å fjerne suspenderte stoffer er å la væsken strømme gjennom et horisontalt sjikt av partikkelformet filtermateriale, f.eks. sand. Denne metodikk har den alvorlige ulempe at filtrerings-prosessen av og til må stoppes mens filtermaterialet renses eller skiftes . The usual method of filtering a liquid to remove suspended solids is to allow the liquid to flow through a horizontal bed of particulate filter material, e.g. sandy. This methodology has the serious disadvantage that the filtering process must occasionally be stopped while the filter material is cleaned or changed.

Det har vært foreslått å filtrere væsker ved å sende væskestrømmen horisontalt gjennom et sjikt i form av en vertikal sandsøyle, som kontinuerlig beveger seg nedover, idet sand fra foten av søylen gjenvinnes, renses og sendes tilbake til toppen av søylen. En slik filtrering er imidlertid heller ikke tilfredsstillende, fordi filtermaterialsjiktet kan tilstoppes re-lativt raskt. Forsøker man å bevege sandsøylen hurtigere for å kompensere for tilstoppingseffekten, så støter man på problemer som skyldes at filtersjiktet opphører med å være godt pakket, og man mister derfor mye av filtervirkningen. It has been proposed to filter liquids by sending the liquid flow horizontally through a layer in the form of a vertical column of sand, which continuously moves downwards, sand from the base of the column being recovered, cleaned and sent back to the top of the column. However, such filtration is also not satisfactory, because the filter material layer can become clogged relatively quickly. If you try to move the sand column faster to compensate for the clogging effect, you encounter problems due to the filter layer ceasing to be well packed, and you therefore lose much of the filter effect.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en ny fremgangsmåte og en innretning for filtrering av væsker, med bibehold av dé fordeler den foran nevnte teknikk gir, idet den spesielle hensikt er å eliminere - i hvert fall til en viss grad, de foran nevnte ulemper. The purpose of the present invention is to provide a new method and a device for filtering liquids, while retaining the advantages that the aforementioned technique provides, the particular purpose being to eliminate - at least to a certain extent, the aforementioned cons.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt en fremgangsmåte som angitt i krav 1, mens trekk ved den nye innretning for utøvelse av fremgangsmåten fremgår av krav 2 og de etterfølgende underkrav. ' According to the invention, a method is therefore provided as stated in claim 1, while features of the new device for carrying out the method appear in claim 2 and the subsequent sub-claims. '

Med oppfinnelsen oppnår man en meget effektiv filtrering og man unngår en hiarjiig tilstopping av filters jiktet. With the invention, you achieve a very efficient filtration and you avoid a hiarjiig clogging of the filter gasket.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor figur 1 viser et vertikalsnitt gjennom en første utførelsesform av en innretning, og figur 2 viser et del-vis gjennomskåret skjematisk perspektivriss av en andre utførelses-form av en innretning for filtrering av en væske. The invention shall be described in more detail with reference to the drawings, where Figure 1 shows a vertical section through a first embodiment of a device, and Figure 2 shows a partly cut-through schematic perspective view of a second embodiment of a device for filtering a liquid.

I figur 1 er det vist en filterbeholder 10- Beholderen 10 har hovedsaklig rektangulært horisontalt tverrsnitt og har avtagende tverrsnitt ved den nedre delen 11, hvor beholderen er tilknyttet en ledning 12. Figure 1 shows a filter container 10 - The container 10 has a mainly rectangular horizontal cross-section and has a decreasing cross-section at the lower part 11, where the container is connected to a line 12.

En skrå plate 13 er anordnet inne i beholderen 10. Denne platen strekker seg mot to motliggende vegger i beholderen og er anordnet slik at dens nedre kant 14 har en avstand fra en sidevegg 15, Den øvre kanten 16 er også anordnet med en avstand fra den hosliggende sidevegg 17, men fra denne øvre kant strekker det seg en vertikal plate 18 som går opp over beholderens øvre begrensning. Over skjermplaten 13 er det anordnet et sandrensekammer 19 inne i et rom 20 øverst i beholderen 10. Bunnen av kammeret 19 dannes av plater 21 og 22 som strekker An inclined plate 13 is arranged inside the container 10. This plate extends towards two opposite walls in the container and is arranged so that its lower edge 14 has a distance from a side wall 15. The upper edge 16 is also arranged at a distance from the adjacent side wall 17, but from this upper edge extends a vertical plate 18 which goes up above the container's upper limit. Above the screen plate 13, a sand cleaning chamber 19 is arranged inside a room 20 at the top of the container 10. The bottom of the chamber 19 is formed by plates 21 and 22 which extend

seg fra et utløp 23 i kammeret 19 og frem til henholdsvis" sideveggen 15 i beholderen 10 og skjermplaten 13. from an outlet 23 in the chamber 19 and up to the side wall 15 of the container 10 and the shield plate 13, respectively.

Beholderen 10 inneholder et sjikt 24 av partikkelformet filtermateriale, i dette tilfellet sand, som innføres i beholderen 10 gjennom kammeret 19. Sanden som går inn i beholderen 10, faller ned på sandreserven 25, som ligger over skjermplaten 13. Fra bunnen av dette reservelaget strømmer så sand forbi skjermplatens 13 nedre kant 14 som bevirker at sjiktet 24 får en fri og skrånende øvre flate 26 . Sanden strømmer nedover den skrå flate 26, med en rullevirkning, som bevirker en plassering av sandpartiklene. Mindre partikler får en tendens til å holde seg på toppen av skråningen, mens de større partikler vil rulle ned skråningen. Sandpartikler som går inn i beholderen 10 nær sideveggen 15 får en tendens til å strømme vertikalt nedover uten segregering. The container 10 contains a layer 24 of particulate filter material, in this case sand, which is introduced into the container 10 through the chamber 19. The sand that enters the container 10 falls onto the sand reserve 25, which lies above the screen plate 13. From the bottom of this reserve layer flows then sand past the lower edge 14 of the screen plate 13, which causes the layer 24 to have a free and sloping upper surface 26. The sand flows down the inclined surface 26, with a rolling effect, which causes a placement of the sand particles. Smaller particles tend to stay at the top of the slope, while the larger particles will roll down the slope. Sand particles entering the container 10 near the side wall 15 tend to flow vertically downwards without segregation.

Ved bruk av innretningen føres den væske som skal filtreres inn gjennom en mateledning 27 og går inn i beholderen 10 gjennom overløpet 28. Væsken strømmer inn under skjerm- When using the device, the liquid to be filtered is fed in through a feed line 27 and enters the container 10 through the overflow 28. The liquid flows in under the screen

platen 13 og går altså inn i filtersjiktet 24 gjennom den fri the plate 13 and thus enters the filter layer 24 through the free

skrå flate 26. Væsken filtreres når den går gjennom.sjiktet .24 og'gar til slutt ut gjennom et filtratutløp i form av en sikt,, 29'i sideveggen 15", bg ut gjennom ledningen 30. inclined surface 26. The liquid is filtered when it passes through the layer 24 and finally exits through a filtrate outlet in the form of a sieve 29 in the side wall 15", bg out through the line 30.

Under filtreringen trekkes sand hele tiden i fra bunnen av"sjiktet 24, inn i ledningen 12 og derfra opp til -toppen.av sjiktet 24 gjennom en ledning 31. Transporten av sand skjer, ved hjelp av luft som innføres i røret 12 gjennom en tilførsels-., ledning 32. På denne måten beveger sjiktet 24 i beholderen seg hele tiden riedovér, med en relativ langsom hastighet... Ledningen 31 munner ut i kammeret 19. En del av den væske som føres inn i innretningen gjennom ledningen 27 føres gjennom en ledning 33 inn i rommet over sandireserven 25, under utløpet 23 fra kammeret 19. Denne væske virker som vaskevæske. For styring av vaskevæsken er det anordnet en ventil 34 i ledningen 33. Vaskevæsken strømmer oppover gjennom kammeret 19 og vasker, eller renser sanden som tilføres kammeret 19 fra røret 31. Vaskevæsken som inneholder forurensninger som er vasket ut av sanden, strømmer så ut fra kammeret 19 og inn i rommet 20, slik det er antydet med pilene, og går ut gjennom en avløpsledning 35. During the filtration, sand is constantly drawn in from the bottom of the layer 24, into the line 12 and from there up to the top of the layer 24 through a line 31. The transport of sand takes place with the help of air that is introduced into the pipe 12 through a supply -., line 32. In this way, the layer 24 in the container constantly moves upward, at a relatively slow speed... The line 31 opens into the chamber 19. Part of the liquid that is fed into the device through the line 27 is passed through a line 33 into the space above the sand reserve 25, below the outlet 23 from the chamber 19. This liquid acts as a washing liquid. To control the washing liquid, a valve 34 is arranged in the line 33. The washing liquid flows upwards through the chamber 19 and washes, or cleans, the sand which is supplied to the chamber 19 from the pipe 31. The washing liquid containing contaminants that have been washed out of the sand then flows out of the chamber 19 into the space 20, as indicated by the arrows, and exits through a drain line 35.

På grunn av den plassering som skjer av sandpartiklene Because of the placement that occurs of the sand particles

vil sjiktet 24 ha grovere partikler ved væskeinnløpssiden, finere partikler i retning innover fra væskeinnløpssiden, og partikler over hele klasseringsområdet ved væskeutløpssiden. De til- . layer 24 will have coarser particles at the liquid inlet side, finer particles in the direction inwards from the liquid inlet side, and particles over the entire classification area at the liquid outlet side. They to- .

nærmede grenser mellom visse soner er antydet på tegningene ved hjelp av strekpunkterte linjer. På grunn av denne segregeringen vil væsken som filtreres til å begynne med i hovedsaken gå approximate boundaries between certain zones are indicated on the drawings by dash-dotted lines. Because of this segregation, the liquid that is initially filtered will essentially leave

gjennom grovere partikler", deretter gjennom finere partikler og til slutt gjennom de balhdede partikler. De blandede partikler forurenses ikke vesentlig under sin bevegelse nedover gjennom beholderen 10. " Resultatet ér enmeget effektiv filtrering og through coarser particles", then through finer particles and finally through the balled particles. The mixed particles are not significantly contaminated during their downward movement through the container 10. "The result is a very effective filtration and

unngår en hurtig tilstopping av sjiktet 24 som i tilfellet ville hindre den frié væskestrømningen frem mot sikten 29. avoids a rapid clogging of the layer 24 which in the case would prevent the free flow of liquid towards the sieve 29.

ønskelig kåh det anordnes nok en skjermplate 36 som if desired, another screen plate 36 is arranged which

gir en andre fri skrå flate 37. Det vil gi den virkning at et lag av overveiende grovere partikler vil bli ført ned over fil-tratutløpssikten 29. gives a second free inclined surface 37. This will have the effect that a layer of predominantly coarser particles will be brought down over the filter-funnel outlet screen 29.

I figur 2 er det vist en innretning som i hovedsaken Figure 2 shows a device similar to the one in the main case

er oppbygget som i figur 1. For like eller tilsvarende deler er det benyttet de samme henvisningstall. Ved denne utførelsen har filtersjiktet 24 hovedsaklig sirkulært horisontalt tverrsnitt og is structured as in Figure 1. The same reference numbers are used for equal or corresponding parts. In this embodiment, the filter layer 24 has an essentially circular horizontal cross-section and

har en fri skrå flate 26 som ligger sentralt og har omvent konisk ji-form. Væsken som skal filtreres strømmer i denne innretning ut-over gjennom sjiktet 24 i fra sentrum/ og samles opp ved filter-beholderens '10 omkrets. Skjermplaten 13 i det førstnevnte eks-empel er her erstattet med et konisk skall 38 og væsken som skal filtreres mates inn i det indre av skallet 38 ved hjelp av en ledning 39. has a free inclined surface 26 which is located centrally and has an inverted conical ji shape. In this device, the liquid to be filtered flows outwards through the layer 24 from the center and is collected at the circumference of the filter container '10. The screen plate 13 in the first-mentioned example is here replaced with a conical shell 38 and the liquid to be filtered is fed into the interior of the shell 38 by means of a line 39.

Sanden i filtersjiktet 24 føres i omløp idet den The sand in the filter layer 24 is circulated as it

trekkes ut ved bunnen av sjiktet 24 ved hjelp av flere rør 12 is extracted at the bottom of the layer 24 by means of several pipes 12

og 31, som fører opp til et sandrensekammer 19. Vaskevæsken som strømmer over kanten 40, går ut gjennom avløpsrøret 35. and 31, which leads up to a sand cleaning chamber 19. The washing liquid that flows over the edge 40 exits through the drain pipe 35.

I likhet med selve beholderen 10 er også rommet 20 sirkulært, Like the container 10 itself, the room 20 is also circular,

dvs. ringformet i tverrsnitt. i.e. ring-shaped in cross-section.

Dersom filtersjiktet 24 i en av utførelsene av en eller annen grunn skulle bli for sterkt forurenset eller belastet, så If the filter layer 24 in one of the designs should for some reason become too heavily contaminated or loaded, then

er det naturligvis mulig å rense filtersjiktet ved å innføre rensevæske ved bunnen av sjiktet 24, eller gjennom rørene 30. Oppfinnelsen er naturligvis ikke begrenset til de viste konstruktive detaljer. it is of course possible to clean the filter layer by introducing cleaning liquid at the bottom of the layer 24, or through the tubes 30. The invention is of course not limited to the constructive details shown.

Istedenfor å trekke materialet i fra bunnen av sjiktet på en kontinuerlig måte, kan man naturligvis benytte en intermitterende uttrekking av materialet. På lignende måte kan væsken som filtreres innføres intermitterende. Instead of extracting the material from the bottom of the layer in a continuous manner, one can of course use an intermittent extraction of the material. In a similar way, the liquid to be filtered can be introduced intermittently.

Materialet som trekkes ut behøves ikke renses og kjøres, The material that is extracted does not need to be cleaned and run,

i omløp dersom friskt erstattelig materiale tilføres filtersjiktet. in circulation if fresh replaceable material is added to the filter layer.

Når man bruker en sirkulær beholder kan væsken som When using a circular container, the liquid which

skal filtreres strømme mot beholderns sentrum, og filtersjiktet kan ha en loddrett stående konisk øvre flate. to be filtered flow towards the center of the container, and the filter layer can have a vertically standing conical upper surface.

Innretningene vil arbeide tilfredsstillende for visse vaesketyper selv når man bruker et filtermateriale som består av partikler med hovedsaklig identisk størrelse, men bruk av et filtermateriale som klasseres som beskrevet foran, foretrekkes naturligvis. The devices will work satisfactorily for certain liquid types even when using a filter material consisting of particles of essentially identical size, but use of a filter material classified as described above is naturally preferred.

Om ønskelig kan filtermaterialet vaskes med en del If desired, the filter material can be washed with a part

av væsketilførselen etter at væsken først er gått gjennom filtersjiktet. of the liquid supply after the liquid has first passed through the filter layer.

Claims

1. Procedure for filtering a liquid where a layer of particulate material with particles of varying size is provided in a container, the material being extracted from the bottom of the layer and replacement material is added to the layer above, characterized in that the replacement material is supplied through an opening with an edge limitation that the material flows past, whereby the layer has a free inclined upper surface that extends down from the edge limitation, and that the liquid to be filtered is led into the container through a line separated from the aforementioned opening and towards the inclined surface of the layer, so that the liquid can flow down through the layer.

2. Device for filtering a liquid with the method according to claim 1, and including a filtering container containing a layer of particulate material with particles of varying size, a device for extracting the material from the bottom of the filter layer, and device for supplying replacement material to the filter layer through an opening, characterized in that the opening has an edge restriction (14) that the material flows past, the container extending down below the opening on each side of the edge restriction, whereby the layer gets a free sloping upper surface (26) that extends from the edge restriction (14) and where a line is arranged separate from the said opening, which line enables the liquid to be filtered to enter the container and flow down through the filter layer (24); as the liquid enters the layer mainly only through the aforementioned inclined upper surface (26).

3. Device according to claim 2, characterized by a device (36) for providing a second free inclined surface which is arranged in such a way that a layer of predominantly coarse particles is formed above the filtrate outlet (29).

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the edge restriction that the material flows past is formed by a screen in the container.

5. Device according to claim 4, characterized in that the container has a circular cross-section, and that said screen is formed by an upright conical shell (38), whose maximum diameter is smaller than the diameter of the container.