專利名稱：污染液體凈化用的過濾裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過濾裝置，用于在清洗和處理過程中凈化污染液體，特別是廢水。該過濾裝置由幾個相互隔開的過濾元件組成，這些過濾元件組成過濾組件，并以圓形或多邊形的方式且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在盛有過濾液體的容器內(nèi)。以圓形或多邊形的方式設(shè)置的過濾組件形成空腔，該空腔借助吸入口與容器相連通。
背景技術(shù)：
這種過濾裝置的過濾元件由在兩側(cè)裝備有過濾器的梯形過濾板組成，這些過濾器具有排出濾液用的特殊結(jié)構(gòu)。過濾組件在仍然處于靜態(tài)的液體中開始旋轉(zhuǎn)運動時，在過濾表面上出現(xiàn)流阻，這個流阻在開始時阻止了被濾除的固體沉積在過濾表面上。然而，隨著過濾裝置繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，由于過濾液體越來越多地循環(huán)，液體與過濾板之間的相對速度減小。因此，隨著過濾的進行，在過濾器上形成由固體組成的覆蓋層，從而降低了過濾裝置的效率。
為了消除阻礙過濾的覆蓋層，例如從DE 195 37 578可知，過濾器可以裝備有可逆流動裝置(reversible flow device)。為此，來自排出側(cè)的經(jīng)凈化的液體壓入過濾板，以帶走過濾表面上粘附的固體層。如果清洗不徹底，可以利用相連的抽水機進一步加強可逆流動。但是，在這個清洗過程中，可逆流動裝置引起了過濾器的機械磨損，因而降低了它們的使用壽命。在一些類型的過濾器中，這種可逆流動裝置可能導致過濾器的破壞，因此可逆流動不能應用于所有過濾器。當固體在容器內(nèi)聚集后，用于清洗過濾器的液體回流到容器內(nèi)并重新進行過濾過程，這導致了過濾效率相當大程度的降低。此外，在過濾過程的各個清洗階段之間，不連續(xù)的清洗導致了被濾出的固體的新的覆蓋層的持續(xù)形成，這對過濾過程的效率產(chǎn)生了負面的影響。
從WO 01/80971A1已知一種清洗裝置，該裝置實現(xiàn)了一種連續(xù)且防止過濾器磨損的清洗，該清洗防止在過濾過程中形成覆蓋層。以圓形或多邊形的方式設(shè)置的過濾器組件形成空腔，該空腔一側(cè)是封閉的，而另一側(cè)借助吸入口與容器相連通。該空腔被制成與導流元件(flow element)，例如泵葉輪一起有效地運轉(zhuǎn)。通過這種方式，由未經(jīng)處理的液體在相鄰過濾元件之間的渦流產(chǎn)生了持續(xù)的流阻，從而清洗過濾器并大大地防止了固體的沉積。容器內(nèi)未經(jīng)處理的液體用于清洗過程，因此裝置中的過濾器的效果不會受到消極的影響。但是，這里的缺點在于導流元件的高能量消耗和相應的成本，因此這種過濾裝置只有在高流量下才能有益地運轉(zhuǎn)。此外，清洗是利用污水完成，這在某些應用情形中--換句話說，當液體受到高度污染時--不會導致最優(yōu)的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，并提供一種用于凈化液體的旋轉(zhuǎn)過濾裝置，該裝置也可以有效地用于小流量和中等流量。
該問題是利用一種用于凈化污染液體的過濾裝置和一種清洗具有獨立權(quán)利要求的特征的過濾裝置的過濾元件的方法得以解決。
根據(jù)本發(fā)明的用于凈化污染液體的過濾裝置由幾個相互隔開的過濾元件組成，這些過濾元件形成過濾組件，并以圓形或多邊形的方式且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在容器內(nèi)。在這種情況下，過濾組件形成空腔，該空腔經(jīng)由吸入口連通到盛有未經(jīng)處理的液體的容器。在該空腔上或內(nèi)設(shè)有清洗裝置，該清洗裝置利用吹洗空氣清洗過濾元件。由于清洗裝置設(shè)置在空腔內(nèi)的中間位置上，并與旋轉(zhuǎn)過濾元件協(xié)力，過濾元件的清洗可以特別有效，甚至可以在低流量的條件下經(jīng)濟地實施。
這種設(shè)置相當大的優(yōu)點在于包括作為清洗裝置的矛狀件，用于引導吹洗空氣進入空腔?？梢悦鞔_地將吹洗空氣引入到待清洗區(qū)域，從而使得非常有效的清洗成為可能。
在本發(fā)明的一種有利的設(shè)計方案中，與相互隔開的過濾元件的數(shù)量相適應，將矛狀件設(shè)計成具有多個吹洗空氣孔。這個特征使空氣流可以明確地同時到達這些相互隔開的過濾元件的每個過濾板。
本發(fā)明的另一種有利的設(shè)計方案將矛狀件設(shè)計成具有至少一個吹洗空氣孔，以及將空腔設(shè)計成可在軸向上移動。在這種設(shè)計方案中，各個過濾元件可以每次一個地非常有效地進行清洗。
在本發(fā)明的一種特別有利的進一步設(shè)計方案中，取決于流量的清洗效果是通過過濾裝置來控制。在這種情況下，過濾元件的清洗是在相應能量消耗盡可能少時可靠地完成。
在本發(fā)明的另一種有利的設(shè)計方案中，在過濾裝置上設(shè)有附加清洗裝置，以提高在高流量下的清洗效果。通過這種方式，清洗效果可以最優(yōu)地適應流量，并且在能量消耗方面特別有效。
優(yōu)選地，為了供應吹洗空氣設(shè)有另一矛狀件作為附加清洗裝置。特別有利的是，如果該另一矛狀件基本上設(shè)置在過濾裝置的軸線的下方的中間位置上，因此吹洗空氣可以明確地到達必須清洗的過濾元件。
還有利的是，空腔具有作為附加清洗裝置而設(shè)置的泵輪或葉輪。該裝置會使在相鄰過濾元件之間的未經(jīng)處理的液體開始流動，從而防止妨礙過濾的覆蓋層沉積在過濾器上。
本發(fā)明的另一種有利的設(shè)計方案中，設(shè)置了用于化學清洗的附加清洗裝置。定期的深度化學清洗也可以可靠地去除可能聚集在過濾器上的較小的固體沉積物。安裝在出口側(cè)的清洗液接頭會有利于化學清洗。在這種設(shè)置中，清洗液與流動的正常方向相反地流回到過濾器，從而與在流入側(cè)進行的清洗相比，降低了對清洗液的需求。
本發(fā)明的又一種設(shè)計方案的特征在于，矛狀件可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在空腔內(nèi)，用于化學清洗。在這種情況下，矛狀件設(shè)置在清洗液供給裝置上。過濾元件的清洗是在容器已經(jīng)倒空時，從流入側(cè)在外部完成，使得特別有效的清洗成為可能。
設(shè)在過濾裝置出口側(cè)的真空泵可以產(chǎn)生通過過濾裝置的流量，從而可以根據(jù)運轉(zhuǎn)要求進行控制。
特別有利的是，如果在過濾元件上放置兩根抽吸管。這實現(xiàn)了在整個過濾表面上的均勻流出和過濾器的均衡利用。
在根據(jù)本發(fā)明的一種用于清洗過濾裝置的過濾元件的方法中，這些旋轉(zhuǎn)過濾元件的清洗是在它們的運轉(zhuǎn)過程中通過吹洗空氣進行。在這種情況下，這些過濾元件形成空腔，并以圓形或多邊形的方式相互隔開地且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在盛有未經(jīng)處理的液體的容器內(nèi)。因此，過濾元件的清洗可以連續(xù)或者不連續(xù)地完成。利用吹洗空氣的連續(xù)清洗過程清洗了過濾板，而沒有損壞它們，并且很大程度上阻止了固體聚集在過濾器上。吹洗空氣的使用使得清洗特別有效，同時使用的能量少。
在這種情況下，特別有利的是，如果吹洗空氣從中間向頂部地流過過濾元件。在這里，吹洗空氣的流入例如是通過設(shè)在空腔中間位置的矛狀件實現(xiàn)。在這種情況下，吹洗空氣可以僅流經(jīng)過濾元件長度(diameter)的一半，從而進一步提高了清洗過程的效率。
該方法的另一個有利的設(shè)計方案的特征在于，清洗效果取決于通過過濾裝置的流量，該流量一直受到控制。因此，關(guān)于能量消耗和成本方面，過濾元件的清洗可以特別有效地完成并得到這樣的結(jié)果。
在本發(fā)明的另一種有利的設(shè)計方案中，相互隔開的過濾元件是按順序清洗——換句話說，一個接一個地清洗。吹洗空氣瞄準地流入個別過濾元件，這使得強度特別大的清洗成為可能。
在該方法的另一種進一步設(shè)計方案中，在較高流量的運轉(zhuǎn)過程中，可以增加另一個清洗裝置，以提高至少是部分時間的清洗效果。通過只是部分使用另一個清洗裝置，清洗效果可以極好地適應流量和運轉(zhuǎn)要求，因此，利用每次流過可以實現(xiàn)在能量消耗較低時的可靠清洗。
同樣有利的是，如果過濾元件利用清洗液進行間歇地化學清洗，因此可以去除可能已經(jīng)粘附在過濾器上的任何較小的固體沉積物。
如果用于化學清洗的清洗液是在壓力下供給的，那么清洗過程將得到加強。這確保了清洗液將會到達過濾元件的整個表面。
優(yōu)選地，清洗液應當沿著與濾液流相反的方向流動。如果清洗是在容器盛滿時進行，可以使用很少的清洗液。
為了進一步提高清洗過程的效率，有利的是，在化學清洗進行的同時，過濾元件旋轉(zhuǎn)。結(jié)果是，清洗液在過濾表面上混合得極好。同樣有利的是，在化學清洗過程中，利用吹洗空氣進行清洗。在這種情況下，空氣溢流從流入側(cè)促進化學清洗過程。
在本發(fā)明的另一種有利的進一步設(shè)計方案中，為了進行化學清洗，盛有未經(jīng)處理的液體首先被倒空，因此清洗液可以流過設(shè)在空腔內(nèi)的矛狀件。在這里，清洗液直接在流入側(cè)上作用于已經(jīng)沉積在過濾器上的固體。
本發(fā)明其他有利的設(shè)計方案是借助下面的實施例進行描述。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置的側(cè)視示意圖；圖2示出了具有產(chǎn)生流量的葉輪的過濾裝置的側(cè)視示意圖；圖3示出了具有可在軸向上移動的矛狀件的過濾裝置的示意詳圖，該矛狀件用于吹洗空氣的流入；圖4示出了沿圖3的A-A線的過濾裝置的剖視圖；圖5示出了帶有兩根抽吸管的過濾裝置的放大視圖。
具體實施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置的側(cè)視圖。過濾裝置1可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在盛有過濾液體的容器2內(nèi)，并包括幾個過濾組件3，這些過濾組件布置成圓形，因而產(chǎn)生空腔14。這些過濾組件3是由若干相互隔開的過濾元件4組成，這些過濾元件是由已知的過濾板(在圖中未示出)組成，這些過濾板供濾液流過，并在兩側(cè)配備有過濾器。各個過濾元件4通過分隔盤(disks)5以彼此間大約4mm至6mm的間距進行調(diào)整。過濾組件3借助桿件8和螺母9固定到支承盤6和支承法蘭7上。支承盤6牢固地與主軸10連接并可旋轉(zhuǎn)地支撐在軸承11內(nèi)。支承法蘭7具有吸入口12并在軸承13內(nèi)被引導?？涨?4通過吸入口12與盛有過濾液體的容器2相連。各個過濾元件4與抽吸管16連接，這些抽吸管與安裝在支承盤6上的槽型軌連接并通向在端面上的管道18。與過濾組件3的數(shù)量相適應，管道18沿著支承盤6的端面呈星形地延伸，并安裝到主軸10上。管道18通過連接通道19連接到滑動環(huán)20上，該滑動環(huán)設(shè)在主軸10上。與滑動環(huán)20連接有另一管道21，該管道通向真空泵22。過濾裝置1是由裝配有鏈傳動裝置23的馬達24驅(qū)動。
在運轉(zhuǎn)過程中，當發(fā)生旋轉(zhuǎn)運動時，過濾裝置1利用真空泵22從容器2中抽吸濾液，接著濾液流入過濾元件4的過濾器中，然后經(jīng)由抽吸管16、槽型軌17、管道18、連接通道19、滑動環(huán)20及管道21排出。流過過濾裝置1的液體可以利用真空泵22來控制。
為了清洗在空腔14內(nèi)的過濾元件4，設(shè)有矛狀件26，吹洗空氣通過該矛狀件施加在旋轉(zhuǎn)過濾元件4上。清洗過程是通過中央供給的吹洗空氣防磨地進行，由此，矛狀件26允許吹洗空氣到達過濾元件4。吹洗空氣從底部到頂部流過每個呈圓形布置的過濾器，因此相鄰的過濾元件4的清洗由于旋轉(zhuǎn)而按順序進行。在本實施例中，矛狀件26具有許多用于吹洗空氣的孔27，因此若干相互隔開的過濾元件4的清洗可以同時進行。矛狀件26也可以只具有一個孔27，如圖3所示。
用吹洗空氣的清洗，特別是在連續(xù)徹底的清洗的情況下很大程度上阻止了妨礙過濾的覆蓋層的聚集；與其他已知的過濾裝置相比，能量消耗還是低，因此過濾裝置1甚至在低流量的條件下也可以非常有效。如果取決于流量的清洗效果是由過濾裝置1控制，那么效果將進一步得到提高。相比而言，這種可控制的清洗裝置的制造費用低。
在本實施例中，在過濾裝置1軸線的下方的中間位置設(shè)有另一個矛狀件28，用于高流量運轉(zhuǎn)。該矛狀件根據(jù)運轉(zhuǎn)需要只在部分時間打開，以促進矛狀件26的清洗效果。由于設(shè)置在過濾裝置的下方以及因此而導致的較大堰塞，矛狀件28的能量消耗比矛狀件26稍微高一些。該另一個矛狀件2原文誤，應為28的有目的地間歇打開可以最優(yōu)地調(diào)整所有運行狀態(tài)的清洗效果和能量消耗。
根據(jù)圖2，在另一種實施方式中，在高流量的情況下，附加的清洗是利用液體流來完成。為實現(xiàn)此目的，支承法蘭7的吸入口12內(nèi)設(shè)有葉輪30，該葉輪是由單獨的馬達31驅(qū)動。在該實施例中，空腔14在其中一側(cè)由支承盤6封閉。葉輪30在過濾液體中在相互隔開的過濾元件4之間產(chǎn)生規(guī)定的流動，因此通過過濾抽吸而被推動的固體不會保持粘附在過濾器上，并持續(xù)地通過液體流動而被帶走。在本實施例中，流動是由軸流葉輪30產(chǎn)生，但也可以采用其他產(chǎn)生流動的部件。如這里所示，葉輪30優(yōu)選地浸入容器2內(nèi)。但是，特別是在容器設(shè)備中，產(chǎn)生流動的部件也可以設(shè)置在容器2的外面，并通過管道與吸入口12和容器2連接。
為了從過濾表面去除固體沉積物，過濾元件4的化學清洗是定期進行的。為此，在出口側(cè)在真空泵22之前設(shè)有用于過濾液體的接頭32。清洗液沿著與濾液借助泵33的流動相反的方向被泵33送到過濾元件4?；瘜W清洗是發(fā)生在容器盛滿時，以保護易損的過濾表面或薄膜免受過大的壓力負載。清洗液從出口側(cè)通過過濾元件4的孔進入，并溶解粘附在過濾元件上的固體沉積物。在這種情況下，旋轉(zhuǎn)過濾元件4對于混合清洗液具有顯著的貢獻。吹洗空氣通過矛狀件26從流入側(cè)引入，這進一步提高了清洗液的清洗效果。然而，如果根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置1用在濾液腔室中，同樣可以倒空容器2以進行化學清洗，從而使得可以從流入側(cè)特別有效地清洗過濾元件4。例如，清洗液可以通過矛狀件26供應。為此，矛狀件26可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在空腔14內(nèi)。為了供應清洗液，矛狀件26的孔27的方向向下。
圖3示出了過濾裝置1的詳細示意圖，該過濾裝置具有可在軸向上移動的矛狀件26，用于供應吹洗空氣。在這種情況下，矛狀件26只具有一個用于吹洗空氣的孔27。相互隔開的過濾元件4一個接一個地單獨清洗，為此，矛狀件26總是以過濾元件4的間距在軸向上移動。這使得可以對各個過濾元件4進行非常徹底的清洗。
過濾裝置由各個呈圓形布置的過濾元件4或過濾組件3組成的設(shè)計方案可以從圖4的剖視圖看出。在由過濾元件4形成的空腔14的內(nèi)部設(shè)有矛狀件26作為清洗裝置，用于供應吹洗氣體。濾液通過過濾元件4進入并經(jīng)由抽吸管16和槽型軌17排出。如果在一個過濾元件4上設(shè)置兩根抽吸管16，那么可以實現(xiàn)在整個過濾表面上的特別均勻的流出，如圖5所示。
本發(fā)明不局限于所描述的實施例。本發(fā)明也包括在權(quán)利要求范圍內(nèi)的其他改動或結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種過濾裝置，用于凈化污染液體，特別是廢水，該過濾裝置由幾個相互隔開的過濾元件(4)組成，這些過濾元件形成過濾組件(3)，并以圓形或多邊形的方式且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在盛有未經(jīng)處理的液體的容器(2)內(nèi)，從而所述以圓形或多邊形的方式設(shè)置的過濾組件(3)形成空腔(14)，該空腔借助吸入口(12)與容器(2)相連通，其特征在于，在所述空腔(14)上或內(nèi)設(shè)有清洗裝置，該清洗裝置借助吹洗空氣清洗過濾元件(4)。
2.如權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，在所述空腔(14)設(shè)有矛狀件(26)作為清洗裝置，用于供應吹洗空氣。
3.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，與相互隔開的過濾元件(4)的數(shù)量相適應，所述矛狀件(26)具有多個用于吹洗空氣的孔(27)。
4.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，所述矛狀件(26)具有至少一個用于吹洗空氣的孔(27)，且矛狀件能夠在所述空腔(14)內(nèi)在軸向上移動。
5.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，取決于流量的清洗效果能夠由過濾裝置(1)控制。
6.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，在過濾裝置(1)內(nèi)設(shè)有附加清洗裝置，用于提高在高流量下的清洗效果。
7.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，在過濾裝置(1)軸線下方的基本上中間位置上設(shè)有另一個用于供應吹洗空氣的矛狀件(28)，作為附加清洗裝置。
8.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，在所述空腔(14)內(nèi)設(shè)有泵輪或葉輪(30)作為附加清洗裝置，用于在過濾元件(4)之間產(chǎn)生流動。
9.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，在過濾裝置(1)中設(shè)有附加清洗裝置，用于化學清洗。
10.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，為了化學清洗目的，在出口側(cè)設(shè)有用于清洗液的接頭(32)。
11.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，為了化學清洗目的，所述矛狀件(26)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述空腔(14)內(nèi)；以及所述矛狀件(26)具有供應清洗液的裝置。
12.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，在過濾裝置(1)的出口側(cè)設(shè)有真空泵(22)，因此過濾裝置(1)能夠產(chǎn)生并控制流動。
13.如前述任一項權(quán)利要求所述的過濾裝置，其特征在于，在所述過濾元件(4)上設(shè)有兩根抽吸管(16)，以實現(xiàn)在過濾表面上的均勻流出。
14.一種方法，用于清洗附屬于過濾裝置(1)的過濾元件(4)，其中，這些相互隔開的過濾元件(4)以圓形或多邊形的方式且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在盛有未經(jīng)處理的液體的容器(2)內(nèi)，并形成空腔(14)，其特征在于，在運轉(zhuǎn)過程中，吹洗空氣清洗旋轉(zhuǎn)的過濾元件(4)。
15.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述吹洗空氣從中間到頂部地流過所述過濾元件(4)。
16.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，該取決于流量的清洗效果是由過濾裝置(1)控制。
17.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述相互隔開的過濾元件(4)是按順序進行清洗。
18.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在高流量的運轉(zhuǎn)過程中，啟動另一個清洗裝置至少部分時間以提高清洗效果。
19.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，利用清洗液，間歇地對所述過濾元件(4)進行化學清洗。
20.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，為化學清洗目的，在壓力下供給清洗液。
21.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述用于化學清洗的清洗液是在出口側(cè)沿著與濾液流動相反的方向供應。
22.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述過濾元件(4)在化學清洗過程中旋轉(zhuǎn)。
23.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在化學清洗過程中發(fā)生通過吹洗空氣的清洗。
24.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述盛有未經(jīng)處理的液體的容器(2)為了化學清洗而被倒空，以及清洗液是通過設(shè)在所述空腔(14)內(nèi)的矛狀件(26)進行供應。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過濾裝置(1)，其用于凈化污染液體，特別是廢水，所述裝置包括數(shù)個相互隔開的過濾元件(4)，這些過濾元件形成過濾組件(3)，并以圓形或多邊形的方式且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在盛有未經(jīng)處理的液體的容器(2)內(nèi)。所述以圓形或多邊形的方式設(shè)置的過濾組件(3)形成空腔(14)，該空腔借助吸入口(12)與容器(2)相連通。在空腔(14)上或內(nèi)設(shè)有清洗裝置，該清洗裝置借助吹洗空氣清洗過濾元件(4)。本發(fā)明還涉及一種用于清洗附屬于過濾裝置(1)的過濾元件(4)的方法。根據(jù)所述方法，在該過濾裝置的操作過程中，借助于吹洗空氣清洗旋轉(zhuǎn)過濾元件(4)。為此，過濾元件(4)以圓形或多邊形的方式且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在盛有未經(jīng)處理的液體的容器(2)內(nèi)，并形成空腔(14)。
文檔編號B01D33/68GK101072616SQ200580041618
公開日2007年11月14日 申請日期2005年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者托爾斯騰·哈克納 申請人:漢斯休伯機械制造股份公司