Wasserreiniger. Von Ingenieur Grimmer. (Schluss von S. 796 d. Bd.) Wasserreiniger. Der in Fig. 23 dargestellte Wasserreiniger (System Scheid) von der Apparate und Maschinenfabrik J. Göhring in Offenbach am Main arbeitet in folgender Weise: Aus der Zuflussleitung für Rohwasser wird zum Betriebe des Apparates vorerst die kleinere Abteilung im Hochbehälter mit Wasser gefüllt und durch Hinzusetzen von kalzinierter Soda eine Sodalösung von bestimmter Stärke hergestellt. Der Eintritt des Rohwassers in die Hauptabteilung des Hochbehälters erfolgt durch das Schwimmerventil am Ende der Zuleitung und hält dieses den Wasserspiegel stets auf gleicher Höhe. Aus der Rohwasserabteilung tritt das Wasser in ein ⊤-Stück, von dem nach rechts die Leitung zum Kalksättiger abzweigt. Sie ist mit einem Hahn mit Skala versehen zum genauen Einregulieren des Wassers, der Analyse gemäss. Textabbildung Bd. 321, S. 823 Fig. 23. Das im Kalksättiger erzeugte, geklärte Kalkwasser fliesst oben rund um über den Rand des Kalksättigers in die Ueberlaufrinne und von hier durch das Abflussrohr in stets gleichmässiger Strömung zu dem Mischtrichter des Schlammabscheiders. Den Hauptanschluss an das ⊤-Stück des Hochbehälters bildet der Auslaufhahn für das zu reinigende Wasser, der das Rohwasser direkt in den Mischtrichter des Schlammabscheiders abfliessen lässt. Der Hahn ist gleichfalls zur genauen Einstellung mit Skala versehen und stehen die Zuflüsse beider Hähne unter gleicher Einwirkung einer eventl. Veränderung des Wasserstandes im Hochbehälter. Kalkwasser und Rohwasser fliessen im Mischtrichter unmittelbar zusammen. Durch entsprechende Verstellung der Ausflüsse wird eine starke Wirbelbewegung des Wassers und folglich energische Mischung beider hervorgerufen. Die Sodalösung fliesst zunächst in ein Reguliergefäss, in dem der Wasserspiegel durch ein kleines Schwimmerventil wiederum auf stets gleicher Höhe gehalten wird, und von hier durch einen kleinen, mit Skala versehenen Hahn unter stets gleichbleibendem Strom in den Mischtrichter. Mit Kalk und Sodalösung, der Analyse entsprechend, gemischt, strömt das zu reinigende Wasser jetzt unter starker Wirbelung und Reibung an der Innenwand des Mischrohres nach unten, wodurch sofort eine energische Fällung der Kesselsteinbildner hervorgerufen wird. Beim Austritt aus dem Mischrohr stösst das Wasser auf einen Deflektor, wird nach allen Seiten hin gleichmässig verteilt, strömt durch die Zwischenräume der um das Mischrohr herum angeordneten Schlammrohre nach aussen und steigt in angegebener Pfeilrichtung nach oben. Die Anordnung der Trichter und Strömungsteller im inneren Zylinder des Apparates bedingen inmitten dieses Zylinders rund um das Mischrohr eine stagnierende Wassersäule. Die spezifisch schwereren, als Flocken ausgefällten Kesselsteinbildner sinken durch die Trichter in dieselben ab, fallen dem letzten, unten geschlossenen Trichter zu, von wo sie durch die Schlammrohre, die um das Mischrohr herum angeordnet sind, in den inneren Konus des Apparates abfallen, sich ablagern und durch die Schlammventile nach Belieben abgelassen werden können. Das Wasser steigt, sich von Trichter zu Trichter klärend, weiter und fällt schliesslich in die zweite Abteilung des Schlammabscheiders rund über den oberen Rand des inneren Zylinders über. Die zweite Abteilung des Schlammabscheiders wird von der dritten durch einen konischen Einbau abgeteilt, der unten mit einer in die dritte Abteilung hineinragenden, nach oben gerichteten Rinne versehen ist, die rund um den Konus herumläuft und in welche wiederum Schlammrohre nach unten hängend angeordnet sind. Das Wasser strömt dem konischen Einbau entlang mit stets abnehmender Geschwindigkeit nach unten, wobei die noch vorhandenen Flocken senkrecht absinken, steigt durch die Zwischenräume der Schlammrohre unter der Rinne hindurch nach oben, wo die letzten Flocken schliesslich in die Rinne abgeworfen werden, um durch die Schlammrohre in den Hauptkonus abzusinken. Eventuell noch schwimmende mechanische Verunreinigungen werden im Filter zurückgehalten, während das gereinigte Wasser oben rund über den Rand des Schlammabscheiders in die Sammelrinne überfliesst, von wo es an beliebiger Stelle abgezogen werden kann. Textabbildung Bd. 321, S. 823 Fig. 24. 3 Ueberlauf, 4 Schlammablass. Vollständig abweichend von den bisher beschriebenen Apparaten ist der von der Firma Miller & Co. in Berlin hergestellte Wasserreiniger „System Rottmann“ (Fig. 24) konstruiert, der allen vorhandenen Raumverhältnissen angepasst werden kann. Die Vorwärmung des durch die Rohre b, l, e ausfliessenden Rohwassers findet in dem eingebauten Behälter B durch aus der Düse f ausströmenden Frisch- oder Abdampf statt. Die zur chemischen Ausfällung erforderliche Sodalösung fliesst aus dem Sodabehälter A in das Sodamessgefäss E und von hier durch den Hahn r in den darunter befindlichen Mischraum B, in welchem sie mit dem Rohwasser und der aus dem Ueberlaufrohr 2 des Kalkwassersättigers C ausfliessenden Kalklösung vermischt wird. Zur Erzielung einer guten Vermischung des Rohwassers und der Reagentien sind in den Mischraum B Zwischenwände eingebaut, welche das Wasser einigemal zur Richtungsänderung zwingen. Die Vermischung wird noch inniger durch das Ueberfallen der Flüssigkeiten über die gezahnte Vorderwand des Behälters B und das darunter befindliche Blech s in den Klärbehälter J. Diesen durchströmt das Wasser langsam und scheidet dabei seine Sink- und Schwebestoffe aus, die allmählich zu Boden sinken und sich in der Ausbuchtung K des Behälters ablagern. Von Zeit zu Zeit kann hier der Schlamm vermittels des Ablasses l entfernt werden. Der Behälter ist so gebaut, dass die Umkehrung des Wasserstromes von seiner Abwärts- zur Aufwärtsbewegung ganz allmählich erfolgt, so dass die im Wasser befindlichen Schwebestoffe allmählich von der lotrechten Sinkbewegung abgelenkt werden. Die Geschwindigkeit des Wassers bei der Abwärtsbewegung vergrössert sich entsprechend der durch den exzentrisch eingebauten Zylinder G bedingten Querschnittsverengung bei M, um sich bei der Aufwärtsbewegung entsprechend der Querschnittsvergrösserung wieder zu verkleinern. Dieses hat den Zweck, dass die Sinkstoffe bei der Abwärtsbewegung nach der Ausbuchtung K hin beschleunigt werden, während bei der Aufwärtsbewegung des Wassers die Geschwindigkeit eine so geringe ist, dass die noch im Wasser befindlichen Schwebestoffe nicht mit hochgerissen werden können. Textabbildung Bd. 321, S. 824 Fig. 25. Vom Klärbehälter gelangt das so mechanisch gereinigte Wasser in den Raum G, in welchem sich ebenfalls ein Schlammablass l1 befindet und durch welchen etwa sich noch absetzende Schlammteilchen von Zeit zu Zeit abgezogen werden können. Aus dem Raum G tritt das Wasser zum Schluss durch das Filter H und kann nun bei m durch den Dreiweghahn d vollständig gereinigt entnommen werden. Dieses Filter ist derart in den Raum G eingebaut, dass die Filterfläche nicht unmittelbar vom Wasserstrom getroffen werden kann und sich daher Schlammteilchen nicht auf der Filterfläche ablagern können, sondern zu Boden sinken, wodurch eine Verunreinigung der Filterfläche vermieden wird. Durch die seitliche Anordnung des Filters ist es ferner möglich, dasselbe jederzeit ohne grosse Schwierigkeiten aus dem Apparat herausnehmen zu können. Dieses braucht jedoch nur zum Zweck einer neuen Füllung des Filters zu geschehen; denn für die Reinigung der Filtermasse ist eine Umlaufleitung n vorgesehen, die es ermöglicht nach richtiger Umstellung des Dreiweghahnes d den Rohwasserstrom vom Rohwassereintritt aus in umgekehrter Richtung durch den Apparat zu leiten. Das Einfüllen neuer Filtermasse erfolgt durch den Einlauf o. Für besonders grosse Leistungen wird der Apparat mit zwei Filtern nach Fig. 25 gebaut. Der Vorgang ist derselbe wie bei dem einfachen Apparat mit dem einzigen Unterschied, dass hier der Wasserstrom nach seiner chemischen Behandlung geteilt wird und vom Mischbehälter B aus nach beiden Seiten hin überfällt. In der Mitte des Apparates sammelt sich am Boden der Schlamm, während sich das Wasser ebenfalls in der Mitte aufwärts bewegt, um alsdann nach beiden Seiten in die Filterräume überzufliessen. Hier strömt das Wasser durch die beiden Filter, worauf es durch eine gemeinsame Rohrleitung seiner weiteren Verwendung zugeführt wird. Bei den Rottmannschen Apparaten findet die Regelung der Zuflüsse von Rohwasser und Fällungsmitteln durch den im Klärbehälter J (Fig. 24) befindlichen Schwimmer c statt. Bei geringer Reinwasserentnahme steigt der Wasserspiegel im Klärbehälter und damit auch der Schwimmer. Dadurch wird der Rohwasserhahn b und mittels Hebelübersetzung und Gestänge auch der Sodaauslaufhahn r mehr oder weniger abgesperrt. Gleichzeitig hebt sich durch den nun auch im Sodamessgefäss steigenden Flüssigkeitsspiegel der Schwimmer t, wodurch das Schwimmerventil t1 gedrosselt und damit der Sodazufluss aus dem Sodabehälter A abgesperrt wird. Die Verteilung des zu reinigenden Rohwassers und der zur Kalklösung erforderlichen Menge findet in einem besonderen Messgefäss F statt. Sobald die Reinwasserentnahme ganz aufhört, steigt der Schwimmer c so hoch, bis der Hauptzuflusshahn b ganz geschlossen und dadurch der ganze Apparat selbsttätig ausser Betrieb gesetzt wird. Ausser den mineralischen Stoffen enthält das Wasser häufig noch Eisen bezw. Eisenverbindungen, was ungemein lästig empfunden wird, namentlich dann, wenn es sich um Trinkwasser handelt. Das im Grundwasser vorkommende Eisen macht sich nach längerem Stehen in Leitungen oder Behältern durch Trübung und einen okerfarbigen Satz bemerkbar. Die Entfernung dieses Eisengehaltes kann ebenfalls wie bei anderer Beimengung durch einfaches Absetzen erfolgen. Nach längerem Stehen trübt sich das Wasser, die ausgeschiedenen Eisenoxydteilchen sinken zu Boden und das darüberstehende reine Wasser kann oben abgezogen werden. Dieses Verfahren würde jedoch so viel Zeit in Anspruch nehmen, dass eine praktische Durchführung für Haus- und Grossbetrieb einfach undenkbar ist. Sodann käme der Zusatz von Chemikalien mit nachfolgender Filtration zur Ausscheidung der Eisenverbindungen in Betracht, Doch auch diesem Verfahren stehen schwere Bedenken gegenüber, zumal, wenn es sich um Trinkwasser handelt. Textabbildung Bd. 321, S. 824 Fig. 26. Wird das Eisen nur durch organische Substanzen in Lösung gehalten, so erfolgt die Enteisenung am leichtesten und zweckmässigsten durch innige Vermischung des zu reinigenden Wassers mit Sauerstoff bezw. atmosphärischer Luft. Dies kann dadurch geschehen, dass man das Wasser fein verteilt regenartig herniedertraufeln lässt. Die Sauerstoffaufnahme kann noch dadurch unterstützt werden, dass man das Wasser nach dem Herniederträufeln noch über rauhe Gegenstände, Koks, Stein usw. rieseln lässt. Nach gehöriger Belüftung wird es zur Klärung noch durch ein Filter geführt. Da auch dieses Verfahren noch ziemlich umständlich und für kleinere Anlagen unzweckmässig ist, hat die Firma Deseniss & Jacobi A.-G. in Hamburg sich ein Verfahren schützen lassen, das bei grosser Einfachheit die Eigenschaften der Belüftung und der nachherigen Filtration vereinigt. Das Wesentliche des Verfahrens besteht darin, dass das direkt aus dem Brunnen entnommene Wasser durch eine eigens konstruierte Pumpe mit Luft vermischt und mit derselben durch das Filter hindurchgeführt wird. Textabbildung Bd. 321, S. 825 Fig. 27. Textabbildung Bd. 321, S. 825 Fig. 28. Die in Fig. 26 und 27 dargestellten Ausführungen der Firma Deseniss & Jacobi eignen sich vorzüglich für kleinere Betriebe und Haushaltungen als Haus- und Hofpumpe, können jedoch auch für grössere Leistungen maschinell angetrieben werden. Die erste Anordnung (Fig. 26) besteht aus einer gewöhnlichen Schwengelpumpe mit eingebautem Filter. Mit der Wasserpumpe a ist gleichzeitig eine Luftpumpe verbunden, welche dem bei a angesaugten Wasser eine gewisse Luftmenge zuführt. Erst nach diesem Vorgang geht das Gemisch durch das Sandfilter f, wo das gebildete Eisenoxyd festgehalten wird. Textabbildung Bd. 321, S. 825 Fig. 29. Textabbildung Bd. 321, S. 825 Fig. 30. Textabbildung Bd. 321, S. 825 Fig. 31. Zur Reinigung der Filtermasse dient der an der Wurzel des Brunnenausgusses angebrachte Vierwegehahn c mit den anschliessenden Kanälen e und e1. Wird der Hahn gedreht, so tritt das Gemisch von Luft und Wasser anstatt von oben nunmehr von unten zum Filter, durchdringt dasselbe und nimmt gleichzeitig den losen Eisenschlamm mit fort. Die Spülung durch das Wasser-Luftgemisch hat den doppelten Vorzug, dass das Filter niemals geöffnet zu werden braucht, vor allem aber, dass das Umwühlen des Filtermaterials mit so grosser Heftigkeit geschieht, wie es das Wasser allein nicht zustande bringt. Zum Schütze gegen das Einfrieren ist die Pumpe mit einem Ablasshahn i versehen. Bei der zweiten Ausführung nach Fig. 27 sind die Pumpe und das Filter getrennt vom Pumpenständer in einem Schacht oder an beliebiger Stelle untergebracht. Das durch die beiden Pumpenzylinder a und b (Bastardpumpe) erzeugte Wasser-Luftgemisch wird durch den Vierwegehahn c durch das Filter hindurchgedrückt, von wo es als Reinwasser zum Ausguss gelangt. Die Reinigung des Filters geschieht auch hier wie bei der ersten Anordnung durch Umstellen des Vierwegehahns. Soll das Reinwasser nicht sofort nach der Reinigung zum Auslauf gebracht werden, sondern etwa als Druckwasser nach entfernten Stellen oder höher gelegenen Stockwerken gebracht werden, so findet die in Fig. 28 dargestellte Anordnung Verwendung. Dieselbe besteht in der Vereinigung einer Bastardpumpe und eines Enfeisenungsfilters mit einem Druckbehälter. Dieser letztere ist jedoch nicht unbedingt notwendig, da die Pumpe allein imstande ist, das Wasser in höher gelegene Stockwerke zu pumpen. Soll jedoch ein Hochbehälter nicht aufgestellt werden, der durch seinen natürlichen Druck die einzelnen Zapfstellen versorgt, so kann dafür ein geschlossener Behälter dienen, in welchem der entsprechende Druck mit Luft erzeugt wird. Während bei anderen Konstruktionen hierfür eigens eine Luftpumpe in Gebrauch genommen werden muss, wird bei diesem Apparat die zum Enteisenen aufgewendete Luft weiter benutzt. Durch Betätigung der an das Filter g aussen angebauten Pumpe bc tritt das Wasser-Luftgemisch aus dem Saugrohr a durch den Druckstutzen d und den Schalthahn h bei i in das Filter, um bei l als Reinwasser auszutreten. Die Weiterführung als Druckwasser erfolgt durch Rohr s. Die Reinigung erfolgt wieder durch Umschalten des Vierwegehahnes h, wobei das Spülwasser durch das Rohr m in das Filter ein und durch das Rohr q bei r austritt. Bei den einzelnen Ausführungen kommen verschiedene Ausführungen der Bastardpumpe (Fig. 29–31) zur Verwendung. Reicht der Wasserspiegel bis zur Saughöhe an die über Flur aufgestellt gedachte Pumpe heran, so, kommt an erster Stelle eine einfache Vereinigung von Kolbenpumpe und Kompressor in Betracht, wie sie Fig. 29 erläutert, in welcher der Kolben mit seiner Oberseite Wasser, mit seiner Unterseite Luft pumpt. Natürlich lässt sich auch eine Zweizylinderanordnung wählen mit getrenntem Luft- und Wasserzylinder, die von einer gemeinsamen Kolbenstange oder doch von derselben Kurbelwelle aus betrieben werden. Eine besonders knappe Bauart ermöglicht die Verwendung eines Differentialkolbens: ein Prinzip, das von grosser Wichtigkeit ist bei engen Rohrbrunnen mit tiefem Wasserstand. Eine solche Tiefpumpe zeigen Fig. 30 u. 31. Für grössere Anlagen werden die Pumpen für maschinellen Antrieb gebaut. In solchen Fällen werden mehrere Filtertrommeln mit einander verbunden wobei sich der weitere Vorteil ergibt, dass ein Filter nach dem anderen in regelmässigem Umlauf ausgeschaltet und gespült werden kann, ohne den Betrieb der übrigen im geringsten zu stören. Hält man ein oder mehrere Stück in Reserve, so bleibt auch die volle Wassermenge ununterbrochen erhalten. Die Schaltarmaturen tragen Inschriften, welche die Bedienung erleichtern und Missgriffe ausschliessen. Den richtigen Zeitpunkt zur Spülung erkennt man an dem an einem Monometer abzulesenden Druck, indem in einer Filterbatterie in dem Masse, als die Eisenablagerung in den Poren zunimmt, der Durchgangswiderstand sich erhöht.