AT14729U1 - Transportable Vorrichtung zur mehrstufigen Reinigung von Wasser - Google Patents

Abstract

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine transportable Vorrichtung zur mehrstufigen Hochqualitätsreinigung von kontaminiertem Wasser bzw. präziser eine transportable Vorrichtung, die zuerst durch Ozoneinblasung durch einen Ultrafiltrationsmodul in kontaminiertes Wasser und danach durch einen Smart-Mehrstufen-Multi-Medien-Wasserfilter (»Smartfilter«) sowie mithilfe der UV-Sterilisierung kontaminiertes Wasser mechanisch, chemisch und antiviral, in mehreren Stufen hochwertig reinigt. Derart gereinigtes Wasser ist trinkbar und somit wird auch das Wachstum von Mikroorganismen kontrolliert; das Wasser ist also bakteriostatisch. Das durch die Erfindung gelöste technische Problem ist eine derartige Konstruktion der Wasserreinigungsvorrichtung, die mithilfe von verschiedenen Elementen die Aufbereitung von hochwertigem Wasser ermöglicht und die mithilfe von Ozon, Ultrafiltration und UV-Sterilisierung kontaminiertes Wasser reinigt und die Entwicklung von Mikroorganismen verhindert und damit eine längere Lebensdauer der Anwendung von Filtrationsmedien gewährleistet.

Description

Beschreibung [0001] Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine transportable Vorrichtung zur mehrstufigenHochqualitätsreinigung von kontaminiertem Wasser bzw. präziser eine transportable Vorrich¬tung, die zuerst durch Ozoneinblasung durch einen Ultrafiltrationsmodul in kontaminiertes Was¬ser und danach durch einen Mehrstufenwasserfilter sowie mithilfe der UV-Sterilisierung konta¬miniertes Wasser mechanisch, chemisch und antiviral, in mehreren Stufen hochwertig reinigt.Derart gereinigtes Wasser ist trinkbar und somit wird auch das Wachstum von Mikroorganismenkontrolliert; das Wasser ist also bakteriostatisch.

[0002] Das durch die Erfindung gelöste technische Problem ist eine derartige Konstruktion derWasserreinigungsvorrichtung, die mithilfe von verschiedenen Elementen die Aufbereitung vonhochwertigem Wasser ermöglicht und die mithilfe von Ozon, Ultrafiltration und UV-Sterilisierungsowie Reduktions-Oxidations-Mitteln, sogenannte REDOX-Mittel, kontaminiertes Wasser reinigtund die Entwicklung von Mikroorganismen verhindert und damit eine längere Lebensdauer derAnwendung von Filtrationsmedien gewährleistet.

[0003] Die mehrstufige Hochqualitätsreinigung von kontaminiertem Wasser erfolgt in mehrerenStufen in verschiedenen Reinigungssystemen auf jeder Einzelstufe. Dies bedeutet, dass sieVorfiltrierung-, Ultrafiltrierung-, UV-Sterilisierung-, Multi-Medien- oder Mikro-Sterilisierung bzw.Filtrierungsysteme umfasst, wobei verschiedene Kombinationen der genannten Systeme mög¬lich sind. Die Menge des gereinigten Wassers hängt von den geeigneten Querschnittdimensio¬nen der Wassersauger sowie von den in der Vorrichtung eingebauten Elementen ab und be¬trägt zwischen 200 und 2000 Liter pro Stunde. Die Vorrichtungen ermöglichen Selbstreinigungs¬funktionen und kombinieren verschiedene Reinigungssysteme, entweder Mikrosterilisierungoder Ultrafiltration oder Mikrofiltration oder Ultrafiltration und Aktivkohle; einige umfassen nur dieSysteme zur Reinigung von Kontaminanten ohne Selbstreinigungsfunktion, oder eine Kombina¬tion von Systemen zur Reinigung von Kontaminanten mit Selbstreinigungsfunktion. Hinsichtlichdes Gewichts einer mit Wasser befüllten Einzelvorrichtung unterscheidet man zwischen trans¬portablen und nicht transportablen Vorrichtungen. Zu den transportablen Vorrichtungen gehörenjene, die zwischen 20 und 90 kg wiegen, wohingegen jene, die die 90 kg überschreiten, zu dennicht transportablen, ortsfesten Vorrichtungen gehören, wobei das Gewicht einer Einzelvorrich¬tung in der Kategorie der genannten Vorrichtungen grundsätzlich nicht 1000 kg überschreitet.Hinsichtlich der Spannung der elektrischen Versorgung der Vorrichtungen unterscheidet manzwischen Hochspannung- und Niederspannungversorgung, wobei die Versorgung über 110 VAC zur Hochspannungversorgung gehört und die Versorgung unter 110 V AC zur Niederspan¬nungversorgung gehört, bei entsprechend niedrigerer Amplitude in einer gegebenen Zeiteinheit.Die Versorgung kann nicht unter 12 V DC bzw. unter der Spannung, die von Solarzellen ange-boten wird, liegen. Hinsichtlich der Quelle der elektrischen Spannung unterscheidet man zwi¬schen Solarzellen, Motoraggregaten als transportablen Quellen und nicht transportablen Quel¬len auf dem Markt der elektrischen Energie, zu denen die herkömmlichen Quellen wie Kern-und Wärmeenergie (Wärmeprinzip), Hydroenergie (Prinzip der elektromagnetischen Induktion)sowie andere Energien aus herkömmlichen Quellen gehören. Das auf die oben genanntenArten gereinigte Wasser ist normalerweise trinkbar, in seltenen Fällen ist es aber nicht zumTrinken geeignet, da Chlorierung oder andere Art der chemischen Reinigung zur Detoxikationeingesetzt wird. Eine grundsätzliche Herausforderung bei den genannten Selbstreinigung- undReinigungsystemen ist die optimale Kombination der genannten zwei Faktoren, was bei einergegebenen Menge von gereinigtem Wasser, wirtschaftlich wirksame Reinigungssysteme ge¬währleistet.

[0004] Es gibt einige bekannte Lösungen von mehrstufigen Wasserreinigungsvorrichtungen.Die älteste bekannte Lösung für eine mehrstufige Wasserreinigungsvorrichtung, die der Vorrich¬tung in diesem Patentanspruch am ähnlichsten ist, ist aus der CA 2362107 A1 bekannt. DieseDruckschrift offenbart eine mehrstufige Hochqualitätsreinigung von kontaminiertem Wasser insechs Stufen, und zwar ist die erste Stufe die Vorfiltration mit einem Makrofilter, die mit derzweiten Stufe über eine Wasserpumpe verbunden ist, die zweite Stufe ist Mikrofiltration, die dritte Stufe ist eine gemischte Multi-Medien-Filtration, die vierte Stufe ist UV-Sterilisation, diefünfte Stufe ist Ozonisierung und die sechste Stufe ist ein Aktivkohleblock. Die genannte Vor¬richtung mit der Einspritzpumpe ermöglicht auch die Selbstreinigungsfunktion durch eineSchnittstelle, einen Mixer, zur Reinigung von Filteranordnungen, sodass ein Detergent, einchemisches Mittel eingespritzt wird, das dann mit der Rückspülung das Abwasser in die her¬kömmlichen lokalen Reinigungsanlagen oder in gesonderte Abwasserbehälter spült, falls essich um verwüstete Gebiete handelt und nicht erwünscht ist, dass kontaminiertes Abwasser indie Umwelt abgelassen wird. Die genannte Vorrichtung nutzt alle Vorteile von Vorfiltrations-,Mikrofiltrations-, Multi-Medien-, UV-Sterilisierung- und Ozonisierungsreinigungssystemen, be¬sitzt jedoch im Vergleich zur hier genannten Vorrichtung eine Selbstreinigungsfunktion mitchemischen Mitteln, die die hier beschriebene Vorrichtung nicht umfasst. Die Selbstreinigungs¬funktion wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtung teilweise durch eine Ozoneinblasung vorden Hauptfiltrationsmodulen gewährleistet; die Rückspülung basiert aber auch auf der Spülungmit einem Teil des gereinigten Wassers, das speziell wegen der Selbstreinigungsfunktion ge¬speichert wird. Es werden keine chemische Mittel zugefügt.

[0005] Gegenstand der US 20030173300 A1 ist eine transportable mehrstufige Wasserreini¬gungsvorrichtung, die mehrere Reinigungsstufen umfasst: Vorfiltration, Zugabe von Ozon,Elektrokoagulation, Festfilter (Kohlepartikel), zusätzliche Oxidation, Mikrofiltration, Ionisierung,Ammoniakreduktion (NH4) und Ozondesinfektion. Die Mikrofiltration umfasst auch einen Rück¬lauf in den Festfilter und zum Betrieb des gesamten Systems ist ein starker Ozonerzeugernotwendig. Die Erfindung betrifft eine Lösung, die das Wasser für fast jede Anwendung aufbe¬reitet und bezeichnet das Reinwasser als relativ rein. Die genannte Lösung stellt kein Hochqua¬litätswasser her, die Genießbarkeit solchen Wassers ist aber auch fraglich, da die Enddesinfek¬tion des Wassers mit einer Ozongabe ins Wasser gleich nach der Reinigung einen unange¬nehmen (synthetischen) Geschmack verursacht. Einige Verbraucher dieses Wassers könnenwegen einer zu hohen Sauerstoffmenge in modifizierter Form, in Ohnmacht fallen. SolchesWasser ist erst mehrere Stunden nach der Reinigung trinkbar wenn das Ozon 03 zu Sauerstoff02 wird. Dieses Reinigungsprinzip unterscheidet sich also von der hier aufgeführten Lösung.

[0006] Eine andere bekannte Lösung für eine mehrstufige Wasserfiltration ist aus derUS 20140144820 A1 bekannt. Diese Lösung gewährleistet ein System zur schnellen Reinigungkontaminierten Wassers. Mit einem niedrigen Energieaufwand wird das Wasser durch Luftvor¬reinigung und eine Überwachungskammer, die das Wasser in die Kammer mit einem biologi¬schen Reaktor zuführt, gereinigt. Aus dem biologischen Reaktor, in dem aus dem Wasser Mik¬roorganismen und Bakterien entfernt werden, wird das Wasser in das UV-Desinfektionssystemtransportiert. Das System ist in einen militärzertifizierten Container eingebaut. Die Programm¬ausrüstung (Programmable Logic Controller - PLC) gewährleistet ein automatsiertes Reini¬gungsverfahren und ermöglicht das Überwachen von einzelnen Reinigungsstufen. Wegen ihresniedrigen Energieverbrauchs (bis zu 350 W) stellt die Vorrichtung eine wirtschaftliche Lösungdar und kann einfach durch Solarzellen gespeist werden. Im Vergleich zur erfindungsgemäßenLösung stellt die genannte Lösung ein wesentlich anderes System von aufeinanderfolgendenReinigungsstufen dar. Die UV- Sterilisierung wird als Endverfahren eingesetzt und es umfasstkeine Selbstreinigungsfunktion. Das System unterscheidet sich auch durch die Einspeisungangeht: die Solarzellen werden auf dem Container angeordnet, der physisch von der Vorrich¬tung getrennt ist, während die erfindungsgemäße Vorrichtung eine einfachere Lösung hinsicht¬lich der Einspeisung umfasst, die unmittelbar auf dem Vorrichtungsgehäuse angebracht wird.

[0007] Gemäß der CA 2492799 A1, umfasst eine Lösung für eine mehrstufige Hochqualitätsrei¬nigung von Wasser die Einheiten, Vorfiltration, Aktivkohlefilter, Umkehrosmose, UV-Einheit undMischeinheit. Im Vergleich zur erfindungsgemäßen Lösung umfasst die genannte Lösung eineandere Reihenfolge von Reinigungsstufen, stellt aber keine Lösung der Selbstreinigungsfunkti¬on dar.

[0008] Gemäß der US 20130306529 A1 wird ein System zur Reinigung von kontaminiertemWasser durch ein transportables mehrstufiges Reinigungssystem von kontaminiertem Wasserderart dargestellt, dass jede Einheit die Wasserdurchflussreduktion durch die nächste Einheit als Filter nutzt und zwar basierend auf dem Prinzip der Zugabe von UV-Licht mit einer Durch¬gängigkeit von 16000 Microwatt/cm2/Sekunde. Da die Lösung ausschließlich auf dem UV-Sterilisierungsverfahren basiert, stellt sie keine ähnliche Lösung zur erfindungsgemäßen Lö¬sung dar. Die Reinigung von extrem kontaminiertem Wasser (vor allem antiviral) ist auch frag¬lich.

[0009] Aus der KR 1020030068177 A ist eine einfache Vorrichtung zur Wassersterilisierungmithilfe eines UV-Sterilisators und eines Faserfilters bekannt. Die Vorrichtung ermöglicht keineSelbstreinigungsfunktion und kann deshalb mit der erfindungsgemäßen Lösung nicht verglichenwerden, wohingegen sie auch das Chlorierverfahren zur Endsterilisierung von Wasser umfasst.

[0010] Das Problem der mehrstufigen Filtration von kontaminiertem Wasser zu reinem Trink¬wasser wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

[0011] Mit der erfindungsgemäßen mehrstufigen Reinigung kann reines Trinkwasser hergestelltwerden, wobei durch die Selbstreinigungsfunktion eine längere Lebensdauer der Filteranord¬nungen gewährleistet wird. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einemAusführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigen: [0012] Figur 1: Oxidations-/Reduktionsverfahren, [0013] Figur 2: Vorrichtung zur mehrstufigen Hochqualitätsreinigung von kontaminiertem

Wasser, [0014] Figur 3: Verfahren zur mehrstufigen Hochqualitätsreinigung von kontaminiertem Was¬ ser.

[0015] Die Figur 1 stellt das Reduktions-Oxidationsverfahren dar. Die Reduktions- Oxidations-Reaktion (Redoxreaktion) ist eine der bekanntesten, in der Natur auftretenden Reaktionen.Reduktions-Oxidations-Mittel entfernen Gase wie Chlor, Wasserstoffsulfid (Schwefelwasser¬stoff) und Methan aus Wasser. Sie entfernen auch alle löslichen Schwermetalle, helfen dieAblagerung von Mineralhartbelägen zu verhindern und die Anwesenheit von Mikroorganismenzu reduzieren. Die Eigenschaft, wegen der diese Mittel einzigartig sind, besteht darin, dass diegesamte, zur Entfernung von Kontaminanten aus dem Wasser benötigte Energie natürlich bzw.inherent im elektrochemischen und katalytischen Potential eines Reduktions-Oxidations-Mittelsanwesend ist. Mit seiner Universalanwendung eignet sich das Reduktions- Oxidations-Mittelhervorragend für eine breite Palette von Wasserbehandlungsanwendungen. Das ist wichtig zurEntfernung von bestimmten Substanzen aus dem Wasser, wie Chlor, gelöste Schwermetalleund Eisen. Die Reduktions-Oxidations-Reaktion ermöglicht eine Kontrolle von Mikroorganismenund verhindert Ablagerungen aus Hartbelägen.

[0016] Entchlorung: Die Reduktions-Oxidations-Mittel mit reinem Kupfer-Zink (hoher Reinheits¬grad) entfernen stetig 99 % des freien Chlors aus dem Trinkwasser, indem sie das gelösteChlorgas elektrochemisch zu wasserlöslichen Chloridionen reduzieren.

[0017] Entfernung von gelösten Schwermetallen: Beim direkten Kontakt entfernen die Redukti¬ons-Oxidations-Mittel bis zu 98% der wasserlöslichen Kationen von Blei, Quecksilber, Kupfer,Nickel, Chrom, Arsen, Antimon, Kobalt und eine große Anzahl anderer gelösten Schwermetalle.Der Entfernungsmechanismus ist elektrochemisch und teilweise auch katalytisch. LöslicheBleikatione reduzieren sich zu unlöslichen Bleiatomen und galvanisieren die Oberfläche undden Zwischenraum von granulären Medien. Die metallischen Kontaminanten binden sich an dieReduktions-Oxidations-Mischung, bis sich die Filtermaterialien schließlich in einem Kupfer¬schmelzer recyclen.

[0018] Kontrolle von Mikroorganismen: Das Wachstum von Mikroorganismen wird mit einerÄnderung des Oxidation/Reduktion-Potentials (ORP) OD + 200 mV für unbehandeltes Wasser,bis -500 mV für das mit dem Reduktions-Oxidations-Mittel filtrierte Wasser kontrolliert. Allge¬mein können verschiedene Bakterientypen nur im Rahmen eines spezifischen Gebiets desReduktions-Oxidations-Potentials wachsen. Das mit einem Reduktions-Oxidations-Mittel be¬handelte Wasser reduziert die Bakterien und andere Mikroorganismen, indem es die Übertra¬ gung von Elektronen zerbricht bzw. unterbricht, was eine ganze Kaskade von Zellschädenverursacht. Die Reduktions- Oxidations-Mittel töten die Bakterien auch durch den unmittelbarenelektrochemischen Kontakt und durch die schnelle Bildung von Hydroxyradikalen und Wasser¬stoffperoxid, was die Funktionsfähigkeit der Mikroorganismen verletzt.

[0019] Verhinderung von Ablagerungen aus Hartbelägen: Die Reduktions-Oxidations-Mittelverhindern die Bildung und Ablagerung von Mineralbelägen/Ablagerungen, vor allem von Kalzi¬umkarbonat. Die Elektronenmikroskopie und Röntgenkristallografie beweisen, dass sich dieHartbeläge aus unbehandeltem Wasser in relativ großen nadelförmigen Kristallen aus Kalzium-und Magnesiummineralsalzen mit unregelmäßigen Formen bilden. Die Salze bilden ein hartes,unlösliches und verflochtenes Netz von glasartigen Kalkablagerungen, die die Gas- bzw. Was¬serleitungen verstopfen sowie die Übertragung von Wärme verhindern und die Ausrüstungbeschädigen. Das durch die Reduktions-Oxidations-Mittel filtrierte Wasser ändert die Morpholo¬gie von unlöslichen Kristallen des Kalzium- und Magnesiumkarbonats und - sulfats zu relativkleinen, regelmäßig geformten gerundeten Körnern und Stäbchen. Letztere bilden eine unstabi¬le Pulververbindung, die nicht an Metalloberflächen haftet und wird durch 5-Mikron-Filtrationentfernt.

[0020] Eisenentfernung: Zur Filtration verbinden die Reduktions-Oxidations-Mittel gelöstesSauerstoff und lösliches Eisen (Fe2)+. Beim Kontakt fällt (Fe2)+ katalytisch in Form von unlösli¬chem Eisenhydroxid und Eisenoxid aus. Dies trägt zur Reduzierung von Eisenbakterien undvon Nebenprodukten des Wasserstoffsulfids sowie zur Verkleinerung von Eisenbakterienkolo¬nien. Die primäre gute Eigenschaft von Reduktions- Oxidations-Mittel für die Filtration ist derenSynergiekompatibilität mit dem Aktivkohlegranulat.

[0021] Im Filter befindet sich ein Reduktions-Oxidations-Mittel in Kombination mit verschiede¬nen, in verschiedenen Formen anwesenden Aktivkohlen, die für die Entfernung von natürlichenorganischen Substanzen, Pestiziden, Detergenten, chlorierten Lösungen, anorganischen Che¬mikalien und pharmazeutischen Zwischenprodukten, des gelösten Bleis, Quecksilber, Nickel,Chrom und anderen Schwermetallen, die Geschmacks- und Geruchsveränderungen verursa¬chen, geeignet sind. Zusammen bieten die Medien hervorragende Adsorptionseigenschaftenund einen ultrahohen Reinigungsgrad. Wegen ihrer einzigartigen Form ermöglichen sie einenaußerordentlich niedrigen hydrodynamischen Druckabfall.

[0022] Die Figur 2 stellt die Vorrichtung zur mehrstufigen Hochqualitätsreinigung von kontami¬niertem Wasser dar. Das Wasser tritt durch einen Ansaugkorb 1 ein, der aus einem einen gro¬ben Vorfilter aufweisenden Gehäuse und einem inneren 50-Mikron-Filter besteht und derartzusammengesetzt ist, dass sich das durch das Netz sickernde Wasser verwirbelt. Im Saugrohrwird Unterdrück erzeugt, der das mit einem Ozonerzeuger 2 erzeugte Ozon ins Wasser zieht.Luft 24 tritt durch einen Durchflussregler 3 in den Ozonerzeuger ein. Das Wasser tritt danndurch eine Inverterpumpe 4 und ein Elektroventil 5 in einen Ultrafiltrationsmodul 6 tangential aufdie Membranoberfläche. Wegen des tangentialen Stroms und des geöffneten Auslasses auf derMembran, werden die Kontaminanten durch den Wasserdurchflussregler 7 und durch das Elekt¬roventil 8 in den Abwasserauslass 9 gespült. Im Falle der automatischen Reinigung der Memb¬ran öffnet sich das Ventil 8, durch welches kontaminiertes Wasser abfließt. Das Reinwassersickert durch die Membran und tritt durch ein Elektroventil 10 in einen Multi-Medien-Filter 16 ein.Ein Teil des gereinigten Wassers fließt durch ein Elektroventil 11 in den Reinwassertank 15, woReinwasser zur Rückreinigung der Membran gespeichert wird. Bei der Rückreinigung fließt dasReinwasser aus dem Reinwassertank 15 durch eine Pumpe 13 und die UF-Membran - Ultrafilter12, wo das Wasser erneut gereinigt wird, und tritt in den reinen Teil der Membran - das Ultrafilt¬rationsmodul 6 ein. Bei der Reinigung von Filtrations-Medien ist auch die Reinigung durch denRückspülungsbypass 22 möglich, der den Wassereintritt durch ein Rückschlagventil 14 ermög¬licht, indem der Auslass des Abwassers in Gegenrichtung verhindert wird. Somit wird einezusätzliche Spülung der kontaminierten Partikeln auch dann gewährleistet, wenn die Reini¬gungsfunktion kontaminierten Wassers der Vorrichtung nicht betrieben wird. Die Pumpe 13pumpt das Wasser aus dem Tank 15 und schiebt es durch die Membran 12 in Gegenrichtungdes Betriebs, sodass die Schmutzpartikeln durch den Abwasserauslass 9 geschoben werden.

Das in den Multi-Medien-Filter 16 einfließende Wasser wird zuerst durch die LED-UV-Sterilisation desinfiziert, danach fließt es durch mehrere Schichten des Multi-Medien-Filters 16.Bevor das Reinwasser austritt, erfolgt auch die Nanofiltration durch einen Nanofilter 17. Umeinen kontrollierten Auslass des Reinwassers zu erzielen, wird der Auslass des Reinwassersnach der beendeten Reinigung des durch die Öffnung 23 ausfließenden Wassers durch einElektroventil 18 gesteuert. Die Vorrichtung ermöglicht die Versorgung aus einer Energiequelle19, die eine Photovoltaik-Zelle 20 oder eine andere geeignete Quelle sein kann, und alles zu¬sammen wird durch einen Kontroller 21 gesteuert.

[0023] Die Figur 3 stellt das Verfahren zur mehrstufigen Hochqualitätsreinigung von kontami¬niertem Wasser dar. Das Wasser tritt durch eine Öffnung ein, die aus einem einen grobenVorfilter aufweisenden Gehäuse und einem inneren 50-Mikron-Filter besteht und so zusam¬mengesetzt ist, dass sich das durch das Netz sickernde Wasser verwirbelt. Im Saugrohr wirdUnterdrück erzeugt, der das mit einem Ozonerzeuger 2 erzeugte Ozon ins Wasser zieht. Diemit Sauerstoff angereicherte Luft, die durch Elektroden im Erzeuger geleitet wird, wobei einelektrisches Feld mit Hochspannung und Mittelhochfrequenz erzeugt wird, gelangt in den Ozo¬nerzeuger. So entsteht das Ozon, das eine allotrope Modifikation von Sauerstoff ist. Es istdadurch gekennzeichnet, dass es extrem instabil und reaktiv ist und schnell zerfällt, aber sehrgut mit Metallen und organischen Substanzen oxidiert, es tötet Mikroorganismen ab und ent¬fernt unangenehme Gerüche. Durch die Zuführung von Ozon vor dem Eintritt in die Membranläuft eine ganze Reihe von Reaktionen ab, die ein besseres Funktionieren des Ultrafilters, derim Rahmen der Selbstreinigungsfunktion der Filtrationsmedien funktioniert, ermöglichen. Dieanorganischen Kontaminanten werden durch Ozon oxidiert und dadurch werden die Ansamm¬lungen von Kontaminanten, die schwerer durch die Membranporen dringen, erhöht. Das Was¬ser tritt dann durch die Inverterpumpe ein, die das Wasser zum Ultrafiltrationsmodul zuführt, indem die Ultrafiltration stattfindet. Wegen des tangentialen Stroms und des geöffneten Auslas¬ses auf der Membran, werden die Kontaminanten durch den Wasserdurchflussregler als Ab¬wasser am Abwasserauslass gespült. Im Falle einer automatischen Reinigung der Membranöffnet sich das Ventil, durch welches kontaminiertes Wasser abfließt. Ein Teil des gereinigtenWassers fließt durch das Elektroventil in den Tank, wo Reinwasser zur Rückreinigung derMembran gespeichert wird. Bei der Rückreinigung fließt das Reinwasser durch die Pumpe unddie UF-Membran, wo das Wasser erneut gereinigt wird und in den reinen Teil der Membraneintritt. Das Wasser schiebt dann den Schmutz in Gegenrichtung des Betriebs und durch denAuslass des Abwassers. Damit wird die Selbstreinigungsfunktion ermöglicht. Der andere Teildes gereinigten Wassers sickert zuerst durch die Membran und tritt durch das Elektroventil inden Multi-Medien-Filter ein, wo die Multi-Medien-Filtration und UV-Sterilisation stattfinden. Inder ersten Phase wird das Wasser durch LED- UV-Sterilisation desinfiziert, danach fließt esdurch mehrere Schichten des Multi- Medien-Filters. Die Filtrationsmedien sind in einer bestimm¬ten Reihenfolge angeordnet und bieten viele Vorteile. Jede Schicht fungiert als ein Filter, der inder Kombination mit den anderen Schichten eine ganze Reihe von Filtern ersetzt, einschließlichder Wassersterilisierung. Wegen eines niedrigen hydrodynamischen Druckverlusts zwischenden Medien funktioniert sie auch bei einem niedrigen Druck und benötigt weniger Energie.Wegen der LED-UV-Sterilisierung am Eintritt des Wassers in den Filter können im Filter keineMikroorganismen wachsen. Des Weiteren umfasst der Multi-Medien-Filter ein Filtrationsmedi¬um, das mit der Änderung des Oxidations-/Reduktionspotentials das Wachstum von Mikroorga¬nismen kontrolliert. Allgemein können verschiedene Bakterientypen nur im Rahmen eines spezi¬fischen Gebiets des Reduktions-Oxidations- Potentials wachsen. Das mit diesem Medium be¬handelte Wasser reduziert die Bakterien und andere Mikroorganismen, indem es die Übertra¬gung von Elektronen verhindert bzw. unterbricht, was eine ganze Kaskade von Zellschädenverursacht. Die Reduktions-Oxidations-Mittel töten die Bakterien auch durch den unmittelbarenelektrochemischen Kontakt und durch die schnelle Bildung von Hydroxyradikalen und Wasser¬stoffperoxid, was die Funktionsfähigkeit der Mikroorganismen zerstört. Am Ende erfolgt dieNanofiltration durch einen Nanofilter, bestehend aus wärmegebundenen Mikroglasfasern undZellulose, die mit Nanoaluminafasern in einer Fließmatrize verworben sind, was eine hoheLadung des Filtrationsmediums bewirkt. Die genannte Zusammensetzung ist in eine gefaltete

Einlage eingesetzt, was eine einzigartige Kombination von Wirksamkeit, Leistung, Geschwin¬digkeit und niedrigem Druckabfall des Durchflusses gewährleistet. Alle Nanofilterkomponentensind gemäß dem amerikanischen FDA-Zertifikat eingesetzt. Der Nanofilter ist so konzipiert undausgebildet, dass er den anspruchsvollsten Bedürfnissen zur Wasserbehandlung genügt. Mitder Anwendung des wissenschaftlichen Prinzips des elektropositiven Anziehungs-kraft/Erfassung führt er zu einer schnellen und sehr wirksamen Adsorption fast aller Partikelgrö¬ßen. Das Nanomedium hat eine hohe Leistung für Partikeln mit einer Größe von 10 Mikron biszu Partikeln mit einer Größe von mehreren Nanometern. Nach der Nanofiltration tritt das Was¬ser als Trinkwasser aus, das rein und trinkbar ist.

[0024] Mit diesem Verfahren werden mikrobiologisch und chemisch kontaminierte Wasserquel¬len zu reinem Trinkwasser gereinigt. Solches Trinkwasser übertrifft die anspruchsvollsten Ge¬sundheitsstandards für Trinkwasser in der Welt.

Claims (4)

1. Ansprüche 1. Transportable Vorrichtung zur mehrstufigen Hochqualitätsreinigung von kontaminiertemWasser, mit einer Ozoneinblasung für durch ein Ultrafiltrationsmodul geleitetes kontami¬niertes Wasser, mit einem anschließenden Mehrstufenwasserfilter sowie mit einer UV-Sterilisierung zum mechanischen, chemischen und antiviralen hochwertigen reinigen vonkontaminiertem Wasser in mehreren Stufen, gekennzeichnet durch einen Ansaugkorb (1)für das Wasser, der aus einem einen groben Vorfilter aufweisenden Gehäuse und eineminneren 50-Mikron-Filter besteht, mit einem einem Saugrohr zugeordneten, mit einemDurchflussregler (3) für Luft (24) ausgestatteten, Ozonerzeuger (2), mit einer an die Saug¬leitung angeschlossenen Inverterpumpe (4), die über ein Elektroventil (5) an ein Ultrafiltra¬tionsmodul (6) angeschlossen ist, welches zum Spülen durch einen Wasserdurchflussreg¬ler (7) und durch ein Elektroventil (8) an einen Abwasserauslass (9) angeschlossen ist, miteinem der Reinwasserseite der Membran des Ultrafiltrationsmoduls (6) über ein Elektro¬ventil (10) nachgeordneten Filter (16), wobei ein Teil des gereinigten Wassers vor dem Fil¬ter (16) durch ein Elektroventil (11) in einen Reinwassertank (15), der Reinwasser zurRückreinigung der Membran speichert, mündet, wobei dem Reinwassertank (15) einePumpe (13) und ein Ultrafilter (12) nachgeordnet sind, die zur Rückspülung an das Ultrafilt¬rationsmodul (6) angeschlossen sind und wobei dem in den, mehrere Schichten aufwei¬senden, Filter (16) einfließenden Wasser eine LED-UV- Sterilisation zugeordnet ist, wel¬chem Filter (16) ein Nanofilter (17) nachgeordnet ist, der einer durch ein Elektroventil (18)gesteuerten Öffnung (23) für ausfließendes Wasser vorgeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rückspülungsbypass (22),der über ein Rückschlagventil (14) an die Pumpe (13) angeschlossen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung einKontroller (21) und zur Versorgung eine Energiequelle (19), insbesondere eine Photovolta-ik-Zelle (20), vorgesehen sind.
4. 4. Verfahren zur mehrstufigen Hochqualitätsreinigung von kontaminiertem Wasser, dadurchgekennzeichnet, dass das Wasser zunächst durch einen groben Vorfilter und einen 50-Mikron-Filter geleitet wird, wobei das Wasser verwirbelt wird und in einem Saugrohr Unter¬drück vorherrscht, der Ozon ins Wasser zieht, wonach das das Wasser mit einer Inverter¬pumpe durch ein Ultrafiltrationsmodul gepumpt wird, aus dem zu einer automatischen Rei¬nigung der Membran bei geöffnetem Auslass Kontaminanten durch einen Wasserdurch¬flussregler als Abwasser am Abwasserauslass ausspülbar sind, dass ein Teil des im Ultra¬filtrationsmodul gereinigten Wassers in eine Tank zur Rückreinigung der Membran desUltrafiltrationsmodul gespeichert wird, bei einer Rückreinigung durch eine Pumpe und eineUF-Membran die Membran des Ultrafiltrationsmoduls rückspült und das Wasser durch denAuslass ausspült, dass der andere Teil des gereinigten Wassers über ein Elektroventil ei¬nem Filter zugeleitet wird, wobei in einer ersten Phase das Wasser durch LED-UV- Sterili¬sation desinfiziert wird und danach durch mehrere Schichten des Filters fließt, wonach dasWasser über einen Nanofilter geleitet wird. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen