Vorrichtung zum Anzeigen der Eigenschaften von Enthärtungslösungen oder Basenaustanscherregenerierungslösungen von Wasseraufbereitungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen der Eigenschaften von Ent härtungslösungen und Basenaustauscherregenerierungslösungen von Wasseraufbereitungsanlagen.
Es ist bekannt, den Salzgehalt verschiedener Wässer, z. B. alkalischer Kesselwässer, durch Messung ihrer elektrischen Leitfähigkeit zu bestimmen. Hierbei ergeben sich jedoch eine Reihe von Schwierigkeiten, die im praktischen Betrieb kaum zu überwinden sind. Diese Schwierigkeiten sind dabei im wesentlichen darauf zurückzuführen, dass die elektrische Leitfähigkeit des Wassers in verschiedenem Masse abhängig sein kann von freien OH-Gruppen und von H-Gruppen, die in ihm enthalten sein können, und dass bestimmte Verunreinigungen das Messergebnis wesentlich beeinflussen können.
Um brauchbare Messergebnisse zu erhalten, müssen daher die Messanlagen verhältnismässig kompliziert und umständlich ausgebildet werden. Oftmals muss das Wasser vor der Messung besonders behandelt, beispielsweise durch Säurezugabe neutralisiert werden. Im allgemeinen erwies es sich aus diesen Gründen zweckmässiger, auf die üblichen chemischen Untersuchungsmethoden zurückzugreifen,
Es zeigte sich nun, dass das Vorurteil des Fachmannes, elektrische Leitfähigkeitsmessungen zur Untersuchung von Flüssigkeiten in Wasseraufbereitungsanlagen heranzuziehen, im allgemeinen zwar begründet ist, dass jedoch in bestimmten Fällen trotzdem die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten mit Erfolg zur Untersuchung dieser Flüssigkeiten herangezogen werden kann, ohne dass hierfür kostspielige und unübersehbare Einrichtungen geschaffen werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eigenschaften von Enthärtungslösungen oder Basenau stauscherregenerie- rundslösungen von Wasseraufbereitungsanlagen durch Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit anzuzeigen und so die Überwachung der Wasseraufbereitungsanlage wesentlich zu erleichtern.
Dies wird dadurch erreicht, dass mindestens ein in der von ihr zu messenden Lösung angeordnetes Elektrodenpaar vorgesehen ist, das über ein Anzeigegerät und einen der Eichung desselben dienenden Regelwiderstand mit der Sekundärseite des Transfor motors verbunden ist, und dass diese Teile, ausgenommen das Elektrodenpaar, in einem Gehäuse zusammengefasst sind.
Das Elektrodenpaar kann entweder in dem bei einer Wasserenthärtungsanlage zuzusetzenden Kalkwasser oder in dem NaCl-haltigen Spülwasser einer Basenaustauschanlage angeordnet sein, oder es können je ein Elektrodenpaar in dem zuzusetzenden Kalkwasser und dem NaCl-haltigen Spülwasser angeordnet sein und die Elektrodenpaare je über ein Anzeigegerät und je einen der Eichung desselben dienenden Regelwiderstand mit der Sekundärseite eines Transformators abwechselnd durch einen Umschalter verbindbar sein.
Auf der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die in einem Gehäuse zusammengefasste Vorrichtung,
Fig. 2 eine Schaltskizze einer bevorzugten Ausführungsform und
Fig. 3 eine Schalt skizze einer weiteren bevorzugten Ausführungsform.
In einem Gehäuse 1 ist ein Transformator 2, ein Anzeigegerät 3, ein Schalter 4 und ein oder mehrere Regelwiderstände 5 angeordnet. Die Schaltung dieser Elemente ist aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. Der Transformator 2 liegt mit seiner Primärseite an Netzspannung. An seiner, eine Spannung von etwa drei oder sechs Volt abgebenden Sekundärseite liegen bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 ein Milliamperemeter 3, ein Regelwiderstand 5, ein Anschluss für mindestens eine Messelektrode und ein Schalter 4 in Serie. Bei der in Fig. 3 dargestellten Aus führungsform sind zwei Regelwiderstände 5 und zwei Anschlüsse für Elektroden vorgesehen, die über einen Wechselschalter 4 abwechselnd in den Sekundärkreis des Transformators 2 eingeschaltet werden können.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 kann dazu dienen, die Sättigung oder Nichtsättigung des Kalkwassers der Enthärtungsanlage der Wasseraufbereitungsanlage zu bestimmen. Hierfür wird ein Elektrodenpaar, das vorzugsweise Kohleelektroden enthält, unmittelbar in die Enthärtungslösung eingebracht. Es zeigt sich nun, dass durch entsprechende Eichung der Anlage mittels des Regelwiderstandes 5 es trotz der Unzulänglichkeiten von Leitfähigkeitsbestimmungen möglich ist, in einem für die Praxis ausreichenden Masse festzustellen, ob das Kalkwasser gesättigt oder ungesättigt ist. Auf diese Weise kann, ohne dass titrimetrische Untersuchungen des Kalkwassers vorgenommen werden müssten, jeweils der günstigste Wirkungsgrad der Enthärtungsanlage erreicht und eine Verschwendung von noch aktivem Kalkwasser ausgeschaltet werden.
Die Wirtschaftlichkeit der Wasseraufbereitungsanlage kann also verbessert und ihre Bedienung erleichtert und vereinfacht werden. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass der hierfür erforderliche Aufwand im Verhältnis zu dem zu erreichenden Vorteil geringfügig ist.
Die Elektrode der in Fig. 2 dargestellten Schaltung kann auch in die Regenerierlösung eines Natriumaustauschers eingebracht werden. Wie bekannt ist, können Natriumaustauscher mittels Kochsalzlösun- gen regeneriert werden. Ob dabei im Spülwasser Kochsalz vorhanden ist oder nicht, wird bisher allgemein durch eine Geschmacksprobe festgestellt. Eine derartige Probe ist umständlich und ungenau, da beispielsweise Salzgehalte unter 400 mg je Liter geschmacklich nicht mehr feststellbar sind. Es zeigt sieh nun, dass die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit derartiger Regenerierlösungen hinsichtlich ihrer Messgenauigkeit durchaus ausreichend sind, um eine Kontrolle des Kochsalzgehaltes der Regenerierlösung zu ermöglichen.
Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung ermöglicht sowohl eine Anzeige der Sättigung des Kalk wassers der Enthärtungsanlage der Wasseraufbereitungsanlage als auch eine Anzeige des Kochsalzgehaltes der Regenerierlösung für den Natliumaustauscher der Wasseraufbereitungsanlage. Diese Ausführungsform ist also für Aufbereitungsanlagen, bei denen sowohl eine Vorentkalkung als auch eine Basenaustauschrestenthärtung durchgeführt wird, gedacht. Das Anzeigegerät 3 lässt sich dabei, je nach der Stellung des Wechselschalters 4, einmal in den Stromkreis der in der Regenerierlösung für den Natriumaustauscher sitzenden Elektrode und anderseits in den Stromkreis der in der Vorenthärtungsanlage sitzenden Elektrode schalt ten.
Eine Eichung des Anzeigegerätes 3 wird mittels der Regelwiderstände 5 so vorgenommen, dass in der einen Stellung des Wechselschalters angezeigt wird, ob Kochsalz im Spülwasser der Basenaustauschanlage vorhanden ist oder nicht, und in der andern Stellung des Wechselschalters angezeigt wird, ob das Kalkwasser der Vorenthärtungsanlage gesättigt oder ungesättigt ist. Die Eichung wird dabei so vorgenommen, dass gesättigtes Kalkwasser angezeigt wird, wenn der PH Wert des Kalkwassers bei 150 O über 4,6 liegt. Nichtsättigung wird angezeigt, wenn der p11-Wert unter 4,2 absinkt. Die Anzeigemöglichkeiten, Sättigung oder Nichtsättigung, Kochsalz vorhanden oder Kochsalz nicht vorhanden, zeigten sich dabei für die Anforderungen der Praxis als durchaus ausreichend.
Vorzugsweise wird die Eichung der in der Regeneilerlösung des Basenaustauschenthärters sitzenden Elektrode so vorgenommen, dass Kochsalz anwesend angezeigt wird, wenn im ersten Teil des Regenerierungsvorganges die Kochsalzlösung eine Konzentration von über 10% und Salz abwesend angezeigt wird, wenn die Kochsalzlösung eine Konzentration von unter 10% aufweist. Im zweiten Teil des Regeneriervorganges, also beim Nachspülen des Basenaustauschenthärters, wird bei einem Kochsalzgehalt von unter 500mg je Liter Salz abwesend angezeigt. Diese verschiedenen Anzeigewerte können dadurch ermöglicht werden, dass ähnlich wie bei der Ausführungsform in Fig. 3 mehrere Elektroden mit verschiedenen zugehörigen Eichwiderständen verwendet werden.
Es ist jedoch auch möglich, den Elektrodenabstand oder die Eintauchtiefe der Elektroden entsprechend zu verändern.
Device for displaying the properties of softening solutions or base exchange regeneration solutions from water treatment plants
The invention relates to a device for displaying the properties of Ent hardening solutions and base exchange regeneration solutions of water treatment plants.
It is known to measure the salinity of various waters, e.g. B. alkaline boiler water, to be determined by measuring its electrical conductivity. However, a number of difficulties arise here which can hardly be overcome in practical operation. These difficulties are mainly due to the fact that the electrical conductivity of the water can depend to varying degrees on free OH groups and on H groups that it may contain, and that certain impurities can significantly influence the measurement result.
In order to obtain useful measurement results, the measurement systems must therefore be designed to be relatively complex and cumbersome. The water often has to be specially treated before the measurement, for example by adding acid. In general, for these reasons it has proven to be more appropriate to use the usual chemical investigation methods,
It has now been shown that the prejudice of the skilled person to use electrical conductivity measurements to examine liquids in water treatment plants is generally justified, but in certain cases the determination of the electrical conductivity of liquids can still be successfully used to examine these liquids, without having to create expensive and unmistakable facilities for this.
The invention is based on the object of displaying the properties of softening solutions or Basenau stauschregenerie- round solutions of water treatment plants by determining the electrical conductivity and thus making the monitoring of the water treatment plant much easier.
This is achieved in that at least one pair of electrodes is provided in the solution to be measured, which is connected to the secondary side of the transformer motor via a display device and a control resistor used for calibration, and that these parts, with the exception of the pair of electrodes, are in are combined in a housing.
The pair of electrodes can either be arranged in the lime water to be added in a water softening system or in the NaCl-containing rinse water of a base exchange system, or a pair of electrodes can be arranged in the lime water to be added and the rinse water containing NaCl and the electrode pairs each via a display device and each a regulating resistor serving to calibrate the same can be alternately connected to the secondary side of a transformer by a changeover switch.
In the drawing, for example, embodiments of the subject matter of the invention are shown.
Show it:
1 schematically shows the device combined in a housing,
Fig. 2 is a circuit diagram of a preferred embodiment and
Fig. 3 is a circuit diagram of a further preferred embodiment.
A transformer 2, a display device 3, a switch 4 and one or more variable resistors 5 are arranged in a housing 1. The circuit of these elements is shown in FIGS. 2 and 3. The transformer 2 has its primary side connected to mains voltage. In the embodiment according to FIG. 2, a milliammeter 3, a regulating resistor 5, a connection for at least one measuring electrode and a switch 4 are connected in series on its secondary side, which emits a voltage of about three or six volts. In the embodiment shown in FIG. 3, two variable resistors 5 and two connections for electrodes are provided, which can be switched on alternately in the secondary circuit of the transformer 2 via a changeover switch 4.
The embodiment according to FIG. 2 can serve to determine the saturation or unsaturation of the lime water of the softening system of the water treatment system. For this purpose, a pair of electrodes, which preferably contain carbon electrodes, is introduced directly into the softening solution. It has now been shown that by appropriate calibration of the system by means of the rheostat 5, despite the inadequacies of conductivity determinations, it is possible to determine to an extent sufficient for practical use whether the lime water is saturated or unsaturated. In this way, without having to carry out titrimetric examinations of the lime water, the most favorable degree of efficiency of the softening system can be achieved and waste of still active lime water can be eliminated.
The economy of the water treatment system can therefore be improved and its operation can be made easier and simpler. It is readily apparent that the effort required for this is insignificant in relation to the benefit to be achieved.
The electrode of the circuit shown in FIG. 2 can also be introduced into the regeneration solution of a sodium exchanger. As is known, sodium exchangers can be regenerated by means of saline solutions. Whether or not there is table salt in the rinsing water has so far generally been determined by a taste test. Such a sample is cumbersome and imprecise since, for example, salt contents below 400 mg per liter can no longer be determined in terms of taste. It now shows that the determination of the electrical conductivity of such regeneration solutions with regard to their measurement accuracy is quite sufficient to enable the sodium chloride content of the regeneration solution to be checked.
The circuit shown in Fig. 3 enables both a display of the saturation of the lime water of the softening system of the water treatment system and a display of the salt content of the regeneration solution for the sodium exchanger of the water treatment system. This embodiment is therefore intended for treatment plants in which both pre-decalcification and base exchange residue softening are carried out. Depending on the position of the toggle switch 4, the display device 3 can be switched once into the circuit of the electrode in the regeneration solution for the sodium exchanger and, on the other hand, into the circuit of the electrode in the pre-softener.
A calibration of the display device 3 is carried out by means of the control resistors 5 so that in one position of the changeover switch it is shown whether or not there is table salt in the rinse water of the base exchange system, and in the other position of the changeover switch it is displayed whether the lime water of the pre-softener is saturated or is unsaturated. The calibration is carried out in such a way that saturated lime water is displayed when the pH value of the lime water at 150 O is above 4.6. Unsaturation is displayed when the p11 value falls below 4.2. The display options, saturation or unsaturation, table salt available or table salt not available, turned out to be quite sufficient for the requirements in practice.
The calibration of the electrode in the rain separator solution of the base exchange softener is preferably carried out in such a way that table salt is displayed if, in the first part of the regeneration process, the saline solution is displayed at a concentration of over 10% and salt is absent if the saline solution is at a concentration of less than 10%. having. In the second part of the regeneration process, i.e. when rinsing the base exchange softener, the display shows “absent” if the salt content is less than 500 mg per liter. These different display values can be made possible in that, similar to the embodiment in FIG. 3, a plurality of electrodes with different associated calibration resistances are used.
However, it is also possible to change the electrode spacing or the immersion depth of the electrodes accordingly.