< Verfahren und Gerät zum Behandeln von Schwimmbeckenwasser In der Praxis sind die verschiedensten Verfahren zum Aufbereiten und Reinigen von in grösseren Becken längere Zeit stehendem Wasser, insbesondere Schwimmbeckenwasser, bekannt, durch die alle ein geschleppten Verunreinigungen, Krankheitskeime und Viren beseitigt bzw. vernichtet werden. Ausser- dem wird gerade für Schwimmbecken ein möglichst klarsichtiges Wasser verlangt, dessen Sichttiefe etwa der grössten Beckentiefe von nahezu 4 bis 5 m gleichkommen soll.
Schliesslich auch muss durch das jeweils angewandte Verfahren die Algenbildung be kämpft werden, da sonst die Beckensohle, die Bek- kenwände und die Treppen mit einer schlüpfrigen Schicht überzogen werden und die Absterbeprodukte der Algen das Wasser stark verfärben.
Die einfachste Art der Entkeimung des Wassers besteht bekanntlich in der Zugabe von in diesem leicht löslichen Chlor. Da jedoch bei der Einwirkung von Chlor auf das Wasser Salzsäure entsteht, bringt diese Art der Entkeimung eine allmähliche An säuerung der gesamten Wassermenge mit sich.
Weiterhin bedient man sich auch des sogenann ten Flockungsverfahrens, bei dem dem Wasser neben Chlor auch noch Salze von Aluminium, Eisen und eventuell auch Kupfer zugegeben werden, die in an nähernd neutralem Wasser eine zusätzliche Aassäue rung desselben bewirken und durch hydrolytische Spaltung unlösliche ausflockende Hydroxyde bilden, wobei die in dem Wasser kolloidal gelösten und für sich im Filter nur schwer zurückzuhaltendenTrübstoffe dann absorbiert werden und damit abfiltrierbar sind.
Um bei diesem Verfahren einen pH-Wert von etwa 7,0 bis 7,5 zu erzielen, wird dem behandelten Was ser, sofern es nicht ausreichend Eigenkarbonate auf weist, noch Soda oder ähnliche Alkalien zugegeben.
Ausserdem ist im Zusammenhang mit der Reinigung von Trinkwasser gemäss diesen Ausfällungsverfahren für den Fall, dass das zu reinigende Trinkwasser nicht ausreichend alkalisch ist, um die erstrebte Fäl lung auszulösen, auch schon der Vorschlag gemacht worden, dem zu reinigenden Trinkwasser die bei der elektrolytischen Erzeugung von Chlorgas sich ka- thodenseitig bildende Lauge zuzuführen.
Mit der Anwendung des Kalkhydrates vor etwa 25 Jahren entwickelte sich weiter ein Verfahren, bei dem die in dem bereits durch Chlor behandelten Wasser gelöste freie und die darin gebundene Koh lensäure durchKalkwasserzugaben entfernt und damit den Algen die Lebensgrundlage entzogen wird. Ge- mäss Literaturangaben soll ein derart behandeltes Wasser einen pH-Wert von etwa 0,8bis0,9 aufweisen.
Durch diesen verhältnismässig hohen pH-Wert ist das zugesetzte Chlor auch bei den erforderlichen und ausreichenden Konzentrationen kaum noch wahr nehmbar.
Auch ist ein Verfahren bekannt geworden, bei dem es sich um eine Hochchlorung des Beckenwas sers handelt, wobei das Wasser zunächst einer über chlorung bis zur Bildung von freiem überschüssigem Chlor unterworfen und dann über alkalisch reagie rende Filtermaterialien, wie beispielsweise Magne- siumoxyd enthaltende Filtermassen, geleitet wird.
Durch dieses Filtern mittels eines alkalischen Ma terials steigt der pH-Wert des Wassers bis etwa 10,25 an, wodurch das überschusschlor fast geruchlos wird.
Diese im wesentlichen bekannten Verfahren ent sprechen zwar den Anforderungen, die der Hygie- niker an ein solches steriles und von Krankheits keimen freies Wasser zu stellen hat, jedoch ist bei diesen Verfahren immer noch nicht ausreichend dem Wohbefinden des Badenden Rechnung getragen, da das Wasser durch die Aufbereitung mehr oder weni ger seines natürlichen Charakters beraubt wird.
Zur Beseitigung dieser bestehenden Nachteile wird bei einem Verfahren zum Behandeln von Schwimmbeckenwasser, bei dem diesem elektroly tisch in einer durch ein Diaphragma in zwei Kam mern unterteilten Elektrolysierzelle erzeugtes Chlor- gas zugegeben wird, gemäss der Erfindung vorge schlagen, die an der Anode stattfindende Bildung von zusätzlichem,
zusammen mit dem Chlorgas in das zu behandelnde Schwimmbeckenwasser gelan gendem Sauerstoff oder eines Sauerstoffozongemi- sches durch Regelung der in den beiden Kammern der Elektrolysierzelle herrschenden Drücke zu steuern.
Diesem erfindungsgemässen Vorschlag liegt dabei die Tatsache zu Grunde, dass während der elektro lytischen Chlorerzeugung die negativen OH-Ionen zur Anode wandern, an der sie sich in Wasser und atomaren Sauerstoff zersetzen, was wieder eine sekundäre Bildung von molekularem Sauerstoff und Ozon zur Folge hat.
Ausserdem tritt eine sekundäre Reaktion zwischen dem Sauerstoff in statu nascendi und dem Chlor sowie der während der Elektrolyse in der anodischen Kammer entstehenden unterchlo- rigen Säure ein, wobei sich einerseits Chloroxyde, inbesondere das sehr wirksame Chlordioxyd, bilden, andererseits aber ein Zerfall der unterchlorigen Säure in Sauerstoff und Salzsäure erfolgt.
Sind die Kam mern der Elektrolysierzelle nun durch ein Dia phragma voneinander getrennt, so entsteht während der Elektrolyse infolge der zusätzlichen Bildung von Wasserstoff in der kathodischen Kammer ein über- druck, der das Wandern der OH-Ionen zur Anode und damit auch die zusätzliche Bildung von freiem Sauerstoff und Ozon begünstigt. Damit aber ist es in der vorgeschlagenen Weise möglich,
durch eine Steuerung des Druckunterschiedes zwischen den bei den Kammern die jeweilige Bildung von Sauerstoff und Ozon und so auch deren Beigabe zusammen mit dem elektrolytisch erzeugten Chlorgas und deren Sauerstoffverbindungen zu dem zu behandelnden Schwimmbeckenwasser oder einem besonders auf zubereitenden Behandlungswasser beliebig zu regeln.. Soll ausserdem die Menge des sich beiläufig entwik- kelnden Chlordioxydes vergrössert werden,
so kann der in der kathodischen Kammer befindlichen, als Elektrolyt dienenden Kochsalzlösung noch ein Zusatz von Chlor und Sauerstoff enthaltenden Salzen, wie beispielsweise Natriumchlorit oder Natriumchlorat, beigegeben werden.
Diese regelbare Zugabe insbesondere von Ozon und Sauerstoff ist insofern ganz besonders vorteil haft, als die Aktivität des Chlorgases in Gegenwart von Ozon und Sauerstoff wesentlich erhöht wird. Darüberhinaus übt das Ozon selbst auch eine hohe keimtötende Wirkung aus und zerstört weiterhin die in dem Schwimmbeckenwasser enthaltenen Gerüche und den Chlorgeruch.
Die Zugabe von Sauerstoff gibt dem Wasser nicht nur seinen natürlichen Charakter wieder, sondern bewirkt zusätzlich auch eine Oxy dation der in dem Wasser befindlichen Fäulnisstoffe. Durch das Verfahren gemäss der Erfindung kann also die Behandlung des Schwimmbeckenwassers so gesteuert werden, dass zunächst eine kräftige Ent- keimungsbehandlung ausschliesslich mit Chlor und anschliessend eine Dauerfrischbehandlung durch Ozon und Sauerstoff stattfindet,
wobei die Aufrecht erhaltung des Entkeimungszustandes schon bereits durch eine verminderte Chlorzugabe erreicht werden kann.
Da bereits schon ein nur mit Chlor behandeltes Wasser bei einem Chlorgehalt von 0,5 mg pro Liter eine Geruchsbelästigung darstellt, ist diese Art und Weise der Desodorisation des Schwimmbeckenwas- sers oder eines besonderen Behandlungswassers aus- serordentlich wertvoll. So haben Versuche ergeben, dass bei einem Schwimmbeckenwasser, dem zusätz lich zum Chlorgas noch Ozon und Sauerstoff bei gegeben worden sind, eine annähernd hundertfache überdosierung der Zugabe von Chlor noch immer nicht lästig wirkt.
Bei normaler Chlordosierung ist sogar ein frischer und angenehmer Charakter des Wassers festzustellen, was wieder der Forderung nach einem natürlichen und keimfreien, auf ein fachem und wirtschaftlichem Wege herstellbaren Wasser ausserordentlich nahe kommt.
Eine besonders einfache und wirksame Regulie rung des pH-Wertes des zu behandelnden Wassers lässt sich gegebenenfalls dadurch erreichen, dass ent weder dem zu behandelnden Wasser oder einem be sonderen Behandlungswasser in bekannter Weise die bei der Elektrolyse kathodenseitig erzeugte Lauge zugeführt wird. Je nach den jeweilig bestehenden Verhältnissen kann also der Säuregehalt des Wassers mehr oder weniger stark gedämpft, das Wasser voll kommen neutralisiert oder auch sogar alkalisch ge macht werden.
Um insbesondere die elektrolytisch erzeugten Chlorgase möglichst rasch und intensiv in dem auf zubereitenden Wasser zu lösen, wird die Rohrleitung für den Durchtritt des Wassers zweckmässig so an das Gerät für die elektrolytische Erzeugung des Chlorgases angeschlossen, dass das in die Rohrlei tung eingeführte anodische Gas in Form von Gas perlen in dieser entgegen dem Wasserstrom langsam aufsteigt.
Wird in vorteilhafter Weise ausserdem das aufzu bereitende Wasser unmittelbar dem Beckenwasser entnommen, so kann jeder zusätzliche Wasserver brauch vermieden und ein Wasserkreislauf gebildet werden, bei dem dann die entkeimende Wirkung in vollem Umfang dem ganzen Beckenwasser und nicht erst dem reinen Frischwasser zugute kommt.
Hier bei lässt sich das aufzubereitende Wasser dem Bek- kenwasser vorteilhaft mit Hilfe einer durch den bei der Elektrolyse entstehenden Wasserstoff betriebenen Auftriebspumpe entnehmen, wodurch nicht nur der sonst unnütz als Nebenprodukt entweichende Wasser stoff nutzbar gemacht, sondern auch eine praktisch geräuschlos arbeitende Pumpe verwendet werden kann, die ohne weitere Regelung proportional zur anodischen Gasentwicklung arbeitet.
Sehr viele Schmutzstoffe und organische Verun reinigungen lagern sich insbesondere am Becken boden ab, so dass dort die grösste Chlorzehrung stattfindet. Bei einer normalen Chlordosierung aber, wie sie vom Hygieniker als Mindesthöhe gefordert und von den Badenden nicht allzu lästig empfunden wird, ist eine ausreichende Entkeimung der Boden schichten infolge der dort herrschenden hohen Chlor zehrung nicht immer möglich, so dass sich gerade am Boden sehr leicht Keimbrutstätten und Algen bilden.
Wird nunmehr das vorbereitete Behandlungswasser beispielsweise mittels eines Schlauches dem Becken boden zugeführt, so ist eine einwandfreie Entkei- mung und Säuberung desselben möglich, ohne dass hierdurch die badenden Personen in den oberen Schichten des Schwimmbeckens belästigt werden.
Weiterhin sind die Stellen des grössten Chlor bedarfes zeitlich und örtlich recht verschieden. So wurde beispielsweise festgestellt, dass beimBaden von Schulklassen das Chlor in den oberen Schichten sehr rasch verbraucht wird und die erforderliche Entkei- mungsgeschwindigkeit nicht mehr den Erfordernissen entspricht.
Weiterhin auch hat sich bei dem üblichen Verfahren durch Zugabe von Chlor zum Umwälz- wasser der grosse Nachteil toter Ecken stark bemerk bar gemacht, die von dem gechlorten Umwälzwasser nur schlecht oder ungenügend erreicht werden und somit wieder zur Bildung von Keimbrutstätten und Algen beitragen. Diese bestehenden Schwierigkeiten lassen sich aber gegebenenfalls leicht dadurch be seitigen, dass das in der oben angegebenen Weise vorbereitete Behandlungswasser mittels des Schlau ches nicht nur jeweils dem Ort des grössten Bedarfes, sondern auch diesen toten Ecken zugeführt wird.
Da Ozon und Chlor-Sauerstoffverbindungen sehr leicht in der Wärme zerfallen, ist eine Kühlung der Elektrolysierzelle auf mindestens<B>350</B> C vorteilhaft, was zweckmässigerweise entweder durch das zu be handelnde Wasser oder das aufbereitete Wasser selbst geschehen kann.
Ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes, leichtes und handliches Gerät zeichnet sich gemäss der Erfindung dadurch aus, dass mindestens ein Teil des von den eingeführten anodischen Gasen durch laufenen Stückes der Zuführleitung des aufzuberei tenden Wassers aus einer Rohrschlangenwendel mit senkrechter Wendelachse und einer Steigung von 50 bis 15- besteht.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Aus führungsform eines erfindungsgemässen Gerätes zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung dargestellt.
Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung des Gerätes im Längsschnitt<B>;</B> Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen der Re gelung der hydraulischen Drossel<B>;</B> Fig. 4 den Anschluss einer Elektrode an die Stromzuführung im Längsschnitt, und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 gemäss der Fig. 4.
Bei dem in der Fig. 1 schematisch dargestellten, in dem mit 1 bezeichneten Beckenwasser schwim menden Gerät zur Durchführung des Verfahrens be steht die mit einer aus Platin oder einem ähnlichen Werkstoff gefertigten Anode 2 und einer Kathode 3 aus einem normalen Werkstoff ausgestattete Elektro- lysierzelle 4 aus den beiden in axialer Richtung hin tereinander geschalteten Bechern 5 und 6, zwischen deren einander zugekehrten, abgeschrägten Stirnsei ten ein gegenüber der Waagerechten geneigtes Dia phragma 7 derart eingeklemmt ist,
dass dessen ein geklemmter Rand 8 gleichzeitig eine Abdichtung der Hülsen 5 und 6 bewirkt. Die beiden Böden 9 und 11 der Becher 5/6 stehen flanschartig über deren Wan dungen vor und sind in axialer Richtung durch die aussen verlaufenden Zuganker 12 miteinander ver spannt.
Oberhalb der Elektrolysierzelle 4 ist auf dem Bo den 9 des oberen Bechers 5 ausser den beiden Schwimmern 13 noch ein Lösebehälter 14 angeord net, in dessen glockenartigem Dom 15 eine Leitung 16 einmündet, in die wieder ein. Dreiwegehahn 17 mit einer in das Beckenwasser 1 eingetauchten hy draulischen Drossel 18 eingeschaltet ist. An den Lösebehälter 14 ist ausserdem eine Rohrschlangen wendel 19 mit senkrechter Wendelachse angeschlos sen, deren unteres Ende 21 durch den gestrichelt dargestellten Schlauch 22 verlängerbar ist.
Neben dem Lösebehälter 14 ist auf dem Becher boden 9 weiterhin ein Vorratsbehälter 23 für die als Elektrolyten dienende Kochsalzlösung angeordnet,. der über die Leitung 24 mit der oberen, von dem Becher 5 gebildeten anodischen Kammer 25 verbun den ist, wobei diese Leitung 24 an der tiefsten Stelle in diese Kammer 25 einmündet. Auch in dieser Lei tung 24 ist ein Dreiwegehahn 26 angeordnet, an den ein weiteres, in die unterste Windung der Rohr schlange 19 einmündendes Leitungsstück 27 ange schlossen ist.
Der obere Teil der anodischen Kammer 25 dagegen steht über die durch das beispiels weise ebenfalls in der Art einer hydraulischen Dros sel ausgebildete Absperrorgan 28 regelbare Leitung 29 mit dem Ende 21 der Rohrschlange 19 in Ver bindung.
Neben dem Vorratsbehälter 23 ist ein weiterer Vorratsbehälter 31 für die als Elektrolyt dienende Kochsalzlösung angeordnet, der wiederum über eine weitere Leitung 32 an den unteren Teil der von dem Becher 6 gebildeten kathodischen Kammer 33 an geschlossen ist. Auch in dieser Leitung 32 ist ein Dreiwegehahn 34 eingeschaltet, an den sich ein wei teres, ebenfalls in dem Ende 21 der Rohrschlange 19 mündendes Leitungsstück 35 anschliesst. An den Oberteil der kathodischen Kammer 33 ist ferner eine Leitung 36 angeschlossen, die ebenfalls ein Absperr organ 37 enthält und in die mit 38 bezeichnete Aus- trittsdüse ausläuft.
Auch dieses Absperrorgan kann dabei in der Art einer hydraulischen Drossel aus gebildet sein.
Oberhalb dieser Austrittsdüse 38 der Leitung 36 befindet sich die in dem flanschartigen Aussenrand des oberen Becherbodens 9 gelagerte, über das Ni veau 39 des Beckenwassers 1 hinausragende, einen sich nach oben hin verjüngenden Trichter 41 tra gende Steigleitung 42, die in einen neben dem Löse behälter 14 auf dem Becherboden 9 angeordneten, ebenfalls über das Beckenniveau 39 hinausragenden Zwischenbehälter 43 mündet. Dieser Zwischenbehäl ter 43 wiederum steht über den Rohrkrümmer 44 mit dem Lösebehälter 14 in Verbindung.
Dieses der Aufbereitung des Beckenwassers 1 dienende Gerät arbeitet nunmehr in der folgenden Weise: Vor dem Anfahren des Gerätes werden zu nächst die Dreiwegehähne 26 und 34 so eingestellt, dass die als Elektrolyt dienende, in den Vorrats behältern 23 und 31 befindliche Kochsalzlösung un- gehindert in die Kammern 25 bzw. 33 der Elektro- lysierzelle 4 einströmen kann, die ständig durch das Beckenwasser 1 auf eine unterhalb 350 C liegende Temperatur abgekühlt wird.
Sind diese beiden Kam mern 25 und 33 vollständig mit Kochsalzlösung an gefüllt und die Höhe 26, 34 geschlossen und wird den Elektroden 2 und 3 ein elektrischer Strom mit einer Spannung von 4 bis 12 Volt zugeführt, so be ginnt die elektrolytische Zersetzung der Kochsalz lösung, bei der in der anodischen Kammer 25 im wesentlichen Chlorgas und in der kathodischen Kammer 33 freier Wasserstoff und Natronlauge ge bildet wird.
Das sich in dem oberen Teil der anodischen Kammer 25 ansammelnde Chlorgas entweicht nach Öffnen des Absperrorganes 28 durch die Leitung 29 in das Endstück 21 der Rohrschlange 19, von dem aus es in Form von Glasperlen entgegen dem durch den Pfeil 45 dargestellten Strom des aus dem Löse behälter 14 abfliessenden Behandlungswassers 46 nach oben steigt und sich in diesem löst.
Die rest lichen, sich nicht mehr in dem abfliessenden Behand lungswasser 46 lösenden Chlorgas dagegen -gelangen schliesslich in den Lösebehälter 14 und sammeln sich in dessen domartigen Oberteil 15 an. Infolge der an die Abgasleitung 16 angeschlossenen hydraulischen Drossel 18 steht das in den Lösebehälter 14 gelan gende Chlorgas unter einem überdruck, der eine weitere Lösung desselben in dem in dem Lösebehäl ter 14 befindlichen Behandlungswasser 46 unter stützt.
Während die in der kathodischen Kammer 33 ge bildete Natronlauge infolge ihres Gewichtes gegen den Kammerboden absinkt, steigt der freigewordene Wasserstoff in dem als Sammeldom dienenden, mit 47 bezeichneten Raum unmittelbar unter dem Dia phragma 7 hoch und gelangt nach Öffnen des Ab- sperrorganes 37 durch die Leitung 36 zur Austritts düse 38, von wo aus er intermittierend in Blasenform durch die Steigleitung 42 nach oben abströmt.
Hier- bei wird von den einzelnen Wasserstoffblasen 48 in termittierend das zwischen ihnen befindliche Becken wasser 1 in den Zwischenbehälter 43 hochgepumpt und somit eine ständige Auffüllung der in diesem be findlichen, noch erst aufzubereitenden Wassermenge 49 bewirkt.
Da infolge der Wirkung der hydraulischen Dros sel 18 in dem Lösebehälter 14 ein Überdruck herrscht, liegt das Wasserniveau 51 des Zwischen behälters 43 oberhalb des mit 52 bezeichneten Ni veaus des im Lösebehälter 14 befindlichen Behand lungswassers 46. Steigt das Wasserniveau 51 im Zwischenbehälter 43 nun an, so fliesst das in diesem befindliche Wasser durch den Rohrkrümmer 44 in den Lösebehälter 14, strömt von diesem aus in Rich tung des Pfeiles 45 durch die Rohrschlange 19 und gelangt schliesslich nach Aufnahme des ihm durch die Leitung 29 im Gegenstrom zugeführten Chlor gases zum Rohrschlangenende 21, aus dem es ent weder unmittelbar in das Beckenwasser 1 abfliesst oder mittels des Schlauches 22 jeder beliebigen Stelle des Schwimmbeckens zugeführt werden kann.
Sinkt beim Zuführen des von dem Gerät erzeug ten chlorhaltigen Behandlungswassers 46 zum Bek- kenwasser 1 dessen pH-Wert ab und wird ein säure artiger Charakter desselben festgestellt, so lässt sich eine Neutralisation dadurch erzielen, dass der Drei wegehahn 34 so eingestellt wird, dass die in dem Unterteil der kathodischen Kammer 33 befindliche Natronlauge durch das Leitungsstück 35 dem Rohr schlangenende 21 zufliesst und zusammen mit dem durch die Rohrschlange 19 abströmenden Behand lungswasser 36 in das Schwimmbeckenwasser 1 ge langt.
Durch diese Abgabe von Natronlauge lässt sich also eine einfache und verhältnismässig rasche Regelung des pH-Wertes des Schwimmbeckenwassers 1 durchführen und den jeweils gegebenen Bedingun gen anpassen.
Wird durch ein teilweises Schliessen des Absperr- organes 37 ein Druckanstieg in der kathodischen Kammer 33 bewirkt, so treten die in der katho- dischen Kammer 33 gebildeten OH-Ionen durch das Diaphragma hindurch und wandern zur Anode 2 hoch, wodurch in der anodischen Kammer 25 die zusätzliche Bildung von Sauerstoff und Ozon begün stigt wird.
Das Ozon und der Sauerstoff strömen da bei zusammen mit den Chlorgasen und gegebenen falls auch deren in der oben bereits beschriebenen Weise entstandenen Sauerstoffverbindungen durch die Leitung 29 und werden in statu nascendi dem durch die Rohrschlange 19 im Gegenstrom zuflies- senden Behandlungswasser 46 zugeführt und zum grössten Teil von diesem aufgenommen.
Der nicht lösbare Rest des Ozonsauerstoffgemisches gelangt wie auch die Chlorgasreste in den Dom 15 des Lösungs behälters 14, wobei das Ozonsauerstoffgemisch in folge eines gegenüber dem Chlorgas spezifisch geringeren Gewichtes auch in der Abgasleitung 16 hochsteigt und ein unerwünschtes Entweichen des in dem Lösebehälter 14 befindlichen restlichen Chlor- gases verhindert.
Da die Bildung des Ozons und Sauerstoffes im wesentlichen von der Differenz der in der anodischen Kammer 25 und der kathodischen Kammer 33 herrschenden Drücke abhängt, lässt sich die Behandlung des Schwimmbeckenwassers 1 so steuern, dass zunächst eine kräftige Entkeimungs- behandlung ausschliesslich mit Chlor und anschlies- send eine Dauerfrischbehandlung durch die Beigabe von Ozon und Sauerstoff stattfindet,
bei der zur Auf rechterhaltung des Entkeimungszustandes nur noch eine verminderte Chlorzugabe erforderlich ist.
Soll das Behandlungswasser 46 nicht dem Bek- kenwasser 1, sondern der durch das Absperrorgan 53 zu schliessenden Frischwasserleitung 54 entnom men werden, so gelangt es durch die mit dem Ab sperrorgan 55 versehene Zweigleitung 56 in den Zwi schenbehälter 43, wobei sein Niveau 51 dann durch die obere Mündung der Steigleitung 42 bestimmt ist, durch die das eventuell überschüssige Frischwasser dann direkt in das Becken abfliessen kann.
Hierbei wird dann der Dreiwegehahn 17 in der Abgasleitung 16 so gestellt, dass die sich in dem Dom 15 des Lösebehälters 14 befindlichen anodischen Gase nicht durch den Rohrstutzen 18, sondern durch die ge gebenenfalls auch bis zum Beckenboden verlänger- bare Frischwasserleitung 54 abströmen, in deren In neren im Bereich der in sie einmündenden Abgas leitung 16 eine nicht besonders dargestellte Strahl düse vorgesehen ist.
Beim Stillsetzen des Gerätes werden die beiden Dreiwegehähne 26 und 34 so ein gestellt, dass aus der kathodischen Kammer 33 die noch in ihr befindliche Natronlauge und aus der ano- dischen Kammer 25 das in dieser befindliche Chlor wasser völlig geruchsfrei direkt zum Rohrschlangen ende 21 abfliesst und zusammen mit dem Behand lungswasser 46 in das Schwimmbeckenwasser 1 gelangt.
Schliesslich ist der Austritt des in der katho- dischen Kammer 33 gebildeten Wasserstoffes durch das Absperrorgan 37 derart regelbar und abstellbar, dass sich der weiter in der kathodischen Kammer 33 bildende Wasserstoff in deren Oberteil 47 ansam melt und die in dieser Kammer 33 befindliche Koch salzlösung durch die Leitung 32 in den Behälter 31 zurückdrückt.
Hat sich so viel Wasserstoff in der kathodischen Kammer 33 angesammelt, dass der Spiegel der Kochsalzlösung unter die mit 57 be zeichnete Unterkante der Kathode 3 absinkt, so kommt der Zerfall der Moleküle der Kochsalzlösung durch mangelnde Berührung derselben mit der Ka thode 3 zur Ruhe, was ein automatisches Stillsetzen des gesamten Gerätes zur Folge hat.
Die gleiche Wirkung lässt sich aber auch da durch erzielen, dass der Dreiwegehahn 34 geschlossen wird und somit mit der Zeit ein Absinken der Koch salzlösung infolge Zersetzung eintritt, was schliess- lich ebenfalls ein Stillsetzen des Gerätes nach sich zieht.
Um die Eintauchtiefe der in der Fig. 1 schema tisch dargestellten hydraulischen Drossel 18 regeln zu können, weist diese zweckmässigerweise einen um eine horizontale Achse schwenkbaren Rohrstutzen 58 auf, wie dieses beispielsweise in der Fig. 2 schema tisch dargestellt ist. Desgleichen ist es aber auch möglich, den Rohrstutzen 58 senkrecht verschiebbar anzuordnen, wie dieses bei der in der Fig. 3 gezeig ten, in sich geschlossenen hydraulischen Drossel 59 der Fall ist, die vorzugsweise statt der mit 28 und 37 bezeichneten Absperrorgane benutzt werden kann.
Die Fig. 4 und 5 schliesslich stellen eine beson ders zweckmässige Art der Befestigung der Elektro den 2/3 sowie eine Abschirmung der verwendeten Befestigungsmittel dar. Hierbei ist beispielsweise die Anode 2 an dem Ende 61 eines durch die Wandung 5 der anodischen Kammer 25 hindurchragenden, der Zuführung des Stromes dienenden Bolzens 62 mittels einer Schraubenmutter 63 befestigt.
Um einen An- griff durch den elektrolytischen Vorgang oder der in dem Elektrolyten befindlichen aggressiven Stoffe zu verhindern, ist das Bolzenende 61 und die Schrau benmutter 63 einerseits durch die auf das Bolzen ende 61 aufgeschobene Dichtungsscheibe 64 und an- dererseis durch die auf das Bolzenende 61 aufge schraubte Kappe 65 aus einem gegenüber Säure, Lauge und Chlor festen Material abgedeckt.
Um auch das äussere, aus der Wandung 5 der Kammer 25 herausragende Bolzenende 66, die auf dieses aufgeschraubte Befestigungsmutter 67 sowie das freie Ende 68 der Stromleitung 69 vor dem Bek- kenwasser 1 zu schützen, ist ausserhalb der Wan dung 5 in dem Bereich des äusseren Bolzenendes 66 eine Glocke 71 angeordnet, an die sich ein senk recht gerichteter Rohrstutzen 72 anschliesst. Ausser- dem ist diese Glocke 71 mit einer seitlich angeord neten, die Montage der Elektrode 2 erleichternden,
mittels einer Dichtungsscheibe 73 abgedichteten Schraubkappe 74 versehen.
Ist der der anderen Elektrode 3 zugeordnete, nicht besonders dargestellte Anschlussbolzen benach bart zum Anschlussbolzen 62 angeordnet, so können diese unter Beachtung einer ausreichenden elektri schen Isolation natürlich auch durch eine etwas grös- sere gemeinsame Glocke geschützt werden.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens mittels des beschriebenen Gerätes wird also in jedem Falle so vorgegangen, dass die an der Anode stattfindende Bildung von zusätzlichem, zu sammen mit dem Chlorgas in das zu behandelnde Wasser gelangendem Sauerstoff oder eines Sauer stoffozongemisches durch Regelung der in den bei den Kammern herrschenden Drücke gesteuert wird.
<Method and device for treating swimming pool water In practice, a wide variety of methods are known for the treatment and cleaning of water that has been standing for a long time in larger pools, especially swimming pool water, by means of which all contaminants, germs and viruses are removed or destroyed. In addition, the clearest possible water is required, especially for swimming pools, the depth of which should be roughly equivalent to the largest pool depth of almost 4 to 5 m.
Finally, the algae formation must also be combated by the method used, as otherwise the bottom of the pool, the pool walls and the stairs will be covered with a slippery layer and the products of the algae will strongly discolor the water.
The simplest way of sterilizing water is known to be the addition of chlorine, which is easily soluble in it. However, since the action of chlorine on the water produces hydrochloric acid, this type of disinfection brings about a gradual acidification of the entire amount of water.
The so-called flocculation process is also used, in which salts of aluminum, iron and possibly also copper are added to the water in addition to chlorine, which cause additional acidification in water that is almost neutral and form insoluble flocculating hydroxides through hydrolytic cleavage The suspended matter, which is colloidally dissolved in the water and is difficult to retain in the filter, is then absorbed and can thus be filtered off.
In order to achieve a pH of about 7.0 to 7.5 in this process, soda or similar alkalis are added to the treated water, if it does not have sufficient carbonates of its own.
In addition, in connection with the purification of drinking water according to this precipitation process, in the event that the drinking water to be purified is not sufficiently alkaline to trigger the desired precipitation, the proposal has already been made that the drinking water to be purified should be treated with the electrolytic generation of Add chlorine gas that forms on the cathode side.
With the use of hydrated lime about 25 years ago, a process was further developed in which the free and bound carbonic acid dissolved in the water that had already been treated with chlorine is removed by adding lime water, thus depriving the algae of their livelihood. According to the literature, water treated in this way should have a pH of approximately 0.8 to 0.9.
Due to this relatively high pH value, the added chlorine is barely noticeable even at the required and sufficient concentrations.
A process has also become known which involves high chlorination of the pool water, the water first being subjected to over-chlorination until free excess chlorine is formed and then over alkaline-reacting filter materials, such as filter media containing magnesium oxide, is directed.
This filtering using an alkaline material increases the pH value of the water to around 10.25, making the excess chlorine almost odorless.
Although these essentially known methods correspond to the requirements that the hygienist has to make of such sterile and germ-free water, these methods still do not adequately take into account the wellbeing of the bather, since the water flows through the processing is more or less deprived of its natural character.
To eliminate these existing disadvantages, according to the invention, in a method for treating swimming pool water in which this electrolyte table is added in an electrolysis cell divided into two chambers by a diaphragm, the formation of additional,
together with the chlorine gas in the swimming pool water to be treated oxygen or an oxygen ozone mixture to be controlled by regulating the pressures prevailing in the two chambers of the electrolysis cell.
This inventive proposal is based on the fact that the negative OH ions migrate to the anode during the electrolysis of chlorine, where they decompose into water and atomic oxygen, which again results in secondary formation of molecular oxygen and ozone.
In addition, a secondary reaction occurs between the oxygen in statu nascendi and the chlorine as well as the hypochlorous acid formed during the electrolysis in the anodic chamber, whereby on the one hand chlorine oxides, in particular the very effective chlorine dioxide, are formed, but on the other hand the hypochlorous acid decomposes takes place in oxygen and hydrochloric acid.
If the chambers of the electrolysis cell are now separated from one another by a diaphragm, an overpressure arises during electrolysis due to the additional formation of hydrogen in the cathodic chamber, which causes the OH ions to migrate to the anode and thus also the formation of free oxygen and ozone. But with this it is possible in the proposed way,
by controlling the pressure difference between the respective formation of oxygen and ozone in the chambers and thus also their addition together with the electrolytically generated chlorine gas and its oxygen compounds to the swimming pool water to be treated or a specially prepared treatment water The amount of incidentally evolving chlorine dioxide is increased,
Thus, an addition of salts containing chlorine and oxygen, such as, for example, sodium chlorite or sodium chlorate, can be added to the common salt solution which is located in the cathodic chamber and serves as the electrolyte.
This controllable addition, in particular of ozone and oxygen, is particularly advantageous in that the activity of the chlorine gas is significantly increased in the presence of ozone and oxygen. In addition, the ozone itself has a high germicidal effect and further destroys the odors contained in the pool water and the smell of chlorine.
The addition of oxygen not only gives the water back its natural character, but also causes an oxidation of the putrefactive substances in the water. With the method according to the invention, the treatment of the swimming pool water can be controlled in such a way that first a vigorous disinfection treatment takes place exclusively with chlorine and then a permanent fresh treatment with ozone and oxygen,
the maintenance of the disinfection state can already be achieved by adding less chlorine.
Since even water that has only been treated with chlorine with a chlorine content of 0.5 mg per liter represents an odor nuisance, this type of deodorization of the swimming pool water or of a special treatment water is extremely valuable. Tests have shown that in swimming pool water to which ozone and oxygen have been added in addition to the chlorine gas, an almost one hundredfold overdose of the addition of chlorine is still not bothersome.
With normal chlorine dosing, the water even has a fresh and pleasant character, which again comes extremely close to the requirement for a natural and germ-free water that can be produced in a simple and economical way.
A particularly simple and effective regulation of the pH of the water to be treated can optionally be achieved by adding the alkali generated on the cathode side during the electrolysis either to the water to be treated or to a special treatment water in a known manner. Depending on the prevailing conditions, the acidity of the water can be dampened to a greater or lesser extent, the water can be completely neutralized or even made alkaline.
In particular, in order to dissolve the electrolytically generated chlorine gases as quickly and intensively as possible in the water to be prepared, the pipeline for the passage of the water is expediently connected to the device for the electrolytic generation of the chlorine gas so that the anodic gas introduced into the pipeline is in the form of gas pearls in this slowly rises against the flow of water.
If the water to be prepared is also advantageously taken directly from the pool water, any additional water consumption can be avoided and a water cycle can be formed in which the entire pool water and not only the pure fresh water benefit from the disinfecting effect.
Here, the water to be treated can advantageously be taken from the pool water with the help of a buoyancy pump operated by the hydrogen produced during electrolysis, whereby not only the otherwise useless hydrogen escaping as a by-product can be used, but a practically noiseless pump can also be used , which works proportionally to the anodic gas development without further regulation.
A lot of pollutants and organic impurities are deposited on the pool floor in particular, so that the greatest consumption of chlorine takes place there. With normal chlorine dosage, however, as required by the hygienist as a minimum and not perceived as too annoying by bathers, adequate disinfection of the soil layers is not always possible due to the high chlorine consumption there, so that breeding grounds are very easy on the floor and algae form.
If the prepared treatment water is now fed to the bottom of the pool, for example by means of a hose, it can be disinfected and cleaned properly without disturbing the bathing people in the upper layers of the pool.
Furthermore, the places of greatest chlorine demand are very different in time and place. For example, it was found that when school classes are bathing, the chlorine in the upper layers is used up very quickly and the required disinfection speed no longer meets the requirements.
Furthermore, in the usual process, the addition of chlorine to the circulating water has made the major disadvantage of dead corners, which are only poorly or insufficiently reached by the chlorinated circulating water and thus again contribute to the formation of breeding grounds and algae. These existing difficulties can, however, possibly easily be eliminated by supplying the treatment water prepared in the manner indicated above not only to the place of greatest need, but also to these dead corners by means of the hose.
Since ozone and chlorine-oxygen compounds decompose very easily in the heat, cooling the electrolysis cell to at least <B> 350 </B> C is advantageous, which can conveniently be done either through the water to be treated or the treated water itself.
A light and handy device that is suitable for carrying out the method is characterized according to the invention in that at least part of the length of the supply line for the water to be processed by the introduced anodic gases consists of a coiled pipe coil with a vertical coil axis and a pitch of 50 to 15- consists.
The drawing shows an example of an embodiment of a device according to the invention for carrying out the method according to the invention.
1 shows a schematic representation of the device in longitudinal section. FIGS. 2 and 3 show schematic representations of the regulation of the hydraulic throttle. FIG. 4 shows the connection of an electrode to the Power supply in longitudinal section, and FIG. 5 shows a section along the line 5-5 according to FIG. 4.
In the device shown schematically in FIG. 1 and floating in the pool water designated 1 for carrying out the method, the electrolysis cell 4 equipped with an anode 2 made of platinum or a similar material and a cathode 3 made of a normal material is available from the two cups 5 and 6, which are connected one behind the other in the axial direction, between whose facing, beveled front sides a diaphragm 7 inclined with respect to the horizontal is clamped in such a way that
that its one clamped edge 8 simultaneously seals the sleeves 5 and 6. The two bottoms 9 and 11 of the cups 5/6 are flange-like on their Wan applications and are clamped together ver in the axial direction by the externally extending tie rods 12.
Above the electrolysis cell 4 is on the Bo the 9 of the upper cup 5 in addition to the two floats 13 still a dissolving container 14 angeord net, in whose bell-like dome 15 a line 16 opens into which again. Three-way valve 17 with a hy draulic throttle 18 immersed in the pool water 1 is switched on. On the release container 14 is also a coiled helix 19 with a vertical helix axis ruled out, the lower end 21 of which can be extended by the hose 22 shown in dashed lines.
In addition to the dissolving container 14, a storage container 23 for the saline solution serving as electrolyte is also arranged on the cup bottom 9. which is verbun via the line 24 with the upper anodic chamber 25 formed by the cup 5, this line 24 opening into this chamber 25 at the lowest point. Also in this Lei device 24 a three-way valve 26 is arranged, to which another, in the lowermost turn of the pipe snake 19 opening line piece 27 is connected.
The upper part of the anodic chamber 25, on the other hand, is connected to the adjustable line 29 with the end 21 of the coil 19 in connection via the shut-off element 28 also formed by the example, likewise in the manner of a hydraulic Dros sel.
In addition to the reservoir 23, another reservoir 31 is arranged for the saline solution serving as the electrolyte, which in turn is closed via a further line 32 to the lower part of the cathodic chamber 33 formed by the cup 6. In this line 32, too, a three-way valve 34 is switched on, to which a white line section 35, likewise opening into the end 21 of the coil 19, is connected. A line 36 is also connected to the upper part of the cathodic chamber 33, which also contains a shut-off organ 37 and runs out into the outlet nozzle designated by 38.
This shut-off device can also be formed in the manner of a hydraulic throttle.
Above this outlet nozzle 38 of the line 36 is the in the flange-like outer edge of the upper beaker bottom 9, protruding beyond the level 39 of the pool water 1, an upwardly tapering funnel 41 supporting riser 42, which is in a next to the release container 14 arranged on the cup bottom 9, also protruding beyond the basin level 39 intermediate container 43 opens. This Zwischenbehäl ter 43 is in turn connected to the release container 14 via the elbow 44.
This device, which is used to treat the pool water 1, now works in the following way: Before starting the device, the three-way taps 26 and 34 are set so that the saline solution in the storage containers 23 and 31 is unhindered in the storage tanks 23 and 31 the chambers 25 or 33 of the electrolysis cell 4 can flow in, which is continuously cooled by the pool water 1 to a temperature below 350.degree.
If these two chambers 25 and 33 are completely filled with saline solution and the levels 26, 34 are closed and an electric current with a voltage of 4 to 12 volts is supplied to the electrodes 2 and 3, the electrolytic decomposition of the saline solution begins, in which in the anodic chamber 25 essentially chlorine gas and in the cathodic chamber 33 free hydrogen and sodium hydroxide solution is formed.
The chlorine gas accumulating in the upper part of the anodic chamber 25 escapes after opening the shut-off element 28 through the line 29 into the end piece 21 of the pipe coil 19, from which it dissolves in the form of glass beads against the flow shown by the arrow 45 container 14 outflowing treatment water 46 rises up and dissolves in this.
The rest of the union, on the other hand, no longer dissolving in the outflowing treatment water 46 finally reach the dissolving container 14 and collect in its dome-like upper part 15. As a result of the hydraulic throttle 18 connected to the exhaust line 16, the gelan lowing chlorine gas in the dissolving tank 14 is under an overpressure, which supports a further solution of the same in the treatment water 46 located in the Lösebehäl ter 14.
While the sodium hydroxide solution formed in the cathodic chamber 33 sinks against the chamber floor due to its weight, the released hydrogen rises in the space designated as 47, which serves as a collecting dome, directly under the diaphragm 7 and passes through the shut-off element 37 after opening Line 36 to the outlet nozzle 38, from where it flows intermittently in the form of bubbles through the riser 42 upwards.
In this case, the basin water 1 located between them is pumped up into the intermediate container 43 by the individual hydrogen bubbles 48 in a terminating manner, thus causing the amount of water 49 to be treated in this to be constantly replenished.
Since there is an overpressure in the dissolving tank 14 due to the action of the hydraulic throttle 18, the water level 51 of the intermediate tank 43 is above the level indicated by 52 of the treatment water 46 in the dissolving tank 14. The water level 51 in the intermediate tank 43 now rises , the water in this flows through the pipe bend 44 into the dissolving tank 14, flows from this in the direction of the arrow 45 through the pipe coil 19 and finally reaches the pipe coil end 21 after receiving the chlorine gas fed to it through the line 29 in countercurrent , from which it either flows directly into the pool water 1 or can be fed to any point in the pool by means of the hose 22.
If the chlorine-containing treatment water 46 generated by the device is fed to the pool water 1, its pH value drops and if it is found to be acidic, neutralization can be achieved by setting the three-way valve 34 so that the Caustic soda in the lower part of the cathodic chamber 33 flows through the pipe section 35 to the pipe snake end 21 and together with the treatment water 36 flowing out through the pipe snake 19 reaches the pool water 1 ge.
With this release of caustic soda, a simple and relatively quick regulation of the pH value of the swimming pool water 1 can be carried out and adapted to the given conditions.
If a partial closure of the shut-off element 37 causes a pressure increase in the cathodic chamber 33, the OH ions formed in the cathodic chamber 33 pass through the diaphragm and migrate up to the anode 2, which in the anodic chamber 25 the additional formation of oxygen and ozone is favored.
The ozone and oxygen flow through the line 29 together with the chlorine gases and, if necessary, their oxygen compounds formed in the manner already described above and are fed in statu nascendi to the treatment water 46 flowing in countercurrent through the coiled pipe 19 and to the largest Part of this added.
The insoluble remainder of the ozone-oxygen mixture reaches the dome 15 of the solution container 14 as does the chlorine gas residues, the ozone-oxygen mixture also rising in the exhaust pipe 16 as a result of a specifically lower weight compared to the chlorine gas and an undesired escape of the remaining chlorine in the dissolving container 14 - gases prevented.
Since the formation of ozone and oxygen essentially depends on the difference between the pressures prevailing in the anodic chamber 25 and the cathodic chamber 33, the treatment of the swimming pool water 1 can be controlled in such a way that initially a vigorous disinfection treatment exclusively with chlorine and then send a permanent fresh treatment takes place by adding ozone and oxygen,
where only a reduced amount of chlorine is required to maintain the state of sterilization.
If the treatment water 46 is not to be taken from the pool water 1, but rather from the fresh water line 54 to be closed by the shut-off element 53, it passes through the branch line 56 provided with the shut-off element 55 into the intermediate tank 43, its level 51 then passing through the upper mouth of the riser 42 is determined, through which any excess fresh water can then flow directly into the basin.
Here, the three-way valve 17 in the exhaust pipe 16 is set so that the anodic gases located in the dome 15 of the dissolving tank 14 do not flow through the pipe socket 18, but through the fresh water pipe 54, which can also be extended to the pool floor In neren in the area of the exhaust gas line 16 opening into it, a jet nozzle, not particularly shown, is provided.
When the device is shut down, the two three-way cocks 26 and 34 are set in such a way that the caustic soda still in it flows out of the cathodic chamber 33 and the chlorine water in the anodic chamber 25, completely odorless, directly to the coiled pipe end 21 and enters the pool water 1 together with the treatment water 46.
Finally, the exit of the hydrogen formed in the cathodic chamber 33 through the shut-off device 37 can be regulated and switched off in such a way that the hydrogen that continues to form in the cathodic chamber 33 collects in its upper part 47 and the saline solution in this chamber 33 passes through the line 32 pushes back into the container 31.
If so much hydrogen has accumulated in the cathodic chamber 33 that the level of the saline solution falls below the lower edge of the cathode 3 marked with 57, the disintegration of the molecules of the saline solution comes to rest due to insufficient contact of the same with the cathode 3, what automatically shuts down the entire device.
The same effect can, however, also be achieved by closing the three-way valve 34 and thus, over time, a drop in the saline solution as a result of decomposition, which ultimately also causes the device to be shut down.
In order to be able to regulate the immersion depth of the hydraulic throttle 18 shown schematically in FIG. 1, it expediently has a pipe socket 58 pivotable about a horizontal axis, as shown, for example, in FIG. 2 schematically. Likewise, it is also possible to arrange the pipe socket 58 vertically displaceable, as is the case with the self-contained hydraulic throttle 59 shown in FIG. 3, which can preferably be used instead of the shut-off elements denoted by 28 and 37.
Finally, FIGS. 4 and 5 represent a particularly expedient type of fastening of the electric 2/3 as well as a shielding of the fastening means used. Here, for example, the anode 2 is at the end 61 of a protruding through the wall 5 of the anodic chamber 25, the supply of the current serving bolt 62 fastened by means of a nut 63.
In order to prevent an attack by the electrolytic process or the aggressive substances in the electrolyte, the bolt end 61 and the screw nut 63 are on the one hand by the sealing washer 64 pushed onto the bolt end 61 and on the other hand by the sealing washer 64 on the bolt end 61 Covered screwed cap 65 made of a material resistant to acid, alkali and chlorine.
In order to also protect the outer bolt end 66 protruding from the wall 5 of the chamber 25, the fastening nut 67 screwed onto this and the free end 68 of the power line 69 from the pool water 1, the wall 5 is outside the area of the outer one Bolt end 66 a bell 71 is arranged, to which a perpendicular pipe socket 72 is connected. In addition, this bell 71 is provided with a laterally arranged, which facilitates the assembly of the electrode 2,
Screw cap 74 sealed by means of a sealing washer 73 is provided.
If the connection bolt, which is assigned to the other electrode 3 and is not specifically shown, is arranged adjacent to the connection bolt 62, these can of course also be protected by a somewhat larger common bell, taking into account sufficient electrical insulation.
When carrying out the method according to the invention by means of the device described, the procedure is in any case such that the formation of additional oxygen or an oxygen ozone mixture that enters the water to be treated together with the chlorine gas at the anode by regulating the in the the pressures prevailing in the chambers is controlled.