BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Trinkwasserauibereitungsanlage, mit welcher sich ein unzulässig hoher Nitratgehalt auf einen wahlweise einstellbaren, als gesundheitlich unbedenklich geltenden Wert herabsetzen lässt.
Oekologisches Fehlverhalten hat dazu geführt, dass das Trinkwasser ganzer Regionen einen überhöhten Nitratgehalt aufweist, der als gesundheitsschädigend betrachtet werden muss und insbesondere bei Kleinkindern zur sog. Blausucht führen kann.
Es sind verschiedene Verfahren zur Nitratherabsetzung bereits bekannt, beispielsweise mittels Umkehr-Osmose oder auf biologischem Weg, die aber den Nachteil hoher Investitions- und Betriebskosten aufweisen und teilweise grosse Abwassermengen produzieren und hygienische Folgeprobleme mit sich bringen.
Die Trinkwasseraufbereitungsanlage der Erfindung gibt die Möglichkeit zu einem Nitratherabsetzungs-Verfahren, bei welchem die Problematik bekannter Verfahren wegfällt.
Die erfindungsgemässe Trinkwasseraufbereitungsanlage umfasst mindestens einen zur Aufnahme von Ionenaustauscherharz geeigneten, eingangs- und ausgangsseitig mit Anschlussstutzen und im Innern mit einem zum Tragen der Austauscherharz Füllung geeigneten Siebboden ausgerüsteten Wasserdurchlaufbehälter, einen mit Heizorganen und Thermostat ausgerüsteten Spülwasserbehälter, einen Chemikalien-Vorratsbehälter verbunden mit einer Dosiervorrichtung, die angeschlossen ist an einen mechanisch angetriebenen, in ein über eineFörderpumpe und den Spülwasserbehälter führendes Zirkulationssystem integrierten Wirbler sowie ein System von Rohrleitungen, welches so ausgestaltet ist,
dass es den Wasserzu- und -abfluss und die Zirkulation der Regenerierlösung gewährleistet und zugleich regelt mittels computergesteuerter Absperr- und Dosiervorrichtungen und an einen Computer angeschlossenen Durchfluss Messgeräten.
Damit wird die Möglichkeit gegeben, dass die Durchflussgeschwindigkeit des Rohwassers durch den bzw. die mit dem Austauscherharz beschickten Durchflussbehälter entsprechend dem Rohwasser-Nitratgehalt über computergesteuerte Dosiervorrichtungen so eingestellt wird, dass der Nitratgehalt des austretenden Wassers dem gewählten Soll-Wert entspricht und dass, vorerstunabhängig davon, im Spülwasserbehälter die zum Regenerieren des Austauscherharzes im Durchflussbehälter benötigte Menge Regenerierlösung angesetzt wird, indem aus dem Chemikalien-Vorratsbehälter mittels computergesteuerter Dosiervorrichtung die programmierte Chemikalienmenge in den Wirbler eingespeist und ein geschlossener Kreislauf von Rohwasser über Wirbler,
Pumpe und Spülwasserbehälter in Gang gesetzt und die entsprechende Lösung im Spülwasserbehälter mittels Heizorganen und Thermostat auf die programmierte Optimaltemperatur gebracht wird; dass dann nach Durchfluss der vom Computer aufgrund von Eintritts- und Austritts-Nitratgehalt des Wassers und Nitrataufnahme-Kapazität der Austauscherharz Füllung berechneten und mittels Durchfluss-Messgerät kontrollierten zulässigen Wassermenge der Rohwasserzufluss mittels computergesteuerter Ventilumstellung abgesperrt und der Wasserdurchflussbehälter nach Auslaufenlassen des noch darin befindlichen Wassers dem Regenerierlösungs.Zirkulationssy- stem zugeschaltet, während der vom Computer vorgegebenen Zeit von Regenerierlösung durchströmt,
anschliessend mit Rohwasser von überschüssiger Regenerierlösung und Reaktionsprodukten freigespült und nach Auslaufenlassen des Spülwassers wieder zur Trinkwasserbehandlung eingesetzt wird, währenddem im Spülwasserbehälter nach Entleerung seines verbrauchten Inhaltes eine neue Menge Regenerierlösung angesetzt wird.
Die Vorteile der Erfindung kommen insbesondere dann zur Geltung, wenn die Anlage mindestens zwei Wasserdurchlaufbehälter aufweist, wobei Leitungssystem und Absperr- und Dosiervorrichtungen so angeordnet sind, dass sich das Rohwasser wechselweise dem einen oder dem andern Wasserdurchlaufbehälter zuleiten und ein jeweils vom Rohwasserzufluss abgesperrter Wasserdurchlaufbehälter in das Regenerierlösungs-Zirkulationssystem einbeziehen lässt.
Die Vorteile dieser Ausführungsform bestehen darin, dass nach Erschöpfung der Nitrataufnahme-Kapazität eines ersten Wasserdurchlaufbehälters der Rohwasserzufluss einem zweiten Wasserdurchlaufbehälter zugeleitet und das im ersten Wasserdurchlaufbehälter befindliche Austauscherharz während des Rohwasserzuflusses zum zweiten Durchflussbehälter regeneriert und für erneuten Einsatz verfügbar gemacht werden kann, damit mindestens zwei Wasserdurchlaufbehälter abwechslungsweise betrieben werden können.
Zusätzliche Vorteile ergeben sich, wenn am Wasserdurchlaufbehälter bzw. an den Wasserdurchlaufbehältern unten und oben zusätzliche Anschlussstutzen und computergesteuerte Einund Auslassventile für das Durchpressen von Wasser oder Druckluft von unten her vorgesehen sind und die Anlage im gegebenen Fall ein Druckluftgebläse umfasst. Dies erlaubt, zwischen Wasserbehandlungs- und Regenerationsphase eine Austauscherharz-Auflockerungsphase einzuschalten, in der Weise, dass Rohwasser oder Regenerierlösung oder Luft durch den das Austauscherharz tragenden Siebboden nach oben gepresst und oberhalb der Austauscherharz-Füllung weggeführt wird. Mit einer solchen Auflockerung kann einem allmählichen Zusammenbacken der Harzfüllung und einem dadurch beding ten Ansteigen des Durchflusswiderstandes entgegengewirkt werden.
Eine weitere Verbesserung lässt sich erzielen, wenn im Wasserdurchlaufbehälter-Innenraum oberhalb des für die Austauscherharz-Füllung bestimmten Raumabschnitts eine Mehrzahl von für die Einleitung von (je nach Ventilstellung) Rohwasser oder Regenerierlösung bestimmten Austrittsdüsen vorgesehen ist in solcher Anordnung, dass diese Flüssigkeiten gleichmässig über die gesamte Wasserdurchlaufbehälter-Querschnittsfläche verteilt werden können.
Schliesslich kann es, um die Effizienz der Regenerierungsphase zu erhöhen, vorteilhaft sein, im Regenerierlösungs-Zirkulationssystem einen Durchlauferhitzer vorzusehen.
Die Einrichtungen bestehen dementsprechend gemäss Fig. 1 bis 5 im wesentlichen aus einem bis mehreren Wasserdurchlaufbehältern WD, einer Regenerierungs-Anlage mit den zentralen Teilen des Spülwasserbehälters SWD, des Kochsalz- oder Natronlaugenbehälters KSB, sowie Dosier- und Pumpenanlagen. Die Verfahrensabläufe liegen im wesentlichen dann, dass mit Nitrat belastetes Rohwasser durch einen rostfreien Stahl Kunststoff- oder sonst aus geeignetem Material hergestellten Behälter WD durchfliesst. Dieser Behälter ist zu ca. 60-80% seines Gesamtvolumens mit später noch näher beschriebenem Ionenaustauscher-Harz gefüllt. Am Auslauf des Behälters ist jeweils ein kombiniertes Dosier- und Absperrventil, mit welchem die Wasserdurchlaufmenge in einer bestimmten Zeiteinheit eingestellt werden kann.
Das Ionenaustauscher-Harz, im folgenden kurz Ionen-Austauscher oder JA genannt, hat die Eigenschaft, während des Wasserdurchlaufes das Nitrat-Ion an sich zu binden. Je nach Durchlaufgeschwindigkeit und Durchlaufstrecke wird mehr oder weniger Nitrat aus dem Wasser an die JA.gebunden. Je nach der zu bindenden Nitratmenge wird die Grösse respektive die Höhe des WD und die Verweilzeit des Wassers im Bereiche der JA sein.
Die Ionen-Austauscher zur Reduzierung des Nitratgehaltes im Trinkwasser haben folgende Haupteigenschaften: - Gute mechanische Festigkeit; - Basische makroporöse Anionen-Austauscher; - Korngrösse innerhalb von 0,3 bis 1,8 mm; - Schüttgewicht von 650 bis 780 kg pro m3; - Regenerierbar; - Filtrations-Geschwindigkeiten linear bis mindestens 40 rrnh; -Filtrations-Temperaturen von 5 bis 30 0C bei mindestens 95% Leistungseffekt; - Aufladbarkeit mit einem Mittelwert von 30 g Nitrat pro 1 Ionen-Austauscher.
Die Ionen-Austauscher JA haben allgemein die Eigenschaft, dass sie regenerierbar sind, d. h. durch geeignete Massnahmen wieder aktiviert werden können. Im vorliegenden Falle sind es JA, die bei Durchspülen mit 10% Kochsalzlösung oder Natronlaugelösung bei 3040 C, vorzugsweise bei 35 C, das gebundene Nitrat wieder abgeben. Im Anschluss an die Regenerierung der JA wird der WD mit seinen JA noch kurz mit Rohwasser durchgespült und steht dann wieder für den ordentlichen Nitratentzug zur Verfügung.
Durch die Aneinanderreihung mehrerer WD (in Fig. 1 und 5 sind jeweils 3 WD dargestellt), kann so eine praktisch beliebig grosse Rohwassermenge zur Nitrat-Herabsetzung eingesetzt werden. Durch den prinzipiell bescheidenen technischen Aufwand der Anlage und durch die wenigen mechanischen Elemente sind die Anlagen in der Investition sehr günstig und durch ihren mit anderen Verfahren vergleichsweise bescheidenen Energieverbrauch sehr kostengünstig und umweltfreundlich. Dazu trägt bei, dass die Verfahrensschritte inklusive das Regenerieren der JA mit Computersteuerung und Überwachung und somit auch personalmässig sehr kostengünstig arbeiten kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels anlagen- und verfahrensmässig beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Anlagenbeispiel mit drei Wasserdurchlaufbehältern WD und einer einzelnen Regenerierungsanlage mit jeweils mehreren Anschlussstutzen;
Fig. 2 zeigt einen WD mit unten und oben nur je einem Anschlussstutzen am WD.
Der erfindungsmässige Verfahrensablauf gemäss Fig. 1 gestaltet sich demnach wie folgt:
Das Rohwasser gelangt über den Total-Rohwassermengen Messer R5 in die Anlage. Jeder Wasserdurchlaufbehälter WD 1, WD2, WD3 hat einen entsprechenden Rohwassermengen-Messer R1, R2, R3. Das Abschlussventil A4, A5,A6 gibt den Wassereintritt in den entsprechenden WD frei oder schliesst z. B.
bei der Regenerierung der Ionenaustauscher JA, den Rohwassereintritt ab. Unter den Wasserdurchlaufbehältern WD-1, WD2, WD-3 ist der Reinwasserablauf mit dem entsprechenden kombiniertenDosier- und Absperrventil MA-7, MA-8, MA-9.
Das gesamte abfliessende Reinwaser wird mittels Wassermengen-Messer R-7 gemessen. Aus der Mengenanalyse des Nitratgehaltes im Rohwasser und dem gewünschten Rest-Nitratgehalt im Reinwasser wird mittels der Dosier- und Abschlussschieber MA7, MA-8, MA-9, die Durchflussgeschwindigkeit des Wassers durch die JA festgesetzt.
Im weiteren wird durch den jeweiligen Wassermengen-Messer R1, R2, R3 festgestellt, wenn die im betreffenden WD eingefüllten Ionenaustauscher den Nitratsättigungswert von 30 g Nitrat pro 1 Ionenaustauscher-Menge erreicht haben.
Sobald der zulässige Sättigungswert der JA mit Nitrat erreicht ist, schliesst das jeweilige Einlaufventil ASA5-A6 den Rohwasserzulauf ab und die Dosier- resp. Auslaufventile MA-7, MA-8, MA-9 schliessen verzögert, d. h. bis die errechnete Entleerungsdurchlaufzeit abgeschlossen ist, ebenfalls zu. Anschliessend beginnt für den betreffenden WD die Regenerierungsphase.
Der jeweilige Wasserbehälter WD-1, WD-2, WD-3 hat noch folgende hauptsächliche Merkmale: Die WD sind in einer selbsttragenden Konstruktion aus einem den konstruktiven wie hygienischen Anforderungen voll entsprechenden Material gebaut. Es kann dies als Beispiel rostfreier Stahl oder Kunststoff sein.
Im untersten Teil, je nach Konstruktionsgrösse 50-200 mm über dem WD-Innenboden, ist ein wasser- und luftdurchlässiges Stützgitter SG eingebaut. Dieses Stützgitter SG trägt die Ionenaustauscher-Füllung im WD und erlaubt dem austretenden Wasser einen freien Abfluss, ebenfalls hat es die Aufgabe, die ganzflächige Verteilung der Auflockerungsluft, resp. des Auflockerungswassers zu gewährleisten. Das Stützgitter SG verhindertferner, dass Ionenaustauscher JA mit Reinwasser oder der Regenerierflüssigkeit mitfliessen können.
Jeder WD hat die gemäss Fig. 1 bis 5 dargestellten Armaturen-Anschlüsse und Armaturen für das Rohwasser, das Reinwasser, die Auflockerungs-Druckluft, resp. das Auflockerungswasser und die Regenerierflüssigkeit. Im Bereich des Stützgitters SG ist eine Revisions- resp. Inspektions-Öffnung JAW in Form eines wegnelimbaren oder wegklappbaren Mannlochdeckels angebracht.
Zur Einfüllung der JA in die WD dient die am oberen Ende der Behälter va rschliessbare Einfüllöffnung ES. Aus herstellungs- und verfahrenstechnischen Gründen sind sowohl die WD als auch die SWD und KSB zweckmässigerweise als runde Baukörper hergestellt.
Die Grösse der WD- und zwangsläufig des oder der SWD kann einen Durchmesservon 0,2m bis mehrere Meter und eine Höhe von einem bis mehreren Metern aufweisen. Bei den WD mit grösserem Durchmesser erhalten sowohl die für das Rohwasser als auch für die Regenerierflüssigkeit eintretenden Leitungen das für den entsprechenden Durchmesser erforderliche Verteilsystem wie in Fig. 3 und 4 angedeutet, um alle Punkte des WD gleichmässig zu erreichen. Dabei bedeuten die Fig. 3 und 4 mit AD bezeichnet die Austritts- und Verteildüsen für Rohwasser und Regenerierflüssigkeit.
Die Vorbereitung zur Regenerierung der Ionen-Austauscher JA in den einzelnen WD erfolgt gemäss Fig. 1 nach folgendem Ablauf.
Das Wasser-Einlass-Ventil A7 öffnet sich und die in den Spülwasserbehälter SWD einfliessende Rohwassermenge wird durch den Wassermengen-Messer R4 gemessen. Sobald der Computer festgestellt hat, dass die erforderliche Wassermenge eingeflossen ist, schliesst sich das Einlassventil A7 wieder.
Das Vierweg-Ventil VW1 gibt den Weg Richtung Dreiweg Ventil DV4 frei und sperrt damit den Zulauf von A-9 ab. Der Weg zum Wirbler WR ist dadurch frei. Das Absperrventil A-8 öffnet sich und das Dreiweg-Ventil DV-5 stellt den Weg Richtung Wassermengen-Messer R-6 frei. Das kombinierte Zweiweg- Abschluss- und Rückschlag-Ventil AR öffnet sich. Das Dreiweg Ventil DV-1 nimmt die Position für den Rundlauf Richtung geöffneten Absperrschieber MA-10 und geschlossenen Absperrschieber MA-11 ein. Das Auslaufventil A-9 ist geschlossen. Im SWD werden die Heizstäbe HST zur Erwärmung des Wassers eingeschaltet. Die Wärmemessgeräte WMG lassen die HST so lange in Betrieb bis das Wasser eine Temperatur von 35 0C erreicht hat.
Kühlt sich das Wasser durch die nachfolgende Mischzirkulation ab, schalten die HST jeweils automatisch wieder ein, bis die gewünschte Temperatur von 35 0C wieder erreicht ist. Die WMG sind so geschaltet, dass jeweils einzelne Geräte als Sicherheits-Thermostaten geschaltet sind, die ein Unterschreiten, aber auch ein Überschreiten der Soll-Temperatur um mehr als 3 C anzeigen, resp. alarmmässig den Wasserwerk-Aufseher auf die Störung aufmerksam machen.
Sobald die vorbeschriebenen Wege eingestellt sind und das Wasser die Temperatur von 35 0C erreicht hat, beginnt die Pumpe P zu laufen, der Absperrschieber A-9 wird geöffnet und das Wasser im Spülwasserbehälter SWB beginnt im vorerwähnten Kreislauf zu zirkulieren.
Sobald das Wasser in Zirkulation ist, beginnt der Durchlaufwirbler WR zu laufen und aus dem Behälter KSB wird mittels des Dosiergeräts DAV die im Computerprogramm eingegebene Menge Kochsalz oder Natronlauge volumetrisch gemessen und ausgetragen. Das Kochsalz oder die Natronlauge fällt in den Wirbler WR, wo die Vermischung mit dem Wasser stattfindet.
Die so hergestellte Regenerierflüssigkeit fliesst in den Behälter SWD zurück und daraus heraus in den weiteren Rundlauf, bis vom Computer festgestellt wird, dass die vorprogrammierte Menge Kochsalz resp. Natronlauge fertig zudosiert ist und eine entsprechende Spüllaufzeit den Wirbler WR leergespült hat. Der Absperrschieber A-9 schliesst sich, die Pumpe P stellt ab. Das Dreiweg-Ventil DV-4 stellt den Weg Richtung Dreiweg-Ventil DV-5 und dieses den Weg zum Wassermesser R-6 frei. Sobald dieser interne Mischweg frei ist, öffnet der Abschlussschieber A-9 erneut und die Pumpe P geht wieder in Betrieb.
Die Regenerierflössigkeit zirkuliert in sich selbst so lange s bis sicher ges, ell S ist . dass die Verteilung des Wassers mit dem Kochsalz resp . der Natronlauge vollkommen ist. Diese Zeitdauer wird im Computer vorprogrammiert. Nach Ablauf dieser Zeit schliessen die Absperrschieber A-9 und AR und die Pumpe P stellt ab. Die Regenerierflüssigkeit für die Regeneration einer Füllung Ionen Austauscher eines Wasserdurchlaufbehälters WD ist bereit. Die Temperatur von 35 0C wird dauernd aufrechterhalten. Sobald eine solche Regeneration durchgeführt ist, wird sofort nach > ,;bDchluss derselben wieder eine neue Füllung, wie hier beschrieben ist, neu hervitgesfellt.
Zur Überwachung eines dauernd genügend grossen Vorrates an Kochsalz oder Natronlauge werden im Vorratsbehälter KSB zwei Niveaumelder NM-1 und NM-2 eingebaut. Sobald der Niveaumelder NM-1 leer meldet, wird Dauer- Alarm-1 ausgelöst; es ist dann noch ein genügend grosser Vorratvorhanden, um den Behälter SWD wieder aufzufüllen, ohne dass der Betriebsab- lauf gefährdet ist. Die Einfüllung erfolgt über die Einlauföffnung ES. Ist der Vorrat ergänzt, stellt der Daueralarm wieder ab. Wird nicht nachgefüllt und sobald der zweite Niveaumelder NM-2 leer meldet, wird durch den Computer Dauer-Alarm-2 ausgelöst, damit die Betrriebsleitung schnellstens die Ergänzung des Kochsalz- resp. Natronlaugen-Vorrates durchführen kann. Ist der Vorrat wieder ergänzt, stellt der Alarm automatisch ab.
Dieser letzte Vorrat garantiert immer noch die Durchführung der laufenden und mindest einer weiteren Regenerierungslösung.
Erfolgt in dieser Zeit trotz Daueralarm keine Nachfüllung, stellt sich die Gesamtanlage nach Verbrauch der letzten Regenerierungslösung-Füllung und nachdem WD-1, WD-2, WD-3 nach einer erneuten Regenerierung der Ionenaustauscher verlangt haben, nach und nach, d. h. Wasserdurchlaufbehälter um Was serdurchlaufbehälter, und schliesslich die Gesamtanlage ab.
Aus hygienischen Gründen sind sämtliche Behälter, Armatu ren, Leitungen, Pumpen, Dosiergeräte, Wirbler, Messgeräte usw., d. h. sämtliche Anlageteile, in rostfreier Stahlausführung oder in hygienischer und ablauftechnischer Hinsicht einwandfreier Messing- oder Aluminium-Legierung oder Kunststoffen hergestellt. Alle Schieber und Ventile sind elektrisch oder hydraulisch oder pneumatisch fernsteuerbar mit Steuer- und Rückmeldungs-Kontakten zum Computer ausgerüstet. Der Regenerierungsvorgang der Ionenaustauscher JA selbst, erfolgt gemäss Fig. 1 nach folgendem Ablauf:
Das Absperrventil MA-10 wird geschlossen, MA-1 1 wird geöffnet. Das Vierweg-Ventil VW-1 gibt den Weg zum Dreiweg Ventil DV-4 frei. Der Abschlussschieber A-8 schliesst, das Dreiweg-Ventil DV-5 gibt den Weg zum Wassermengenmesser R-6 frei.
Das Dreiweg-Ventil DV-1 gibt den Weg zum Abschlussschieber MA-6 frei.
Zur Erläuterung des Regenerierungsablaufs wird hier als Beispiel angenommen, dass der WD-2 fällig zur Regenerierung sei. Analog dazu gilt der gleiche Ablauf mit den jeweils erforderlichen Schieber- und Ventilstellungen für den WD-1 und WD-3.
Das Dreiweg-Ventil DV-2 gibt den Weg Richtung Abschlussund Dosier-S chieber MA-5 frei, das Dreiweg-Ventil DV-3 gibt den Weg Richtung WD-2 frei. Der Abschlussschieber MA-4 ist geschlossen. Der Abschlussschieber A-5 schliesst den Rohwasserzulauf ab. Nach vorprogrammierter Entleerungszeit schliesst der Auslauf- Dosier- und Absperr-Schieber MA-8 zu. Die Druckluftventile DLV-2 und DLV-5 öffnen sich. Alle anderen Druckluftventile DLV bleiben geschlossen. Das Druckluftgebläse KP wird eingeschaltet, und die in den WD-2 einströmende Druckluft wird durch das Stützgitter SG über die Fläche des WD verteilt und die Druckluft durchströmt die Ionenaustauscher JA von unten nach oben. Die aus dem WD austretende Luft durchströmt das Rückschlagventil RS-2 und verlässt das System durch den Schalldämpfer SLD.
Das Entlüftungs- und Rückschlag-Ventil RS-1 verhindert das Eindringen von Auflockerungsluft in den Spülwasserbehälter SWD.
Nach Ablauf des vorprogrammierten Zeitablaufes wird die JA-Auflockerung durch den Computer unterbrochen, das Gebläse KP stellt ab und die Ventile DLV-2 und DLV-5 schliessen automatisch.
Wird für die Auflockerung der JA vor der Regenerierung anstelle von Druckluft Regenerierflüssigkeit verwendet, wird gemäss Fig. 5 nach der Pumpe P ein Dreiweg-Ventil RDV-1 eingebaut und anstelle der Druckluftventile DLV-1 bis DLV-6 treten Wasser-Absperr-Schieber. Das Gebläse KP, die Rückschlagklappe RS- und der Schalldämpfer SLD entfallen. Das Entlüftungs- und Rückschlutventil RS-l bleiht jedoch zur freien Entlüftung des SWD bestehen. So wie die Druckluft wird auch die Regenerierflüssigkeit von unten nach oben durch die Ionen Austauscher JA geführt. Anstelle von Druckluftleitungen werden entsprechende Wasserleitungen erstellt. Die Regenerierflüs- sigkeit wird nach dem Auflockerungsvorgang in den SWD zurückgeführt.
Die Ionen-Austauscher-Regenerierung gemäss Fig. 1 erfolgt in der Weise, dass der Weg von der Pumpe P durch Stellung des Vierweg-Ventils VW-1 und des Dreiweg-Ventils DV-4 zum Spülwasserbehälter SWD freigegeben wird. Nach dem Austritt aus dem SWD wird die Laufrichtung der Regenerierflüssigkeit durch die Dreiweg-Ventile DV-1 und DV-2 Richtung DV-3 freigegeben. Das DV-3 gibt den Weg oben in den WD-2 frei. Das Absperr- und Dosier-Ventil MA-6 und MA-5 öffnen sich, das MA-4 bleibt geschlossen. Der Absperrschieber A-2 unter dem WD-2 wird geöffnet, ebenfalls der Abschlussschieber MA- 11, wogegen der Schieber MA-10 geschlossen wird.
Die Pumpe P wird eingeschaltet, der Abschlussschieber A-9 unter dem SWD geöffnet, und die auf 35 0C erwärmte Regenerierflüssigkeit zirkuliert vom SWD in den WD-2 und von dort über den Durchlauferhitzer DE, wo die durch das Durchströmen der JA abgekühlte Regenerierflüssigkeit wieder auf 35 0C aufgeheizt wird. Die Regenerierflüssigkeit zirkuliert so lange im Kreislauf, bis entsprechend der mehr oder wenig starken ursprünglichen Beladung der Ionen-Austauscher JA mit Nitrat, dasselbe den JA entzogen ist. Je nach Örtlichkeit, d. h. der Verseuchung des Wassers mit Nitrat, wird dies bei der ersten Inbetriebsetzung der jeweiligen Anlage analytisch bestimmt und die Zeitdauer der Regenerierung im Computerprogramm festgelegt.
Nach Ablauf der Regenerierungszeit wird das Vierweg-Ventil VW-1 umgelegt, so dass die mit Nitrat beladene Regenerierflüssigkeit gemäss Fig. 1 zum Wassermengen-Messer R-8 läuft und nach diesem je nach Örtlichkeit in eine Kläranlage, zur Verdampfung oder zur Auflösung resp. Neutralisierung geführt wird. Die Pumpe P wird abgestellt; die sich im SWD befindende Resfflüssigkeitfliesst ebenfalls durch den Mengenmesser R-8 aus der Anlage ab.
Nachdem der WD-2 und der DE sich durch die Schwerkraft selbst entleert haben, wird der Abschlussschieber A-5 geöffnet und die JA des WD-2 mit Rohwasser durchgespült, damit auch Reste der Spülflüssigkeit durch den noch offenen Abschlussschieber A-2 aus der Anlage durch den DE und die Pumpe P ausgeschwemmt werden. Nach Abschluss dieser Nachspülzeit schliesst ein weiteres Computersignal den Abschlussschieber A-2, und der WD-2 steht für den ordentlichen Betrieb zum Entzug von Nitrat wieder zur Verfügung und der Abschluss- und Dosierschieber MA-8 öffnet sich nach der vorprogrammierten Zeit für den Normalbetrieb wieder.
In Fig. 2 ist der Auflockerungsprozess der Ionen-Austauscher JA mittels Regenerierflüssigkeit statt mit Druckluft dargestellt.
Dabei sind die Ventile A-5 und MA-8 für Reinwasser- und A-2 für Regenerierflüssigkeits-Zirkulation geschlossen. Das Ventil RDS-2 ist offen und dasDreiweg-Ventil DV-3 mit allen weiteren Instrumenten von WD-3 und SWD sind so gestellt, dass die aus dem WD-2 oben austretende Regenerierflüssigkeit in den SWD zurückfliesst. Im weiteren wird die Regenerierflüssigkeit wie in Fig. 5 dargestellt aus dem SWD über geöffnete Schieber A-9 und MA-10, geschlossene Schieber MA-11 mittels Pumpe P durch Dreiweg-Ventil RDV- 1 zum Dreiweg-Ventil RDV-2 und von dort zum geöffneten Abschlussschieber RDS-2 von unten nach oben durch die Ionen-Austauscher des WD-2 gedrückt und dabei die JA gelockert. Dieser Vorgang dauert je nach Behältergrösse ca. 5-15 min.
Zur Vermeidung von ungewollt angeschwemmten JA durch den Auflockerungsvorgang wird beim Austritt ein entsprechendes, feinmaschiges Sieb Sb zum Zurückhalten der JA im WD eingebaut. Fig. 2 zeigt die Instrumentierung des WD-2 für die Auflockerung der JA inkl. Roh- und Reinwasser, während in Fig. 5 die Hauptströme und Instrumentierung der WD-1, WD-2 und WD-3 für den Auflockerungsvorgang der JA und den Regenerierungsvorgang selbst darstellen. Fig. 3 und 4 schliesslich zeigen einen WD im Einlaufteil, wobei Fig. 3 im Grundriss die Anordnung der Austrittsdüsen AD für Rohwasser und Regene rierflüssigkeit regelmässig über die gesamte Behältergrundfläche zeigt.
In Fig. 4 wird links über demBehäfterWDdieRohwasser- zufuhr, rechts der Einlauf der Regenerierflüssigkeit abwechslungsweise durch dasselbe Verteilsystem geführt in die Austrittsdüsen AD gezeigt.
Die Auflockerung der JA kann schliesslich anstelle von Druckluft oder Regenerierflüssigkeit auch mit Roh- oder Reinwasser erfolgen. Der Flüssigkeitslauf wird auch in diesen Anwendungsfällen von unten nach oben geführt. Nachdem die Auflok kerungsvorgänge der JA mittels Druckluft und Regenerierflüssigkeit im Detail dargestellt wurde, wird darauf verzichtet, diese analoge Darstellung im Detail wiederzugeben, da sie aus Fig. 1-5 reproduzierbar ist. Jeder Behälter kann, wenn für die einzelne Anlage erforderlich, nach den allgemeinen Regeln der Technik entlüftet werden.
In der Anlage sind überall, wo es sachdienlich ist, zu Revisionszwecken Handabschlussschieber HS eingebaut. Damit können einzelne Instrumente ausgewechselt werden, ohne dass die Gesamtanlage abgestellt werden muss und ohne dass grössere Wassermengen aus dem Aufbereitungssystem austreten können.
Der Gesamtübersicht der Figuren wegen sind die Symbole nur vereinzelt mit HS gekennzeichnet.