CN114269450A - 用于水处理的过滤材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于水处理的第一过滤材料，其包括含有碳酸钙的第一颗粒，含有氧化镁的第二颗粒，其中所述第一和第二颗粒分别彼此独立地具有1.00至1.40t/m3的堆积密度，还涉及用于水处理的第二过滤材料，其包括分别基于第一和第二颗粒的总量的55至85重量％的包含碳酸钙的第一颗粒，15至45重量％的包含氧化镁的第二颗粒，还涉及用于制造该过滤材料的方法，包含该过滤材料的过滤器，过滤材料用于处理水的用途和水处理方法。

Description

用于水处理的过滤材料
技术领域
本发明涉及用于水处理的第一过滤材料、用于水处理的第二过滤材料、用于制造过滤材料的方法、包括过滤材料的过滤器、过滤材料的用途和一种水处理方法。
背景技术
在饮用水的处理中，使用了用于将水脱酸的过滤材料，其通常含有矿物成分。在此特别重要的是含有碳酸钙和/或氧化镁的过滤材料。半烧制的白云石也属于这组过滤材料，所述半烧制的白云石在烧制白云石时形成。
半烧制的白云石大部分由碳酸钙和氧化镁构成。半烧制的白云石颗粒在饮用水的水处理过程中具有特别好的脱酸特性。尽管基于碳酸钙的颗粒对于在水处理中的某些应用的反应性不够，但是基于氧化镁的颗粒对于某些应用来说可反应性太强，其结果是，水的pH值超过对于饮用水可接受的值。另一方面，半烧制的白云石颗粒具有优异的反应性特征，这种特征是由不同成分的有利相互作用造成的。
此外，半烧制的白云石构成的过滤材料还满足了在饮用水处理中必须满足的高安全性和质量要求。这些要求在“关于人用水的质量的规定(饮用水规定-饮用水V)”中被规定。根据饮用水规定，仅有少量物质允许用于饮用水的脱酸和pH值的调节。
然而，由半烧制的白云石构成的颗粒的缺点是，这些颗粒必须以复杂、耗时和耗能的制造工艺由白云石制成。为了加工，将研磨过的半烧制的白云石与白云石水合物混合，制粒并再碳酸化。半烧制的白云石颗粒的制造因此是一种广泛的并且耗时、耗工和耗能的方法。
半烧制的白云石颗粒的另一个缺点是，在调节水的pH值时不能以简单的方式进行进一步的“精细调整”。在粗白云石中已经预定了氧化镁与碳酸钙的比。在半烧制的白云石的制造方法中必须精确调整氧化镁和/或碳酸钙的进一步添加，因为以这种方式将对材料的颗粒表现产生不利影响。
包括碳酸钙和氧化镁的其它过滤材料是已知的。然而，它们不具有半烧制的白云石的突出的脱酸特性。
DE 1 592 133 Al描述了例如一种细粒状过滤材料，用于对主要由钙化合物组成的水进行脱酸，其中，过滤细粒的芯基本上由氢氧化钙组成，并且壳基本上由多孔碳酸钙组成。此外，过滤细粒的芯可以包含氧化镁。由于相对高份额的氢氧化钙，根据DE 1 592 133Al的该细粒状过滤材料具有不同于半烧制的白云石的反应性特征的脱酸表现。
因此，仍然需要一种新的过滤材料，其在饮用水处理中具有与半烧制的白云石颗粒相似的突出的脱酸特性。此外，这种过滤材料必须确保，经处理的水满足饮用水规定的高要求。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种适于处理饮用水的过滤材料。该过滤材料应当具有与由半烧制的白云石构成的颗粒类似的脱酸特性。
此外，本发明的目的在于提供一种过滤材料，利用该过滤材料可以如此处理水，使得水满足饮用水规定的高质量要求。本发明的目的尤其在于，提供一种过滤材料，其在水处理时确保水不超过饮用水规定的pH极限值9.5。此外，过滤材料也应满足饮用水规定中的对于处理物(Aufbereitungsstoffe)的要求。
此外，本发明的目的还在于，提供一种过滤材料，其能够以简单且成本低廉的方式来制造。
最后，本发明的目的在于，提供一种过滤器，通过该过滤器可以在几个月内进行高质量品质和稳定的水脱酸化。
这些目的中的一个或多个通过权利要求1、10和12中描述的产品和通过权利要求16中描述的用途来实现。
本发明的有利的设计方案在从属权利要求中给出并且在下面进行详细解释。
本发明涉及一种用于水处理的第一过滤材料，其包括含有碳酸钙的第一颗粒和含有氧化镁的第二颗粒，其中第一和第二颗粒分别彼此独立地具有1.00至1.40t/m3的堆积密度。
令人惊讶地发现，这种过滤材料以突出的方式适合于处理水，特别是饮用水的处理。此外，利用根据本发明的过滤材料可精确地调整饮用水的pH值。
根据本发明的过滤材料的脱酸表现非常接近半烧制的白云石颗粒的脱酸表现，并且在几乎10小时的每日运行时间情况下在数周内表现稳定。利用根据本发明的过滤材料，可以确保饮用水的均匀的脱酸。通过根据本发明的过滤材料处理的水满足饮用水规定的质量要求，并且不超过pH极限值9.5。此外，在水处理过程中，过滤材料导致饮用水的除铁和除锰以及再矿物化，从而进一步改善饮用水的质量。
不受任何特定科学理论的限制，过滤材料的突出的脱酸特性可归因于第一和第二颗粒的相互作用。在此，根据本发明的过滤材料表现得如同半烧制的白云石颗粒，尽管该过滤材料包括不同类型的颗粒。这种均匀的脱酸表现似乎尤其归因于第一和第二颗粒的相应的堆积密度。如果不仅第一颗粒而且第二颗粒也分别彼此独立地具有1.00到1.40t/m3的堆积密度，那么所述过滤材料获得两种颗粒的均匀的混合物，其分布在水的作用下即使经过较长时间后也不会显著改变。以这种方式在过滤器中不会出现脱混合(Entmischung)，并且过滤材料在整个过滤器上具有第一和第二颗粒的稳定的比例。
在此，本发明意义上的颗粒包括细粒，其中每个细粒是由较小微粒(Partikeln)组成的团聚体。因此，纯粉末在本发明的意义上不是颗粒。
对于第一和/或第二颗粒，当堆积密度小于1.00t/m3时，该颗粒不够稳定，以即使在工业水处理中使用大量的水时也均匀地反应。在这种颗粒的情况下，可能出现分离
Figure BDA0003496257150000031
和不均匀性。相反，如果第一和/或第二颗粒具有大于1.40t/m3的堆积密度，则形成颗粒细粒的微粒不会彼此形成松散的复合物，而是被紧密地打包，这导致不稳定的颗粒。用这种方法获得的颗粒对于饮用水的工业水处理中的用途来说是不够稳定的，并且不具有脱酸工艺所需的反应性。
按照根据本发明的过滤材料的一种有利的设计方案，所述第一颗粒和/或第二颗粒分别彼此独立地具有1.10到1.38t/m3，优选1.15到1.35t/m3或者特别优选1.20到1.32t/m3的堆积密度。如果第一和/或第二颗粒具有这样的堆积密度，则可以用过滤材料实现饮用水的特别恒定的pH设置。
根据本发明的特别优选的设计方案，第一和第二颗粒都具有1.10至1.38t/m3，进一步优选1.15至1.35t/m3或特别优选1.20至1.32t/m3的堆积密度。过滤材料的第一和第二颗粒的堆积密度越相似，过滤材料在水处理时的作用方式就越均匀和越稳定。特别优选的是，以t/m3为单位，基于第一和第二颗粒的堆积密度的值，第一颗粒的堆积密度比第二颗粒的堆积密度高或低最多20％，特别是最多10％或最多5％。这意味着，例如当第一和第二颗粒的堆积密度偏差最多为10％并且其中第二颗粒的堆积密度为1.15t/m3时，第一颗粒的堆积密度为1.04至1.26t/m3
确定堆积密度的方法是本领域技术人员已知的。特别是，根据本发明的颗粒的堆积密度的确定根据标准DIN EN 12902第5.2节，特别优选根据DIN EN 12902：2004第5.2节进行。在此，根据本发明的颗粒是在标准DIN EN 12902：2004的第5.2.4节中的表1意义上的细粒状材料。
当过滤材料包含基于第一和第二颗粒的总量计55至85重量％的量，优选60至80重量％的量，进一步优选62至75重量％的量，更优选65至70重量％的量，或者特别优选66至68重量％的量的第一颗粒时，根据本发明的过滤材料的脱酸表现被证明是特别有效和恒定的。如果过滤材料以这样的比包含第一和第二颗粒，则根据本发明的过滤材料的脱酸表现特别相应于由半烧制的白云石构成的颗粒。此外，在这种情况下，过滤材料特别久地具有稳定的脱酸表现。
如果过滤材料的第一颗粒包含基于第一颗粒的总干重的至少90重量％，优选至少93重量％，优选至少95重量％，或者特别优选至少96重量％的量的碳酸钙，则在水处理中可以实现特别好的结果。根据本发明的一个特别优选的实施方式，第一颗粒包含基于第一颗粒的总干重的约97重量％的量的碳酸钙。根据另一个实施方式，第一颗粒包含基于第一颗粒的总干重的至少97重量％、至少98重量％或至少99重量％的量的碳酸钙。根据本发明的另一特别优选的实施方式，第一颗粒满足根据标准DIN EN 1018：2013第5节的碳酸钙的纯度标准。在第一颗粒中的碳酸钙份额如此高的情况下，确保了水处理的质量在多个水通路上保持稳定。此外，第一颗粒包含这样的量的碳酸钙的过滤材料具有特别高的脱酸潜力。此外，在具有所述碳酸钙份额或所述碳酸钙纯度的第一颗粒的情况下，经处理的水具有特别低的浊度，该浊度小于2NTU，优选小于1.5NTU或特别优选小于1NTU。
根据本发明的另一优选实施方式，过滤材料的第二颗粒包含基于第二颗粒的总干重的至少80重量％，优选至少85重量％或特别优选至少90重量％的量的氧化镁。根据本发明的另一个实施方式，第二颗粒包含基于第二颗粒的总干重的至少93％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％的量的氧化镁。根据本发明的一个特别优选的实施方式，第二颗粒优选具有根据标准DIN EN 16004：2012-02第4节的要求的氧化镁的纯度。如果第二颗粒具有这样的氧化镁份额，则可以特别有效地设置水的pH值。此外，利用这种过滤材料也可以特别精确地设置水的pH值。此外，在具有所述氧化镁份额或所述氧化镁纯度的第二颗粒的情况下，经处理的水具有特别低的浊度，该浊度小于2NTU，优选小于1.5NTU或特别优选小于1NTU。
用于确定水样浊度的方法对于本领域技术人员来说是已知的。水样的浊度尤其可以借助于浊度仪来确定。为此，尤其可使用根据标准DIN EN ISO 7027：2000的方法。
第一颗粒除了碳酸钙之外还可以包含另外的成分。在此，已发现特别有利的是，第一颗粒包含基于第一颗粒的总干重的最多1重量％，尤其最多0.5重量％的量的氧化镁。如果第一颗粒仅包含这些少量的氧化镁，则可以精确地设置和预测处理过的水的pH值。在第一颗粒中明显更大量的氧化镁(例如超过10重量％)的情况下，在某些情况下可能导致pH值的短时间和/或短期的升高(峰)，这在水处理中是不期望的。
根据一个实施方式，作为另外的成分，第一颗粒含有分别基于第一颗粒的总干重的优选0.01至2.0重量％的碳酸镁，优选0.1至2.0重量％的游离氧化钙，优选总计0.01至0.5重量％的氧化铁和氧化铝，和/或优选0.05至0.5重量％的二氧化硅。具有一些或所有这些另外的成分的颗粒比较有利，并且同时具有突出的水处理质量。
第二颗粒除了氧化镁之外还可以包含另外的成分。根据本发明的一个实施方式，在此，第二颗粒包含基于第二颗粒的总干重的最多3重量％，特别是最多2重量％，最多1重量％或最多0.5重量％的量的碳酸钙。以这种方式确保了第二颗粒具有高的脱酸潜力。
根据一个实施方案，作为另外的成分，第二颗粒含有分别基于第二颗粒的总干重的优选0.1至2.0重量％游离氧化钙，优选总计0.1至2.0重量％的铁氧化物和铝氧化物，和/或优选0.05至2.0重量％的二氧化硅。具有一些或所有这些另外的成分的颗粒比较有利，并且同时具有突出的水处理质量。
除非另有说明，否则碳酸钙的含量和纯度根据DIN 12485，特别是根据DIN EN12485：2017-10确定。
除非另有说明，否则氧化镁在干燥物质中的含量特别是根据DIN EN 12485，尤其根据DIN EN 12485：2017-10第6.9点确定。
在根据标准DIN EN 12485，特别是DIN EN 12485：2017-10中所列出的任一项分析方法测定物质含量时，要注意的是，分析方法在550℃下测定退火损失之后获得的材料上进行。在该温度下，例如氢氧化钙被转换成氧化钙。同样，在该温度下将氢氧化镁转化成氧化镁。因此，在根据DIN EN 12485，特别是根据DIN EN 12485：2017-10第6.9点来确定干燥物质中氧化镁的含量时，既检测材料在退火损失之前含有的氧化镁，又检测在干燥物质中等同于氧化镁的氢氧化镁。因此，干燥物质中的氧化镁尤其包括在退火损失之前样品含有的氧化镁和氢氧化镁。同样，在根据DIN EN 12485，尤其根据DIN EN 12485：2017-10第6.8点测定游离氧化钙时，既检测材料在退火损失之前含有的氧化钙，又检测等同于游离氧化钙的氢氧化钙。游离氧化钙因此尤其包括退火损失之前样品含有的氧化钙和氢氧化钙。
原则上，第一和/或第二颗粒可以以完全不同的形状存在。例如，第一和/或第二颗粒可以是圆柱形、球形、透镜形、矩形、立方形或棱柱形。如果第一和第二颗粒分别彼此独立地基本上是球形的颗粒，那么可以将过滤材料特别均匀地并且节省空间地引入到过滤器中。此外，球形颗粒的分解(Abbau)在脱酸工艺中特别均匀地进行，从而过滤材料即使在较长的作用持续时间之后也还能提供均匀和稳定的水处理结果。根据特别优选的实施方式，不仅第一颗粒而且第二颗粒基本上都是球形的颗粒。
原则上，用于根据本发明的过滤材料的第一颗粒的尺寸可以处于宽的范围内。已经发现特别有利的是，第一颗粒具有0.01至8mm，优选0.1至6mm，进一步优选0.3至4mm或特别优选0.5至3.2mm的细粒组，其具有小于10重量％，优选最大2重量％的次细粒份额和小于10重量％，优选最大7重量％的过细粒份额。如果第一颗粒具有这样的细粒组，则对于水的处理存在最佳的表面体积比。此外，在第一颗粒这样的尺寸下，水可以很好地通过过滤器中的过滤材料，同时与颗粒充分地相互作用，以确保水的完全处理。
第二颗粒的尺寸可以在宽的范围内选择。已经发现，对于过滤材料特别合适的是，第二颗粒具有0.01至12mm，优选0.1至10mm，更优选0.2至5mm或特别优选0.5至2.5mm的细粒组，其具有小于10重量％，优选最大3重量％的次细粒份额，和小于10重量％，优选最大9重量％的过细粒份额。对于此细粒组，出现第二颗粒对水的特别有利的反应性表现。此外，在第二颗粒这样的尺寸下，水可以很好地通过过滤器中的过滤材料，同时与颗粒充分地相互作用，以由此确保水的完全处理。
在此，细粒组根据标准DIN EN 12901：1999包含在两个测试筛宽度之间的所有细粒尺寸，其中该细粒组通过此测试筛宽度用最大细粒和最小细粒描述。在此，最大细粒是在细粒尺寸分布的检查中的测试筛宽度上限，并且最小细粒是在细粒尺寸分布的检查中的测试筛宽度下限。过细粒份额对应于由用于各细粒组的具有最大筛宽度的测试筛拦住的细粒量的以％(m/m)计的质量份额。次细粒份额对应于通过用于各细粒组的具有最小筛宽度的测试筛的细粒量的以％(m/m)计的质量份额。
测量细粒组的方法是本领域技术人员已知的。细粒组尤其可以借助筛分实验来确定。
根据本发明的另一优选实施方式，根据本发明的过滤材料具有这样的反应性，即通过根据本发明的过滤材料在小于20分钟，优选小于15分钟，更优选小于12分钟，特别优选小于10分钟的EBCT值(在10℃下的空床接触时间)内将原水进行处理，使得水随后具有小于5mg/1的方解石溶解容量。
优选地，通过利用根据本发明的成型体处理被处理的原水的水温为约5至15℃，pH值小于等于7.25，碱容量直至pH 8.2(KB 8.2)大于等于0.2mmol/1，且酸容量直至pH 4.3(KS 4.3)大于等于0.5mmol/1。优选地，所给出的EBCT值利用具有1000至2000mm的过滤材料层厚度的敞开的过滤器来实现。过滤速度有利地为10m/h。
特别地，根据标准DIN 38404C10，优选根据标准DIN 38404-10：2012-12(标题：用于水、废水和淤浆检测的德国标准方法-物理和物化物质参数(组C)-部分10：水的方解石饱和度的计算(C 10))来计算方解石溶解容量。
特别地，EBCT值描述了在假设所有原水以相同的速度流过容器的情况下待处理的原水与容器中的处理介质接触的时间的量度。EBCT值可以被计算为处理介质的微粒的体积除以体积流速的商。
根据本发明的一个优选实施方式，根据本发明的过滤材料基本上由含有碳酸钙的第一颗粒和含有氧化镁的第二颗粒组成。当在此谈到过滤材料基本上由第一和第二颗粒组成时，这意味着，第一和第二颗粒的总量为基于过滤材料的总干重的至少95重量％，优选至少98重量％。
根据本发明的另一优选实施方式，根据本发明的过滤材料由含有碳酸钙的第一颗粒和含有氧化镁的第二颗粒组成。
根据本发明的另一优选实施方式，根据本发明的过滤材料由基本上由碳酸钙组成的第一颗粒和基本上由氧化镁组成的第二颗粒组成。当在此谈及第一颗粒基本上由碳酸钙组成时，这意味着，碳酸钙在第一颗粒中的量为基于第一颗粒的总干重的至少95重量％，特别是至少97重量％，更优选至少98重量％，或者特别优选至少99重量％。当在此谈及第二颗粒基本上由氧化镁组成时，这意味着，第二颗粒中氧化镁的量为基于第二颗粒的总干重的至少95重量％，特别是至少97重量％，更优选至少98重量％或特别优选至少99重量％。更优选地，第一和/或第二颗粒由碳酸钙或氧化镁组成。
本发明还涉及一种用于水处理的第二过滤材料，其包含分别基于第一和第二颗粒的总量的55至85重量％的含有碳酸钙的第一颗粒和15至45重量％的含有氧化镁的第二颗粒。该第二过滤材料特别适合于水的处理，并且在水处理时表现得非常类似于由半烧制的白云石构成的颗粒。
根据优选实施例，第一和第二颗粒分别彼此独立地具有1.00至1.40t/m3的堆积密度。在这样的堆积密度的情况下，第二过滤材料尤其在过滤器中根本不出现脱混合效应。
有关根据本发明的第一过滤材料对于第一颗粒所述的内容同样也适用于根据本发明的第二过滤材料的第一颗粒。
有关根据本发明的第一过滤材料对于第二颗粒所述的内容同样也适用于根据本发明的第二过滤材料的第二颗粒。
此外，本发明还涉及一种用于制造根据本发明的过滤材料的方法。用于制造根据本发明的过滤材料的根据本发明的方法至少包括以下步骤：
a.提供包含碳酸钙的第一颗粒和包含氧化镁的第二颗粒，其中第一和第二颗粒各自独立地具有1.00至1.40t/m3的堆积密度；
b.将所述第一和第二颗粒混合以制造过滤材料。
通过根据本发明的方法可以实现均匀的和良好的充分混合的过滤材料。
根据本发明方法的一个优选实施方案，在方法步骤b中在选自可旋转的滚筒混合器、槽式混合器、盘式混合器和机械搅拌混合器的混合器中进行混合。通过所述混合器可以获得特别均匀的过滤材料。在此，可旋转的滚筒混合器已证实特别适合于混合第一和第二颗粒。
有关根据本发明的第一过滤材料对于第一颗粒所述的内容同样也适用于用于制造过滤材料的根据本发明的方法的第一颗粒。
有关根据本发明的第一过滤材料对于第二颗粒所述的内容同样也适用于用于制造过滤材料的根据本发明的方法的第二颗粒。
本发明还涉及包括根据本发明的过滤材料的过滤器。
按照根据本发明过滤器的优选实施方式，该过滤器至少包括第一层和第二层，其中第一层包括填充材料，并且第二层包括根据本发明的过滤材料。以这种方式，可以实现特别经济的水处理。此外，填充材料层负责使过滤材料层特别稳定并且不会被卷起。
原则上，本领域技术人员已知的所有常用填料都可以用作填充材料。在此，选自支撑砾石、沙、硅藻土、硅胶、分子筛、沸石、纤维素、纤维素衍生物、碳纤维、陶瓷、合成树脂、石粉、玻璃纤维、硅酸盐、玻璃球及其混合物的填充材料已经被认为是特别合适的。这些填充材料具有在用于处理饮用水的过滤器中使用的突出的特性。
根据本发明的过滤器的一个优选实施方案，所述填充材料具有0.1至12mm，优选0.5至10mm，更优选1至8mm或特别优选2至6mm的细粒组，其具有小于15重量％，优选最大10重量％的次细粒份额和小于15重量％，优选最大10重量％的过细粒份额。具有这种细粒组的填充材料已被证明为特别好地适合在用于饮用水处理的过滤器中使用的材料。在这样的细粒组的情况下，水可以均匀且恒定地流过填充材料。
根据本发明的另一优选实施方式，过滤器具有100至3500mm的直径和/或500至10000mm的高度。在此，直径为200至2000mm的过滤器已被证明特别适合于水处理。过滤器的特别优选的高度为2000至4000mm。在这种规模下，过滤器特别好地适合于饮用水处理并且能够确保时间和成本有利的水处理。
有关根据本发明的第一过滤材料对于第一颗粒所述的内容同样也适用于包含在根据本发明的过滤器中的过滤材料的第一颗粒。
有关根据本发明的第一过滤材料对于第二颗粒所述的内容同样也适用于包含在根据本发明的过滤器中的过滤材料的第二颗粒。
本发明还涉及根据本发明的过滤材料用于处理水，优选用于水的脱酸和/或再矿物化的用途。在此特别优选的是，根据本发明的过滤材料用于饮用水的脱酸和/或再矿物化的用途。
此外，本发明还涉及根据本发明的过滤器用于处理水，优选用于水的脱酸和/或再矿物化的用途。在此，特别优选的是根据本发明的过滤器用于饮用水的脱酸和/或再矿物化的用途。
有关根据本发明的第一过滤材料对于第一颗粒所述的内容同样也适用于包含在根据本发明的用途的过滤材料的第一颗粒。
有关根据本发明的第一过滤材料对于第二颗粒所述的内容同样也适用于包含在根据本发明的用途的过滤材料的第二颗粒。
本发明还涉及尤其用于饮用水处理的水处理方法，其至少包括以下步骤：
a.提供包含过滤材料的过滤器，所述过滤材料包括含有碳酸钙的第一颗粒和含有氧化镁的第二颗粒，其中所述第一颗粒和所述第二颗粒分别彼此独立地具有1.00～1.40t/m3的体积密度，
b.将水引入到过滤器中，
c.使引入的水与过滤材料接触，
d.使先前与过滤材料接触的水从过滤器中排出。
按照根据本发明的水处理方法的一个优选实施方式，以5至30m/h，优选8至20m/h或特别优选10至15m/h的速度使水通过过滤器。以这种方式能够实现特别有效的水处理方法，其提供具有突出的质量的经处理的水。
根据另一优选实施例，在方法步骤c中水与过滤材料的接触时间为1至30分钟，优选5至15分钟，或特别优选6至10分钟。该接触时间已经被证实足以用于水处理，并同时实现高的水通量。
按照根据本发明的水处理方法的另一个优选实施方式，在对于处理目标所需的过滤材料体积，即初始引入过滤器的过滤材料体积的5至15％，特别是8至10％被消耗之后，将过滤材料再填充到过滤器中。过滤材料的再填充体积优选由对于处理目标所需的过滤材料体积和在再填充的时间点位于过滤器中的过滤材料的体积之差计算出。以这种方式确保了长期稳定的水处理。
为了避免由于来自原水的污物造成的过滤器阻塞，根据一种优选的实施方式，冲洗含有根据本发明的过滤材料的过滤器被证实是有利的。根据一个实施方式，在方法步骤b中与水接触之前将过滤器用空气-水混合物冲洗1至30分钟，优选大约10分钟，并最后用水冲洗。
有关根据本发明的第一过滤材料对于过滤材料所述的内容同样也适用于在根据本发明的水处理方法中使用的过滤材料。
有关根据本发明的第一过滤材料对于第一颗粒所述的内容同样也适用于根据本发明的水处理方法中的第一颗粒。
有关根据本发明的第一过滤材料对于第二颗粒所述的内容同样也适用于根据本发明的水处理方法中的第二颗粒。
附图说明
下面通过实施例更详细地解释本发明，然而，所述实施例仅用于说明而不是限制性的。
实施例
图1示出了用根据本发明的过滤材料处理过的水的pH值。
具体实施方式
首先，用34kg的、具有2.0至3.15mm的细粒组(过细粒份额和次细粒份额小于10重量％)的支撑砾石(高度300mm)作为填充材料填充直径300mm、高度3000mm的过滤器。然后，将40kg过滤材料(高度500mm)填入过滤器中。所述过滤材料在此由26.7kg的含有基于第一颗粒干重大约97重量％的碳酸钙的第一颗粒
Figure BDA0003496257150000131
和13.3kg的含有基于第二颗粒干重大约95重量％氧化镁的第二颗粒
Figure BDA0003496257150000132
组成。
然后用原水冲洗填充的过滤器10分钟以避免过滤器的阻塞。
然后，将温度为约9℃，pH值为约7.25且直至pH 8.2(KB 8.2)的碱容量为0.2mmol/1和直至pH 4.3(KS 4.3)的酸容量为1.6mmol/1的原水以0.3至0.6m3/h的水流通速度泵送通过过滤器。在此，每日的运行时间为5至10小时。在约100m3的水处理体积之后，将10kg上述的过滤材料添加到已经被引入到过滤器中的过滤材料中。然后，如上所述，再次冲洗重新填充的过滤器约10分钟。
在水的总处理体积为600m3之后，排空过滤器并用新鲜的支撑砾石(10kg，细粒组3.15至5.6mm，过细粒份额和次细粒份额小于10重量％，在过滤器中高度为300mm)和新鲜的过滤材料(总重19.5kg，13kg的
Figure BDA0003496257150000133
和6.5kg的
Figure BDA0003496257150000134
)重新填充并用原水冲洗6分钟。随后，将原水以0.3至0.6m3/h的水流通速度再次泵送通过过滤器每天5至10小时。当在滤液中小于处理目标pH 7.7时，进行再填充。
有关pH值、硬化和浊度定期测试经处理的水。如图1所示，经处理的水的pH值在整个持续时间上处于7.5和9之间，并因此明显远离根据饮用水规定的用于饮用水的下限值和上限值。在此，处于过滤器中的过滤材料对于水的脱酸即使在几个月的持续时间上也保持足够活性。同时，过滤材料的活性在任何时间点都不会过高，而是在整个测试时间段中保持稳定。此外，没有观察到pH值的显著的突变。
定期(约每两周)检测水的硬化。钙离子和镁离子的值通过根据DIN EN 14911：1999的离子色谱法测定，碳酸氢盐浓度的值通过根据DIN 38409-H7：2005的滴定法测定。理论值为Ca2+：Mg2+：HCO3 -＝1：1：4，测量值Ca2+：Mg2+：HCO3 -＝1.0：1.4：4.6。因此，氧化镁组分反应比碳酸钙组分稍快。然而总体来说，测量值与期望的理论硬化值良好的相一致。
借助于浊度计定期(约每两周)测试经处理的水的浊度。根据标准DIN EN ISO7027：2000测试经处理的水的浊度。在大量测量的情况下，经处理的水具有小于0.1NTU的非常低的浊度。在任何测量中都没有超过饮用水规定的1NTU的浊度极限值。
通过根据本发明的过滤材料处理的原水因此满足根据饮用水规定的质量要求。因此，根据本发明的过滤材料突出地适用于处理饮用水，尤其脱酸和/或再矿物化。

Claims (16)

1.用于水处理的过滤材料，包括
-含有碳酸钙的第一颗粒，
-含有氧化镁的第二颗粒，
其中所述第一和第二颗粒分别彼此独立地具有1.00至1.40t/m3的堆积密度。
2.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于，所述第一颗粒和/或所述第二颗粒分别彼此独立地具有1.10到1.38t/m3、尤其是1.15到1.35t/m3或者1.20到1.32t/m3的堆积密度。
3.根据权利要求1或2所述的过滤材料，其特征在于，所述过滤材料包含基于第一和第二颗粒的总量计55至85重量％，尤其60至80重量％，62至75重量％，65至70重量％，或者66至68重量％的量的第一颗粒。
4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤材料，其特征在于，所述第一颗粒含有基于所述第一颗粒的总干重的至少90重量％、尤其至少93重量％、至少95重量％或至少96重量％的量的碳酸钙。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤材料，其特征在于，所述第二颗粒含有基于第二颗粒的总干重的至少80重量％，尤其至少85重量％或至少90重量％的量的氧化镁。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤材料，其特征在于，所述第一颗粒包含基于第一颗粒的总干重的最多1重量％、尤其最多0.5重量％的量的氧化镁，和/或所述第二颗粒包含基于第二颗粒的总干重的最多3重量％、特别是最多2重量％、最多1重量％或0.5重量％的量的碳酸钙。
7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤材料，其特征在于，所述第一颗粒和所述第二颗粒分别彼此独立地是基本上球形的颗粒。
8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤材料，其特征在于，所述第一颗粒具有0.01至8mm、尤其0.1至6mm、0.3至4mm或0.5至3.2mm的细粒组，所述细粒组具有小于10重量％、尤其最大2重量％的次细粒份额和小于10重量％、尤其最大7重量％的过细粒份额。
9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤材料，其特征在于，所述第二颗粒具有0.01至12mm、尤其0.1至10mm、0.2至5mm或0.5至2.5mm的细粒组，所述细粒组具有小于10重量％、尤其最大3重量％的次细粒份额，并且具有小于10重量％、尤其最大9重量％的过细粒份额。
10.用于水处理的过滤材料，包括分别基于第一和第二颗粒的总量的-55至85重量％的包含碳酸钙的第一颗粒，
-15至45重量％的包含氧化镁的第二颗粒。
11.根据权利要求10所述的过滤材料，其特征在于，所述第一和第二颗粒分别彼此独立地具有1.00到1.40t/m3的堆积密度和/或所述第一和第二颗粒如权利要求2和/或4到9中任一项所定义。
12.过滤器，其包括根据权利要求1至11中任一项所述的过滤材料。
13.根据权利要求12所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器至少包括第一层和第二层，其中所述第一层包括填充材料，且所述第二层包括根据权利要求1至11中任一项所述的过滤材料。
14.根据权利要求13所述的过滤器，其特征在于，所述填充材料选自支撑砾石、沙、硅藻土、硅胶、分子筛、沸石、纤维素、纤维素衍生物、碳纤维、陶瓷、合成树脂、石粉、玻璃纤维、硅酸盐、玻璃球及其混合物，和/或所述填充材料具有0.1至12mm、尤其0.5mm至10mm、1mm至8mm或2mm至6mm的细粒组，其具有小于15重量％、尤其最大10重量％的次细粒份额和小于15重量％、尤其最大10重量％的过细粒份额。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器具有100至3500mm的直径和/或500至10000mm的高度。
16.根据权利要求1至11中任一项所述的过滤材料和/或根据权利要求12至15中任一项所述的过滤器用于处理水，尤其用于水的脱酸和/或再矿物化的用途。
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