DE10040566A1 - Disinfecting water by ultra violet light and ozone converted from oxygen by ultra violet light in twin chamber concentric tubular assembly - Google Patents
Disinfecting water by ultra violet light and ozone converted from oxygen by ultra violet light in twin chamber concentric tubular assemblyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung eines aquatischen Systems, insbesondere ein Ver fahren und eine Vorrichtung zur Desinfektion von Trinkwasser, wobei das Medium einer UV-Strahlung ausgesetzt wird.The invention relates to a method and an apparatus for Preparation of an aquatic system, especially a ver drive and a device for disinfecting drinking water, the medium being exposed to UV radiation.
Nach dem Stand der Technik wird die Aufbereitung von Wasser
unter zwei verschiedenen Gesichtspunkten vorgenommen:
According to the state of the art, water is treated from two different points of view:
- 1. Die Gewinnung von hygienisch einwandfreiem Wasser, das heißt frei von Krankheitserregern und Schadstoffen.1. The extraction of hygienically perfect water, the means free of pathogens and pollutants.
- 2. Beseitigung von technisch störenden Bestandteilen.2. Elimination of technically disruptive components.
Nur wenige Wässer besitzen von Natur aus eine Zusammenset
zung, die in jeder Hinsicht den Anforderungen an Trinkwasser
gerecht wird. Zur Beseitigung von störenden Inhaltsstoffen
(anorganische Verbindungen, anthropogen bedingte organische
Verbindungen) werden die Verfahren
Few waters naturally have a composition that meets the requirements for drinking water in every respect. The procedures are used to remove interfering ingredients (inorganic compounds, anthropogenic organic compounds)
- a) Belüftunga) aeration
- b) Filtrationb) Filtration
- c) Aktivkohlebehandlungc) activated carbon treatment
- d) Ionenaustauscherd) ion exchanger
angewandt.applied.
Zur Beseitigung von Krankheitserregern werden desinfizierende Verfahren eingesetzt. Ziel einer Desinfektion ist es, die Zahl der Krankheitserreger so zu reduzieren, daß eine Infek tion nicht mehr von dem desinfizierten Gut ausgehen kann bzw. eine Übertragung nicht mehr möglich ist.Disinfectants are used to eliminate pathogens Process used. The aim of disinfection is to: Reduce the number of pathogens so that an infection tion can no longer start from the disinfected goods or a transmission is no longer possible.
Zur Desinfektion werden
For disinfection
-
1. Physikalische Verfahren
- a) Thermische Verfahren (Erhitzen in Wasser, Behandlung in heißen Wasserdampf)
- b) Strahlenbehandlung (UV, Röntgen)
- a) Thermal processes (heating in water, treatment in hot steam)
- b) radiation treatment (UV, X-ray)
- 2. Chemische Verfahren (Gase: Äthylenoxid, Ozon; Alkohole, Aldehyde, Phenole, Ammoniumverbindungen, Peroxide, Schwer metalle, Halogenverbindungen)2. Chemical processes (gases: ethylene oxide, ozone; alcohols, Aldehydes, phenols, ammonium compounds, peroxides, heavy metals, halogen compounds)
eingesetzt.used.
Wird nach Punkt 2 als Gas Ozon verwendet, so wird dieses vor nehmlich durch stille elektrische Entladung erzeugt. Ozon wird gelegentlich auch durch Elektrolyse aus Wasser gewonnen.If ozone is used as gas according to point 2 , this is generated primarily by silent electrical discharge. Occasionally, ozone is also extracted from water by electrolysis.
Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik nach vor genanntem Punkt 1b.The invention is based on a prior art according to the aforementioned point 1 b.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein Vorrich tung zur Aufbereitung eines aquatischen Systems der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem bzw. der ein aquati sches Medium mit sehr einfachen Mitteln hoch wirkungsvoll aufbereitet, insbesondere desinfiziert werden kann.It is an object of the invention, a method and a device treatment for the preparation of an aquatic system at the beginning to provide the type with which an aquati Very effective medium with very simple means processed, especially disinfected.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ab sprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.This task is the subject of the independent Ab sayings solved. Advantageous configurations result from the respective subclaims.
Gemäß der Erfindung durchströmt das Medium den UV-Strahlungs bereich eines künstlichen UV-Strahlers, wobei das Medium den künstlichen UV-Strahler umströmt. Im UV-Strahlungsbereich des UV-Strahlers wird gleichzeitig mittels erzwungener O2-Zufuhr noch Ozon erzeugt, und es wird das UV-behandelte Medium noch gezielt auch dem erzeugten Ozon ausgesetzt, d. h. es wird das Medium zusätzlich noch mit Ozon behandelt. Unter erzwungener O2-Zufuhr wird nicht nur die Zufuhr von reinem Sauerstoff verstanden, sondern die Zufuhr generell eines Gasgemisches, welches einen Sauerstoffanteil enthält, z. B. atmosphärische Luft. Das aquatische aufzubereitende Medium kann Wasser, vor nehmlich Trinkwasser, sein. Es kann aber auch jede andere wässrige Lösung oder Michung sein, welche z. B. zu medizini schen Zwecken besonders intensiv zu desinfizieren ist.According to the invention, the medium flows through the UV radiation area of an artificial UV lamp, the medium flowing around the artificial UV lamp. In the UV radiation area of the UV lamp, ozone is simultaneously generated by means of a forced supply of O 2 , and the UV-treated medium is also specifically exposed to the generated ozone, ie the medium is additionally treated with ozone. Under forced O 2 supply is understood not only the supply of pure oxygen, but the supply of a gas mixture in general, which contains an oxygen component, for. B. atmospheric air. The aquatic medium to be treated can be water, especially drinking water. However, it can also be any other aqueous solution or mixture which, for. B. is to be disinfected particularly intensively for medical purposes.
Insbesondere wird durch die erzwungene O2-Strömung in einem ersten ringförmigen radial inneren Kompartiment um einen zentralen UV-Strahler Ozon erzeugt, und es wird durch eine erzwungene Strömung des Mediums in einem zweiten ringförmigen radial äußeren Kompartiment das Medium UV-behandelt, wobei das Medium nach der UV-Behandlung durch Zuleitung des erzeug ten Ozons auch Ozon-behandelt wird.In particular, the forced O 2 flow in a first annular, radially inner compartment around a central UV radiator generates ozone, and the medium is UV-treated by a forced flow of the medium in a second, annular, radially outer compartment, the medium after the UV treatment by supplying the generated ozone is also treated with ozone.
Das sowohl UV-behandelte als auch Ozon-behandelte Medium wird insbesondere einem Verbraucher oder einem Benutzer zugelei tet.The both UV-treated and ozone-treated medium will especially a consumer or a user tet.
Das Medium kann vor einem Verbrauch oder Gebrauch in mehreren UV/Ozon-Behandlungszonen behandelt werden.The medium can be used or used in several before UV / ozone treatment zones are treated.
Nach der Ozonbehandlung des Mediums kann das verbleibende Ozon in einer Ozon-Verweilzone noch abgebaut werden.After the ozone treatment of the medium, the remaining can Ozone in an ozone retention zone can still be broken down.
Das Medium wird insbesondere in einer oder in mehreren UV/Ozon-Behandlungszonen und in einer oder in mehreren Ozon- Verweilzonen in einem geschlossenen Kreislauf behandelt.The medium is particularly in one or more UV / ozone treatment zones and in one or more ozone Dwell zones treated in a closed circuit.
Das in der Ozon-Verweilzone nicht abgebaute Restozon wird zweckmäßigerweise abgesaugt und dem Kreislauf wieder zuge führt. The residual ozone not depleted in the ozone dwell zone becomes expediently suctioned off and returned to the circuit leads.
Dann wird das aufzubereitende Medium vorzugsweise in der Ozon-Verweilzone dem Kreislauf zugeführt, und es wird die Ozon-Verweilzone dem Atmosphärendruck angepaßt.Then the medium to be processed is preferably in the Dwell zone is added to the circuit, and it becomes the Dwell zone adapted to atmospheric pressure.
Das Ozon wird vorzugsweise aus dem ersten ringförmigen Kom partiment abgesaugt und dem Medium wieder zugeführt.The ozone is preferably from the first annular com Partiment suctioned off and returned to the medium.
Im besonderen wird das Medium dem radial nach außen gerichte ten UV-Strahlungsbereich eines zentralen geradlinigen UV- Strahlers vorzugsweise in Form eines Quecksilberniederdruck strahlers ausgesetzt.In particular, the medium is directed radially outwards th UV radiation area of a central rectilinear UV Spotlight preferably in the form of a low pressure mercury exposed to radiation.
Durch den UV-Strahler wird vorzugsweise sowohl eine auf das Medium einwirkende erste UV-Strahlung mit der Hauptresonanz linie von 253,7 Nanometer als auch eine auf das Medium ein wirkende zweite Strahlung mit der Spektrallinie von 184,9 Nanometer erzeugt.The UV lamp is preferably both one on the Medium-acting first UV radiation with the main resonance line of 253.7 nanometers as well as one on the medium acting second radiation with the spectral line of 184.9 Nanometer generated.
Eine den UV-Strahler umgebende Quarzglaswand kann zweckmäßi gerweise für eine Durchlässigkeit der ersten und zweiten UV- Strahlung besonders dotiert werden, um besonders viel Ozon erzeugen zu können. Demgegenüber sind bekannte Quecksilber niederdruckstrahler, z. B. Höhensonnen, so ausgelegt, daß die vorgenannte zweite Strahlung unterdrückt wird, um möglichst wenig störendes, vielfach gesundheitsschädliches Ozon zu pro duzieren.A quartz glass wall surrounding the UV lamp can expediently for permeability of the first and second UV Radiation can be doped to contain a lot of ozone to be able to generate. In contrast, known mercury low pressure radiator, e.g. B. sunlamps, designed so that the aforementioned second radiation is suppressed in order to little disruptive, often harmful ozone to pro duce.
Die bei der Ozonerzeugung entstehende Wärme wird vorzugsweise durch ein Wärmeabführungs- bzw. Kühlsystem abgeführt, wobei die abgeführte Wärme in einem Wärmesystem weiterverwendet werden kann.The heat generated during ozone generation is preferred dissipated by a heat dissipation or cooling system, wherein the heat dissipated is used in a heating system can be.
Vorzugsweise wird ein Redoxpotential als Desinfektions- Indikator verwendet, wobei insbesondere dem Medium bzw. Was ser Kohlendioxidgas zudosiert wird. A redox potential is preferably used as a disinfectant Indicator used, in particular the medium or what this carbon dioxide gas is metered.
Eine besondere Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahrens gekennzeichnet sich dadurch, daß ein UV/Ozon-Reaktor mit einem UV-Strahler in Form eines ge radlinigen Quecksilberniederdruckstrahlers vorgesehen ist, der in einem zylindrischen ersten Behälter mit einer Luft- bzw. O2-Zufuhrleitung und einer Ozongemisch- bzw. Ozonabfuhr leitung eingebettet und von einem radial äußeren konzentri schen zweiten zylindrischen Behälter mit einer Wasserzufuhr leitung und einer Wasserabfuhrleitung umgeben ist, in welche die Ozonabfuhrleitung einmündet.A special device for performing the aforementioned method according to the invention is characterized in that a UV / ozone reactor is provided with a UV lamp in the form of a linear mercury low pressure lamp which is in a cylindrical first container with an air or O 2 supply line and an ozone mixture or ozone discharge line is embedded and surrounded by a radially outer concentric second cylindrical container with a water supply line and a water discharge line into which the ozone discharge line opens.
Der Quecksilberniederdruckstrahler sowie der erste und der zweite Behälter sind im besonderen senkrecht angeordnet, wo bei der erste und der zweite Behälter durch einen oberen Dec kel wasserdicht abgedeckt sind, durch welchen sich zentral der Quecksilberniederdruckstrahler mit oberseitigem Stroman schluß sowie dezentral die O2-Zufuhrleitung mit einem kurzem Rohrabschnitt im Bereich der Deckelunterseite im Behälterin neren und die Ozonabfuhrleitung mit langem Rohrabschnitt im Behälterinneren bis in den Bereich des unteren Endes des er sten Behälters erstreckt, wobei die Wasserzufuhrleitung im Bereich des oberen Deckels mantelseitig in den zweiten Behäl ter einmündet, während die Wasserabfuhrleitung auf der dem Deckel entfernten unteren Seite mantelseitig angeschlossen ist.The low-pressure mercury lamp and the first and second containers are in particular arranged vertically, where in the first and the second container are covered watertight by an upper cover, through which the low-pressure mercury lamp with a top current connection and the O 2 supply line are decentralized a short pipe section in the area of the underside of the lid in the interior of the container and the ozone discharge line with a long tube section in the interior of the container extends into the region of the lower end of the first container, the water supply line in the region of the upper cover merging with the second container in the shell, while the water discharge line is connected on the jacket side on the lower side removed from the cover.
Die mantelseitige Einmündung der Wasserzufuhrleitung und der mantelseitige Anschluß der Wasserabfuhrleitung liegen vor nehmlich auf entgegengesetzten Seiten des zweiten Behälters.The jacket-side junction of the water supply line and the Jacket-side connection of the water drainage line is available conveniently on opposite sides of the second container.
Insbesondere sind zumindest zwei UV/Ozon-Reaktoren vorgesehen sind, wobei die Wasserzu- und -abfuhrleitungen hintereinander in Reihe bzw. seriell angeschlossen sind und die O2-Zufuhr- und Ozon-Abfuhrleitungen nebeneinander bzw. parallel ange schlossen sind. In particular, at least two UV / ozone reactors are provided are, the water supply and drain lines in a row connected in series or in series and the O2 supply and ozone discharge lines side by side or in parallel are closed.
Die vorgenannte Ozon-Verweilzone kann durch zumindest einen Ozon-Verweilzeitbehälter dargestellt sein, wobei zumindest ein UV/Ozon-Reaktor mit zumindest einem Ozon-Verweilzeitbe hälter in einem Wasserkreislauf vorgesehen sein können.The aforementioned ozone retention zone can be replaced by at least one Ozone retention containers can be shown, at least a UV / ozone reactor with at least one ozone residence time containers can be provided in a water cycle.
Der Ozon-Verweilzeitbehälter weist dann die Zufuhr für das aufzubereitende Medium, insbesondere Wasser, auf, während zu mindest eine Entnahmestelle für das aufbereitete Medium, ins besondere aufbereitetes Trink- oder Brauchwasser, in der (Wasser-)Abfuhrleitung des UV/Ozon-Reaktors vor der Einlei tungsstelle der Ozonabfuhrleitung vorgesehen ist.The ozone retention tank then has the supply for that Medium to be processed, especially water, while at least one withdrawal point for the processed medium, ins special treated drinking or process water in which (Water) discharge line of the UV / ozone reactor before the inlet tion point of the ozone discharge line is provided.
Ferner kann der Ozon-Verweilzeitbehälter einen ersten ober seitigen Anschluß für eine Restozon-Abfuhrleitung zurück zum Kreislauf aufweisen, wobei in der Restozon-Abfuhrleitung ein Absauginjektor angeordnet sein kann.Furthermore, the ozone retention tank can have a first upper side connection for a residual ozone discharge line back to Have circulation, with in the residual ozone discharge line Suction injector can be arranged.
Der Ozon-Verweilzeitbehälter kann auch einen zweiten obersei tigen Anschluß für eine Druckausgleichsverbindung mit der At mosphäre aufweisen, wobei in der Druckausgleichsverbindung ein Kohlefilter angeordnet sein kann.The ozone retention tank can also have a second surface term connection for a pressure compensation connection with the At have atmosphere, being in the pressure compensation connection a carbon filter can be arranged.
Im Wasserkreislauf kann zumindest eine Wasserpumpe angeordnet sein, welche vorzugsweise im Rücklauf zwischen dem Ozon-Ver weilzeitbehälter und dem UV/Ozon-Reaktor liegt.At least one water pump can be arranged in the water circuit be, which is preferably in the return between the ozone Ver because of the time container and the UV / ozone reactor.
Durch die Erfindung wird also insbesondere eine Ozon-unter stützte UV-Desinfektion zur Desinfektion von aquatischen Sy stemen, insbesondere von Trinkwasser geschaffen, wobei einer seits UV-Strahlen und andererseits gezielt Ozon in einem Kom binationsverfahren erzeugt und bei einem aquatischen Medium ausgenutzt werden. Im besonderen wird bei der UV-Desinfektion durch Quecksilberniederdruckstrahler die neben der Hauptreso nanzlinie 253,7 nm erzeugte Spektrallinie von 184,9 nm zur Ozonproduktion eingesetzt und das erzeugte Gas in einem Kom binationsverfahren zur Verstärkung der desinfizierenden Wir kung des UV-Lichtes verwendet. The invention therefore in particular reduces ozone supported UV disinfection for the disinfection of aquatic systems stemen, especially created from drinking water, one on the one hand UV rays and on the other hand targeted ozone in a com bination process generated and in an aquatic medium be exploited. In particular, UV disinfection by low-pressure mercury lamps next to the main reso line 253.7 nm generated spectral line of 184.9 nm to Ozone production used and the gas generated in a Kom bination process to strengthen the disinfectant we kung UV light used.
Zur Erzeugung von kurzwelligem UV-Licht wird ein Quecksilber niederdruckstrahler eingesetzt, der kurzwellige Strahlung in Form eines Linienspektrums mit den Hauptresonanzlinien 253,7 nm (Nanometer) und 184.9 nm abgibt. Der relative spektrale Strahlenfluß beträgt bei 253.7 nm ca. 60-70%, der bei 184,9 nm ca. 20%.Mercury is used to generate short-wave UV light low-pressure radiator used, the short-wave radiation in Form a line spectrum with the main resonance lines 253.7 nm (Nanometers) and 184.9 nm. The relative spectral Radiation at 253.7 nm is approx. 60-70%, that at 184.9 nm about 20%.
Die desinfizierende Wirkung des UV-Lichtes liegt in der Reak tion mit Nukleinsäuren. Die Abtötung von Mikroorganismen be ruht auf der Übereinstimmung des Strahlenmaximums bei 253,7 nm mit der spektralen Wirkungsfunktion der Keimtötung (Thy mindimerisierung). UV-Licht ist ein effektives chemiefreies und umweltschonendes Verfahren zur Entkeimung.The disinfectant effect of UV light lies in the reak tion with nucleic acids. The killing of microorganisms rests on the agreement of the radiation maximum at 253.7 nm with the spectral function of germ killing (Thy mindimerisierung). UV light is an effective chemical free and environmentally friendly process for disinfection.
Nach dem eingangs genannten Stand der Technik hat sich zur Erzeugung von Ozon die Ozon-Erzeugung durch stille elektri sche Entladung am breitesten durchgesetzt. Daneben kann Ozon durch Elektrolyse von Wasser gewonnen werden.According to the prior art mentioned at the outset Generation of ozone the ozone generation by silent electri discharge most widely established. In addition, ozone can be obtained by electrolysis of water.
Die Erfindung nützt demgegenüber gezielt die UV-Bestrahlung eines sauerstoffhaltigen Gases zur Erzeugung von Ozon durch Schaffung einer Zwangsströmung aus. In contrast, the invention specifically uses UV radiation of an oxygen-containing gas for the generation of ozone Creating a forced flow out.
Ozon ist das stärkste technisch verwendbare Oxidationsmittel. Bei seiner Herstellung aus Luft oder Sauerstoff mittels Quecksilberniederdruckstrahlern sind keine Chemikalien not wendig.Ozone is the strongest oxidizing agent that can be used technically. In its manufacture from air or oxygen by means of Low-pressure mercury lamps are no chemicals necessary manoeuvrable.
Seine desinfizierende Wirkung beruht auf der chemischen Ver änderung (Oxidation und Ozonierung) von essentiellen moleku laren Strukturen von Mikroorganismen und ist etwa fünfzig mal stärker als die gängige Desinfektion mit Chlor oder Chlorver bindungen.Its disinfectant effect is based on chemical ver Change (oxidation and ozonation) of essential molecules laren structures of microorganisms and is about fifty times stronger than the usual disinfection with chlorine or chlorver bonds.
Aufgrund seiner großen Reaktionsbereitschaft mit organischen als auch anorganischen Verbindungen können im Wasser gelöste Inhaltsstoffe ausgeflockt und filtrierbar gemacht werden. Durch Oxidation und Ozonierung werden resistente in biolo gisch abbaubare Stoffe umgewandelt. Die Bildung von kanzero gen Substanzen, wie sie bei Anwendung von Chlor und seinen Verbindungen beobachtet wird (Halomethane), ist nicht be kannt. Im Vergleich mit anderen chemischen Desinfektionsmit teln hinterläßt Ozon nach seiner Anwendung keine Rückstände.Because of its great willingness to react with organic as well as inorganic compounds can be dissolved in water Ingredients are flocculated and made filterable. Oxidation and ozonation make them resistant in biolo genetically degradable substances. The formation of kanzero against substances such as those used with chlorine and its Compounds observed (halomethane) is not be known. Compared to other chemical disinfectants ozone leaves no residue after use.
Beim erfindungsgemäßen kombinierten Entkeimungsverfahren wird ein spezieller Ozon-bildender UV-Strahler mit einer dotierten Quarzglaswand eingesetzt, bei welchem 30-40% der Leistungsaufnahme in Form von UV-Licht der Wellenlänge 253,7 nm abge geben werden und 10% der Leistungsaufnahme zur Erzeugung von Ozon dienen, das als Additivum zur Desinfektion neben dem UV- Licht eingesetzt wird. Die Ozon-bildende Komponente mit der Wellenlänge von 184,9 nm wird nicht unterdrückt bzw. absor biert, wie dies nach dem Stand der Technik der Fall ist.In the combined disinfection process according to the invention a special ozone-forming UV lamp with a doped Quartz glass wall used, in which 30-40% of the power consumption abge in the form of UV light with a wavelength of 253.7 nm will give and 10% of the power consumption to generate Ozone serve as an additive for disinfection in addition to the UV Light is used. The ozone-forming component with the Wavelength of 184.9 nm is not suppressed or absorbed beers, as is the case with the prior art.
Biofilme sind schleimige Substanzen, die von Mikroorganismen als eine Form Resistenzentmechanismus gebildet werden, um sich vor dem Angriff von desinfizierenden Substanzen zu schützen. In diese schützenden Strukturen eingehüllt haften sie an Grenzflächen von aquatischen Systemen (Rohrleitungen etc.). Ca. 99% aller in einem aquatischen System befindli chen Bakterien halten sich in solchen Biofilmen auf. UV-Licht kann, wie Untersuchungen ergeben haben, nur zur Vernichtung der im Wasser vagabundierend vorhandenen Mikroorganismen die nen, d. h. es können nur 1% durch den UV-Mechanismus abgetötet werden. Aufbauend auf dieser Erkenntnis wird erfindungsgemäß bei der Anwendung von UV-Licht eine zusätzliche hochwirksame Desinfektionsmaßnahme geschaffen. Ozon erfaßt aufgrund seiner hohen Oxidationkraft auch Biofilme und die sich darin aufhal tenden Mikroorganismen zuverlässig, und tötet die Mikroorga nismen ab.Biofilms are slimy substances made by microorganisms as a form of resistance mechanism to be formed itself before the attack of disinfectants protect. Adhere to these protective structures at the interfaces of aquatic systems (pipelines Etc.). Approximately 99% of all in an aquatic system Bacteria reside in such biofilms. UV light can, as studies have shown, only for destruction of the microorganisms present in the water vagabonding nen, d. H. only 1% can be killed by the UV mechanism become. Based on this knowledge, the invention an additional highly effective when using UV light Disinfection measure created. Ozone is captured due to its high oxidation power also biofilms and the reliable microorganisms, and kills the microorganism nisms.
Ozon wirkt nach durchgeführten Untersuchungen im Gegensatz zu anderen Desinfektionsmitteln auch noch dann, wenn die zu er fassenden Organismen in kleinsten Mengen oder aber auch para sitär lebend in anderen Mikroorganismen vorkommen (Legionellen in Amoeben, Kryptosporidien, Lamblien). Die durch Ozon bewirkte "Restkeimentfernung" beruht auf der sehr hohen Affi nität des Ozons zu Verbindungen in lebenden supramolikularen Strukturen. Sein hohes Reaktionspotential bewirkt darüber hinaus auch Reaktionen mit geringsten Mengen organischer und anorganischer Stoffe (Restmengenentfernung). Die Restmengen entfernung durch Ozon erfolgt im Gegensatz zu anderen chemi schen Mitteln stets rückstandsfrei, was in der Herstellung von Reinstwasser besonders wichtig ist.According to studies carried out, ozone acts in contrast to other disinfectants even if they are too organisms in the smallest quantities or para occur naturally in other microorganisms (Legionella in Amoeben, Cryptosporidia, Lamblia). That through ozone The "residual germ removal" effect is based on the very high affinity of ozone to compounds in living supramolecular Structures. Its high reaction potential means that also reactions with the smallest amounts of organic and inorganic substances (residual quantity removal). The remaining quantities In contrast to other chemi, removal by ozone takes place means always residue-free, what in the manufacture of ultrapure water is particularly important.
Ozon reagiert durch Ozonung oder Oxidation mit anthropogenen Wasserinhaltsstoffen zu hydrophileren und dadurch besser bio logisch abbaubaren Substanzen (z. B. Nutzung zu Entgiftungs prozessen). Chlor und seine Verbindungen reagieren dagegen mit anthropogenen Stoffen zu chlorierten Kohlenwasserstoffen, die sich einem biologischen Abbau weitgehendst entziehen. Chlorierte Kohlenwasserstoffe sind Kanzerogene, die durch Ozon weitgehendst in ihrer Wirkung unschädlich gemacht wer den.Ozone reacts with anthropogenic substances through ozonation or oxidation Water ingredients to more hydrophilic and therefore better bio logically degradable substances (e.g. use for detoxification processes). Chlorine and its compounds react against it with anthropogenic substances to chlorinated hydrocarbons, that largely elude biodegradation. Chlorinated hydrocarbons are carcinogens caused by The effects of ozone are largely rendered harmless the.
Insbesondere durch serielle und parallele Anwendung von UV/Ozon-Reaktoren kann eine Potenzierung der desinfizierenden Wirkung erreicht werden, vorzugsweise durch das Durchströmen von "hintereinander geschalteten Reaktoren" (serielle Anwen dung).Especially through serial and parallel use of UV / ozone reactors can potentiate the disinfectant Effect can be achieved, preferably by flowing through of "reactors connected in series" (serial applications formation).
Eine weitere Potenzierung der Desinfektionsmaßnahme kann durch Vervielfachung der Ozonkonzentration erreicht werden. Dazu werden die in Serie angeordneten Reaktoren parallel zueinander mit Gas durchströmt (parallele Anordnungen), und das Gas in das zu desinfizierende Wasser geleitet.A further potentiation of the disinfection measure can can be achieved by multiplying the ozone concentration. For this purpose, the reactors arranged in series are parallel to each other flowed through with gas (parallel arrangements), and that Gas is led into the water to be disinfected.
Die Ozonausbeute vervielfacht sich mit der Anzahl der Reakto ren. Ferner kann der Reaktor zur Restozonentfernung genutzt werden. Aus einem mit Ozon behandelten Wasser wird restlich verbliebenes Ozon entfernt, bevor es als Brauchwasser einge setzt wird. UV der Wellenlänge 253,7 nm zerstört Ozon im wässrigen Medium. Durch Kreislaufführung des Wassers wird UV und Ozon behandeltes Wasser erneut durch den Reaktor gelei tet, um es einer weiteren UV-Bestrahlung jetzt zur Ozonver nichtung auszusetzen. Die Abnahme Ozonfreien Wassers erfolgt direkt nach der Bestrahlung mit UV-Licht vor der Ozon-In jektion.The ozone yield multiplies with the number of reactors ren. Furthermore, the reactor can be used for residual zone removal become. The rest of a water treated with ozone becomes remaining ozone is removed before it is turned into process water is set. UV of wavelength 253.7 nm destroys ozone in aqueous medium. By circulating the water it becomes UV and ozone treated water again through the reactor tet to make it another UV radiation now for ozone suspension. The removal of ozone-free water takes place immediately after exposure to UV light before ozone-in jection.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnung näher erläu tert; es zeigen:The invention is described below with reference to exemplary embodiments len with reference to the accompanying drawings tert; show it:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Aufbereitung eines aquati schen Mediums in Form eines UV/Ozon-Reaktors zur intensiven Desinfektion von Trinkwasser in einem schematischen Vertikalschnitt, Fig. 1 shows an apparatus for preparing a medium Aquati rule in the form of an UV / ozone reactor for intensive disinfection of drinking water in a schematic vertical section,
Fig. 2 mehrere UV/Ozon-Reaktoren nach Fig. 1 in einer gemeinsamen seriellen und parallelen Anwendung in schematischer Prinzipdarstellung, Fig. 2 more UV / ozone reactors according to Fig. 1 in a common serial and parallel application in a schematic basic illustration,
Fig. 3 einen UV/Ozon-Reaktor nach Fig. 1 in einem ge schlossenen Wasserkreislauf zusammen mit einem Ozon-Verweilzeitbehälter für eine Restozonentfer nung in schematischer Prinzipdarstellung, und Fig. 3 shows a UV / ozone reactor according to FIG. 1 in a closed water circuit together with an ozone retention tank for a residual ozone removal in a schematic diagram, and
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Wirkprinzips der Erfindung. Fig. 4 is a schematic representation of the principle of action of the invention.
Gemäß Zeichnung umfaßt eine Vorrichtung zur Aufbereitung ei nes aquatischen Mediums W eines aquatischen Systems 1 zwecks Desinfektion von Trinkwasser einen UV/Ozon-Reaktor 10, wobei das Medium Trinkwasser einer UV-Strahlung ausgesetzt wird.According to the drawing, a device for the treatment of an aquatic medium W of an aquatic system 1 for the disinfection of drinking water comprises a UV / ozone reactor 10 , the medium drinking water being exposed to UV radiation.
Das Trinkwasser W durchströmt den W-Strahlungsbereich S1, S2 eines künstlichen UV-Strahlers 2 in Form eines Quecksilber niederdruckstrahlers, wobei das Medium Trinkwasser den künst lichen UV-Strahler in einer gezielten Zwangsströmung um strömt.The drinking water W flows through the W radiation area S 1 , S 2 of an artificial UV lamp 2 in the form of a low-pressure mercury lamp, the medium drinking water flowing around the artificial UV lamp in a targeted forced flow.
Im UV-Strahlungsbereich des UV-Strahlers wird mittels geziel ter O2-Zufuhr gleichzeitig Ozon erzeugt. Das Medium Trinkwas ser wird auch dem erzeugten Ozon ausgesetzt und mit Ozon be handelt.In the UV radiation range of the UV lamp, ozone is simultaneously generated by means of a targeted O 2 supply. The medium of drinking water is also exposed to the ozone generated and treated with ozone.
Das Medium ist einem radial nach außen gerichteten UV-Strah lungsbereich eines zentralen geradlinigen UV-Strahlers 2 in Form eines Quecksilberniederdruckstrahlers ausgesetzt.The medium is exposed to a radially outward UV radiation region of a central rectilinear UV lamp 2 in the form of a low-pressure mercury lamp.
Durch den UV-Strahler 2 wird sowohl eine auf das Medium W einwirkende erste UV-Strahlung S1 mit der Hauptresonanzlinie von 253,7 Nanometer (2537 Angström) als auch eine auf das Me dium W einwirkende zweite Strahlung S2 mit der Spektrallinie von 184,9 Nanometer (1849 Angström) erzeugt.The UV radiator 2 emits both a first UV radiation S 1 acting on the medium W with the main resonance line of 253.7 nanometers (2537 angstroms) and a second radiation S 2 acting on the medium W with the spectral line of 184 , 9 nanometers (1849 angstroms).
Insbesondere durch die erzwungene O2-Strömung in einem ersten ringförmigen radial inneren Kompartiment 3 um den zentralen UV-Strahler 2 wird Ozon erzeugt, und es wird durch die er zwungene Strömung des Trinkwassers W in einem zweiten ring förmigen radial äußeren Kompartiment 4 das Medium UV- behandelt, wobei das Medium W nach der UV-Behandlung durch Zuleitung des erzeugten Ozons auch Ozon-behandelt wird.In particular, the forced O 2 flow in a first annular, radially inner compartment 3 around the central UV radiator 2 generates ozone, and the forced UV flow of the drinking water W in a second, annular, radially outer compartment 4 causes the medium UV - Treated, whereby the medium W is also treated with ozone after the UV treatment by supplying the generated ozone.
Das sowohl UV-behandelte als auch Ozon-behandelte Medium W wird einem Verbraucher zugeleitet.The medium UV treated and ozone treated is sent to a consumer.
Die bei der Ozonerzeugung entstehende Wärme kann durch ein Wärmeabführungs- bzw. Kühlsystem abgeführt und gegebenenfalls in einem Wärmesystem weiterverwendet werden.The heat generated during ozone generation can be caused by a Dissipated heat dissipation or cooling system and if necessary continue to be used in a heating system.
Gemäß Fig. 1 weist insbesondere ein UV-Ozon-Reaktor 10 einen UV-Strahler 2 in Form eines geradlinigen Quecksilbernieder druckstrahlers auf, der in einem zylindrischen ersten Behäl ter 6 mit einer Luft- bzw. O2-Zufuhrleitung 8 und einer Ozon gemisch- bzw. Ozonabfuhrleitung 9 eingebettet und von einem radial äußeren konzentrischen zweiten zylindrischen Behälter 7 mit einer Wasserzufuhrleitung 11 und einer Wasserabfuhrlei tung 12 umgeben ist, in welche die Ozonabfuhrleitung 9 ein mündet.According to Fig. 1, in particular a UV-ozone reactor 10, a UV lamp 2 in the form of a rectilinear mercury low pressure lamp on, the Medley ter in a cylindrical first Behäl 6 with air or O 2 -Zufuhrleitung 8 and an ozone or ozone discharge line 9 is embedded and surrounded by a radially outer concentric second cylindrical container 7 with a water supply line 11 and a water discharge line 12 , into which the ozone discharge line 9 opens.
Der Quecksilberniederdruckstrahler sowie der erste und der zweite Behälter 6, 7 sind senkrecht angeordnet, wobei der er ste und der zweite Behälter durch einen oberen Deckel 13 mit einem Spannring 24 wasserdicht abgedeckt sind, durch welchen sich zentral der Quecksilberniederdruckstrahler mit obersei tigem Stromanschluß sowie dezentral die O2-Zufuhrleitung 8 mit einem kurzem Rohrabschnitt 25 im Bereich der Deckelunter seite im Behälterinneren und die Ozonabfuhrleitung 9 mit lan gem Rohrabschnitt 23 in Form eines Tauchrohrs im Behälterin neren bis in den Bereich des unteren Endes des ersten Behäl ters 6 erstreckt, wobei die Wasserzufuhrleitung 11 im Bereich des oberen Deckels 13 mantelseitig in den zweiten Behälter 7 einmündet, während die Wasserabfuhrleitung 12 auf der dem Deckel entfernten unteren Seite mantelseitig angeschlossen ist. The low-pressure mercury radiator and the first and second containers 6 , 7 are arranged vertically, whereby he and the second container are covered by an upper cover 13 with a clamping ring 24 , through which the low-pressure mercury radiator with a power connection on top and decentrally located O 2 supply line 8 with a short pipe section 25 in the area of the lid underside in the interior of the container and the ozone discharge line 9 with a long pipe section 23 in the form of an immersion tube in the container interior extends into the region of the lower end of the first container 6 , the water supply line 11 opens into the second container 7 in the area of the upper cover 13 , while the water drainage line 12 is connected on the casing side on the lower side removed from the cover.
Die mantelseitige Einmündung der Wasserzufuhrleitung 11 und der mantelseitige Anschluß der Wasserabfuhrleitung 12 liegen auf entgegengesetzten Seiten des zweiten Behälters 7.The jacket-side opening of the water supply line 11 and the jacket-side connection of the water discharge line 12 lie on opposite sides of the second container 7 .
Der erste Behälter 6 besitzt ein erstes ringförmiges Kompar timent 3 für durchzuströmendes O2-Gas mit einer UV-Strahlen durchlässigen Quarzglaswand 14, wobei ein unterer Sockel 15 des Quecksilberniederdruckstrahlers in einem verjüngten Be reich des ersten Behälters 6 eingebettet und zentriert ist. Die den UV-Strahler 2 umgebende Quarzglaswand 5 ist für eine Durchlässigkeit der ersten und zweiten UV-Strahlung S1, S2 speziell dotiert.The first container 6 has a first annular Kompar time 3 for through-flowing O 2 gas with a UV-ray-permeable quartz glass wall 14 , a lower base 15 of the low-pressure mercury lamp being embedded and centered in a tapered region of the first container 6 . The quartz glass wall 5 surrounding the UV emitter 2 is specially doped for permeability of the first and second UV radiation S 1 , S 2 .
Der zweite Behälter 7 besitzt ein zweites ringförmiges Kom partiment 4 für durchzuströmendes Wasser W mit einer ver schleißfesten Duranglaswand, wobei der untere Boden 16 des zweiten Behälters 7 vom unteren Boden des ersten Behälters 6 beabstandet ist, und somit Wasser W durch den UV/Ozon-Reaktor nicht nur im Ringabschnitt, sondern auch bodenseitig strömen kann.The second container 7 has a second annular Kom partiment 4 for water to flow through with a wear-resistant Duran glass wall, the lower bottom 16 of the second container 7 being spaced from the lower bottom of the first container 6 , and thus water W by the UV / ozone Reactor can flow not only in the ring section, but also on the bottom.
Die Ozonabfuhrleitung 9 mündet in einem Absauginjektor A.The ozone discharge line 9 opens into a suction injector A.
Gemäß Fig. 2 kann das Trinkwasser W vor einem Verbrauch oder Gebrauch in mehreren UV/Ozon-Behandlungszonen I, II, III be handelt werden. Im Ausführungsbeispiel sind speziell drei UV/Ozon-Reaktoren 10 vorgesehen, deren Wasserzu- und -abfuhr leitungen 11, 12 hintereinander in Reihe bzw. seriell ange schlossen sind und deren O2-Zufuhr- und Ozon-Abfuhrleitungen 8, 9 nebeneinander bzw. parallel angeschlossen sind.Referring to FIG. 2, the drinking water W can before consumption or use in a plurality of UV / ozone treatment zones I, II, III is be be. In the exemplary embodiment, three UV / ozone reactors 10 are specifically provided, the water supply and discharge lines 11, 12 are connected in series or in series and their O 2 supply and ozone discharge lines 8 , 9 side by side or in parallel are connected.
Gemäß Fig. 3 kann nach der Ozonbehandlung des Trinkwassers das verbleibende Ozon in einer Ozon-Verweilzone IV abgebaut werden. Das Trinkwasser W wird in einer UV/Ozon-Behandlungs zone I und in einer Ozon-Verweilzone IV in einem geschlosse nen Kreislauf K behandelt. Das in der Ozon-Verweilzone IV nicht abgebaute Restozon wird durch einen Abgasinjektor A ab gesaugt und dem Kreislauf K wieder zugeführt. Das aufzuberei tende Medium W wird in der Ozon-Verweilzone IV dem Kreislauf K zugeführt. Die Ozon-Verweilzone IV ist dem Atmosphärendruck p angepaßt.Referring to FIG. 3, the remaining ozone-ozone residence zone IV can be degraded by ozone treatment of the drinking water in a. The drinking water W is treated in a UV / ozone treatment zone I and in an ozone retention zone IV in a closed circuit K. The residual ozone not depleted in the ozone dwell zone IV is sucked off by an exhaust gas injector A and returned to the circuit K. The medium W to be prepared is fed to the circuit K in the ozone retention zone IV. The ozone dwell zone IV is adapted to the atmospheric pressure p.
Im besonderen ist gemäß Fig. 3 ein einziger VV/Ozon-Reaktor 10 mit einem einzigen Ozon-Verweilzeitbehälter B in einem ge meinsamen Wasserkreislauf K vorgesehen. Der Ozon-Verweilzeit behälter B weist eine Wasserzufuhr für aufzubereitendes Was ser W auf, während eine Entnahmestelle 17 für aufbereitetes Trink- oder Brauchwasser in der Wasserabfuhrleitung 9 des UV/Ozon-Reaktors 10 vor der Einleitungsstelle 18 der Ozonab fuhrleitung 9 vorgesehen ist. Der Ozon-Verweilzeitbehälter B hat einen ersten oberseitigen Anschluß 19 für eine Restozon- Abfuhrleitung 20 zurück zum Kreislauf K, wobei in der Resto zon-Abfuhrleitung 20 der bereits erwähnte Absauginjektor A angeordnet ist. Der Ozon-Verweilzeitbehälter B hat ferner ei nen zweiten oberseitigen Anschluß 21 für eine Druckaus gleichsverbindung 22 mit der Atmosphäre p, wobei in der Druckausgleichsverbindung 22 ein Kohlefilter F angeordnet ist. Im Wasserkreislauf K ist schließlich noch eine Wasser pumpe P angeordnet ist, welche zwischen dem Ozon-Verweil zeitbehälter B und dem UV/Ozon-Reaktor 10 liegt.In particular, according to FIG. 3, a single VV / ozone reactor 10 with a single ozone retention tank B is provided in a common water circuit K. The ozone residence time container B has a water supply for water to be treated W, while a removal point 17 for treated drinking or process water in the water discharge line 9 of the UV / ozone reactor 10 is provided in front of the introduction point 18 of the ozone discharge line 9 . The ozone retention tank B has a first top connection 19 for a residual ozone discharge line 20 back to the circuit K, wherein the already mentioned suction injector A is arranged in the resto zone discharge line 20 . The ozone retention tank B also has a second top connection 21 for a pressure compensation connection 22 with the atmosphere p, a carbon filter F being arranged in the pressure compensation connection 22 . In the water cycle K, a water pump P is finally arranged, which is between the ozone retention time B and the UV / ozone reactor 10 .
In Fig. 4 ist das Schema des Prinzips der Erfindung darge stellt, aus dem der Strahlengang S1 und S2 durch den UV- /Ozon-Reaktor 10 mit den einhergehenden Reaktionen E1, E2 und E3 der Strömungsmedien Wasser und Sauerstoff O2 und O3 er sichtlich sind.In Fig. 4, the scheme of the principle of the invention is Darge, from which the beam path S 1 and S 2 through the UV / ozone reactor 10 with the associated reactions E 1 , E 2 and E 3 of the flow media water and oxygen O 2 and O 3 are visible.
Im einzelnen stellen dar:
UV-Strahler 2 (Quecksilberniederdruckstrahler)
UV-Strahlung S1 der Wellenlänge 253,7 nm
UV-Strahlung S2 der Wellenlänge 184,9 nm
Quarzglaswand 5 des UV-Strahlers 2
inneres Kompartiment 3 (Luft/Sauerstoff)
Wand 14 des Quarzglaszylinders
äußeres Kompartiment 4 (Wasser)
Reaktion E1: O2 + 184,9 nm → O3 + Wärme + Licht
Reaktion E2: H2O + 184,9 nm → H2O2
Reaktion E3: Lebende Mikroorganismen + 253,7 nm →
→ Tote MikroorganismenIn detail:
UV lamp 2 (low-pressure mercury lamp)
UV radiation S 1 of wavelength 253.7 nm
UV radiation S 2 of wavelength 184.9 nm
Quartz glass wall 5 of the UV lamp 2
inner compartment 3 (air / oxygen)
Wall 14 of the quartz glass cylinder
outer compartment 4 (water)
Reaction E 1 : O 2 + 184.9 nm → O 3 + heat + light
Reaction E 2 : H 2 O + 184.9 nm → H 2 O 2
Reaction E 3 : Living microorganisms + 253.7 nm → → dead microorganisms
In Zusammenfassung wird also im wesentlichen die bei der UV- Desinfektion durch Quecksilberniederdruckstrahler neben der Hauptresonanzlinie 253,7 nm erzeugte Spektrallinie von 184,9 nm zur Ozonproduktion eingesetzt und das erzeugte Gas in ei nem Kombinationsverfahren zur Verstärkung der desinfizieren den Wirkung des UV-Lichtes verwendet.In summary, essentially the UV Disinfection by low-pressure mercury lamps next to the Main resonance line 253.7 nm generated spectral line of 184.9 nm used for ozone production and the gas produced in egg Combination process to strengthen the disinfect the effect of UV light used.
Die von einem Quecksilberniederdruckstrahler erzeugte Strah lung mit den Hauptresonanzlinien 184,9 nm und 253,7 nm wird zunächst durch ein strömendes sauerstoffhaltiges Gas oder durch reinen Sauerstoff geleitet. Der kurzwelligere Anteil der Strahlung bei einer Spektrallinie von 184,9 nm erzeugt hier in einem photochemischen Vorgang Ozon. Ein beträchtli cher Anteil der dafür aufgewandten Energie wird dabei in Form von Wärme frei, die abgeführt wird, um die Ausbeute an Ozon nicht zu mindern. Das Ozon-Gasgemisch wird in das zu desin fizierende Medium (Wasser) eingeleitet. Durch ein besonders dotiertes Quarzglas, welches durchlässig für Strahlen der Wellenlänge 253,7 nm und 184,9 nm ist, trifft die Strahlung auf das fließende zu desinfizierende flüssige Medium (Was ser). Die kurzwelligere Komponente erzeugt hier in einem zur Desinfektion nicht brauchbaren Ausmaß Wasserstoffperoxid, während die langwelligere Komponente die im Wasser vorhande nen Mikroorganismen abtötet. The beam generated by a low-pressure mercury lamp with the main resonance lines 184.9 nm and 253.7 nm initially by a flowing oxygen-containing gas or passed through pure oxygen. The shorter-wave part of radiation at a spectral line of 184.9 nm here in a photochemical process ozone. A considerable amount The share of the energy used for this is in the form free from heat that is dissipated to the yield of ozone not to diminish. The ozone gas mixture turns into disin medium (water) introduced. By a special doped quartz glass, which is permeable to rays of Wavelength is 253.7 nm and 184.9 nm, the radiation hits on the flowing liquid medium to be disinfected (What ser). The shorter-wave component produces here in one Disinfection unusable extent hydrogen peroxide, while the longer-wave component is the one present in the water kills microorganisms.
Der in Fig. 1 gezeigte und bereits im Grundsatz beschriebene Reaktor besteht aus Duran-Glas, ist ein Zylinder mit 10 cm Durchmesser und einer Höhe von 40 cm. Ein in den Deckel des Zylinders druckfest eingearbeiteter Quarzglaszylinder, der zentral montiert den Quecksilberniederdruckstrahler enthält, unterteilt den Reaktorraum in zwei voneinander getrennte und gegenüber der Umgebung druckfest abgedichtete Kompartimente. Das innere Kompartiment 3 wird von dem sauerstoffhaltigen Gas oder von Sauerstoff durchströmt. Eingeleitet wird das Gas am Kopf des Kompartiments 3. Ausgeleitet wird das Ozon-Gasge misch über ein Tauchrohr. Der Luft- bzw. Gasstrom wird durch den im Wasserstrom installierten Absauginjektor A erzeugt. Das äußere Kompartiment 4 wird von der zu bestrahlenden Flüs sigkeit durchströmt, die hier auf einer Länge von 40 cm der Bestrahlung ausgesetzt ist. Die Flüssigkeit dient dem Ab transport der im inneren Kompartiment entstehenden Reaktions wärme. Die Ein- und Ausströmöffnungen des Reaktors sind in Normgrößen gefertigt.The reactor shown in FIG. 1 and already described in principle consists of Duran glass, is a cylinder with a diameter of 10 cm and a height of 40 cm. A quartz glass cylinder, which is built into the cover of the cylinder in a pressure-tight manner and contains the low-pressure mercury lamp mounted centrally, divides the reactor space into two separate compartments that are sealed against the environment. The oxygen-containing gas or oxygen flows through the inner compartment 3 . The gas is introduced at the top of compartment 3 . The ozone-gas mixture is discharged via an immersion tube. The air or gas flow is generated by the suction injector A installed in the water flow. The outer compartment 4 is flowed through by the liquid to be irradiated, which is here exposed to the irradiation for a length of 40 cm. The liquid is used to transport the reaction heat generated in the inner compartment. The inlet and outlet openings of the reactor are made in standard sizes.
Schließlich sei erwähnt, daß eine verbesserte Erfindungsvari ante durch Einleitung von Kohlendioxid erzielt wird. Hierbei wird das Redoxpotential als Desinfektions- bzw. Sterilisa tions-Indikator verwendet.Finally, it should be mentioned that an improved variant of the invention ante is achieved by introducing carbon dioxide. in this connection the redox potential is used as a disinfectant or sterilizer tion indicator used.
Wie ausgiebige Versuche gezeigt haben, ist ein Überleben von Krankheitserregern bei einem Redoxpotential von mehr als 700 mV (Quecksilber/Quecksilberchlorid-Elektrode, pH = 7,2) nicht mehr möglich.As extensive tests have shown, survival is by Pathogens with a redox potential of more than 700 mV (Mercury / mercury chloride electrode, pH = 7.2) not more is possible.
Oxidationsreaktionen mit Ozon laufen im schwach alkalischen Milieu effektiver ab als im sauren Bereich. Diese Tatsache beruht auf der katalytischen Zersetzung von Ozon durch Hy droxylionen. Es bilden sich OH-Radikale, die sehr reaktionsfreudig sind und mit fast allen Wasserinhaltstoffen sehr schnell reagieren. Auf diese Weise reagieren OH-Radikale auch mit Hydrogencarbonationen. In harten Wässern (die Carbonat härte eines Wassers wird von der Menge der Hydrogencarbonat ionen gegenüber anderen oxidierbaren Wasserinhaltsstoffen be stimmt) mit einem relativen Überschuß an Hydrogencarbonat ionen gegenüber anderen oxidierbaren Wasserinhaltsstoffen werden OH-Radikale abgefangen. Da die OH-Radikale unter der katalytischen Wirkung von Hydroxylionen auch zum Ozonzerfall beitragen, ist demnach das Ozonmolekül in harten Wässern be ständiger, d. h. langlebiger.Oxidation reactions with ozone run in the weakly alkaline Milieu more effectively than in the acidic range. this fact is based on the catalytic decomposition of ozone by Hy droxylionen. OH radicals are formed which are very reactive are and with almost all water ingredients very react fast. This is how OH radicals also react with hydrogen carbonate ions. In hard water (the carbonate The hardness of a water is determined by the amount of hydrogen carbonate ions compared to other oxidizable water constituents true) with a relative excess of hydrogen carbonate ions compared to other oxidizable water constituents OH radicals are intercepted. Since the OH radicals under the Catalytic effect of hydroxyl ions also on ozone decay contribute, is the ozone molecule in hard water more permanent, d. H. durable.
Zum Ersatz der durch Ozonreaktionen verbrauchten Wasserhärte und zum Schutz des Ozonmoleküls sowie der Konstanthaltung der Wasserstoffionenkonzentration (pH-Wert) in einem aquatischen System ohne Beeinflussung der Leitfähigkeit des Systems (eine Erhöhung der Leitfähigkeit hat einen negativen Einfluß auf die durch Ozon erzeugte Redoxspannung) wird in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung Kohlendioxidgas dem Wasser zudo siert. Durch diese Verfahrensweise können in einem aquati schen System mit wesentlich geringeren Ozonmengen ausreichen de Redoxpotentiale erzielt werden, die über 700 mV liegen.To replace the water hardness consumed by ozone reactions and to protect the ozone molecule and keep the Hydrogen ion concentration (pH value) in an aquatic System without affecting the conductivity of the system (a Increasing the conductivity has a negative impact the redox voltage generated by ozone) becomes more advantageous Further development of the invention carbon dioxide gas zudo Siert. This procedure can be used in an aquati system with significantly lower amounts of ozone are sufficient de Redox potentials can be achieved which are above 700 mV.
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