DE10112085B4 - Device and method for dosing active ingredients in a liquid flow - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Zudosieren von Wirkstoffen in einen Flüssigkeitsstrom, insbesondere Kesselstein-Inhibitoren in einen aufzubereitenden Wasserstrom mit folgenden Merkmalen
a) einem Reservoir (16) zur Aufnahme einer den Wirkstoff enthaltenden Wirkstofflösung,
b) einem zwischen einem Zulauf (30) und einem Ablauf (32) verlaufenden Dosierkanal (14) zum Durchleiten des Flüssigkeitsstroms,
c) einer das Reservoir (16) gegenüber dem Dosierkanal (14) begrenzenden mikroporösen Trennwand (18) zum Eindiffundieren von Wirkstoffteilchen aus der Wirkstofflösung in den Flüssigkeitsstrom,
d) gekennzeichnet durch eine Absperreinheit (20) zum Überdecken der Trennwand (18) gegenüber dem Dosierkanal (14) oder dem Reservoir (16) bei unterbrochenem Flüssigkeitsstrom.
Device for metering active ingredients into a liquid stream, in particular scale inhibitors, into a water stream to be treated with the following features
a) a reservoir (16) for receiving a drug solution containing the active substance,
b) a metering passage (14) extending between an inlet (30) and a drain (32) for passing the liquid stream,
c) a microporous dividing wall (18) bounding the reservoir (16) opposite the metering channel (14) for the purpose of permeating active substance particles from the active substance solution into the liquid stream,
d) characterized by a shut-off unit (20) for covering the partition wall (18) relative to the metering channel (14) or the reservoir (16) with interrupted liquid flow.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zudosieren von Wirkstoffen in einen Flüssigkeitsstrom, insbesondere Kesselstein-Inhibitoren in einen aufzubereitenden Wasserstrom.The The invention relates to a device and a method for metering of active ingredients in a liquid stream, in particular scale inhibitors in a water stream to be treated.

Ein Verfahrensziel in der Wasseraufbereitung ist die Vermeidung von Ausfällungen wenig löslicher Substanzen wie Kalk und Gips. Solche Wasserinhaltsstoffe werden insbesondere bei Umkehrosmoseanlagen in hohen Konzentrationen angereichert, was letztlich zu einer Verblockung der Umkehrosmosemembran führen kann. Kesselsteinausfällungen wirken sich auch in anderen Bereichen störend aus, beispielsweise durch unerwünschte Ablagerungen auf Wärmetauscherflächen. Als Abhilfe werden kesselsteinverhütende Inhibitoren eingesetzt, die auf chemischem Wege die Kesselsteinbildung verhindern. In der Praxis erfolgt die Eindosierung in Form von konzentrierten Wirkstofflösungen mittels Dosierpumpen. Deren Einsatz erweist sich allerdings bei geringen Volumenströmen des zu behandelnden Wassers und entsprechend geringen Dosiervolumina vor allem im Hinblick auf die hohen Investitionskosten als problematisch. So muß beispielsweise bei einer Solldosiermenge von 4 mg/l und einem Volumenstrom des Wassers von 100 l/h ein äußerst geringes Dosiervolumen von 0,4 ml/h eingehalten werden. Die Dosiermenge darf dabei nicht allzu sehr schwanken, da bei Unterdosierung der erwünschte Effekt ausbleibt und bei Überdosierung neben der Verschwendung von teuren Chemikalien die Inhibitoren als Substrat für Bakterien wirken.One The process objective in water treatment is the avoidance of precipitations less soluble Substances such as lime and gypsum. Such water ingredients are especially enriched in reverse osmosis plants in high concentrations, which can ultimately lead to a blocking of the reverse osmosis membrane. Boiler Steinau precipitations also have a negative effect in other areas, for example through undesirable Deposits on heat exchanger surfaces. When Remedies are kesselsteinverhütende Inhibitors used by chemical means the scale formation prevent. In practice, the dosage takes place in the form of concentrated active ingredient solutions by means of dosing pumps. Their use proves, however, at low volume flows of the water to be treated and correspondingly small dosing volumes all in view of the high investment costs as problematic. For example at a nominal dosage of 4 mg / l and a flow rate of Water of 100 l / h an extremely low dosing volume 0.4 ml / h. The dosage should not be allowed too much, because with underdosing the desired effect is missing and overdose besides the waste of expensive chemicals the inhibitors as Substrate for Bacteria work.

Aus der DE 199 55 446 A1 ist eine Einrichtung und ein Verfahren zum Dosieren von Chemikalien in technischen Anlagen gemäß dem Oberbegriff der unanhängigen Patentansprüche bekannt, wobei es dort bei langem Stillstand letztlich zu einem Konzentrationsausgleich der zu dosierenden Chemikalie zwischen Vorratsbehälter und Anlagenbecken kommt.From the DE 199 55 446 A1 is a device and a method for dosing of chemicals in technical equipment according to the preamble of the independent claims known, it comes at a long standstill finally to a concentration balance of the metered chemical between reservoir and plant basins.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Dosierung von Wasseraufbereitungschemikalien anzugeben, womit eine hinreichend genaue und reproduzierbare Dosierung auch bei kleinen Dosiermengen mit geringem Aufwand ermöglicht wird.outgoing This is the object of the invention, a device and a method of dosing water treatment chemicals indicate, with which a sufficiently accurate and reproducible dosage even with small doses with little effort is possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 bzw. 8 eingegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.to solution This object is achieved in the claim 1 and 8 feature combination proposed. Advantageous embodiments and developments The invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, durch einen gerichteten Diffusionstransport von Wirkstoffmolekülen in den zu behandelnden Flüssigkeitsstrom mit einfachen Mitteln eine Dosierung zu ermöglichen.The Invention is based on the idea of a directed diffusion transport of drug molecules into the liquid stream to be treated with simple means to allow a dosage.

Damit wird erreicht, daß in Abhängigkeit vom Konzentrationsgradient (hohe Wirkstoffkonzentration in der Wirkstofflösung, verschwindende Konzentration in der Rohflüssigkeit) eine gegebene Chemikalienmenge in die zu behandelnde Flüssigkeit gelangt. Da der Konzentrationsgradient auch von der Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Bereich der Trennwand abhängt, wird in gewissem Umfang eine Selbstregulierung erreicht. Die Diffusionsvorgänge verlaufen für die gewünschten Konzentrationen ausreichend schnell, so daß eine kompakte Bauform mög lich ist. Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß die Vorrichtung ohne Zufuhr externer Energie funktioniert.In order to is achieved that in dependence from the concentration gradient (high drug concentration in the drug solution, vanishing) Concentration in the raw liquid) a given amount of chemicals in the liquid to be treated arrives. As the concentration gradient also depends on the flow rate the liquid in the area of the partition depends some self-regulation is achieved. The diffusion processes proceed for the desired Concentrations sufficiently fast, so that a compact design is possible, please include. A particular advantage is that the device without supply external energy works.

Vorteilhafterweise ist die Trennwand durch eine mit für die Wirkstoffteilchen durchlässigen Poren versehene Dosiermembran, insbesondere eine Polymermembran oder gesinterte Glas- oder Keramikmembran gebildet. Dabei können die Porenweite und/oder die Dicke und/oder die wirksame Fläche der Trennwand bzw. der Dosiermembran zur Einstellung einer vorgegebenen Dosiermenge des Wirkstoffs angepaßt sein. Insbesondere sollte die Porenweite kleiner als 10 Mikrometer, vorzugsweise kleiner als 1 Mikrometer sein. Denkbar ist es auch, daß die Trennwand zur Beeinflussung ihrer Permeabilität für die Wirkstoffteilchen auf ein vorgegebenes Potential elektrostatisch aufgeladen ist.advantageously, the partition is provided by a pore permeable to the active substance particles Dosing membrane, in particular a polymer membrane or sintered Glass or ceramic membrane formed. The pore size and / or the thickness and / or the effective area of the partition or the Dosiermembran for setting a predetermined dosage of the Drug adapted be. In particular, the pore size should be less than 10 microns, preferably less than 1 micrometer. It is also possible that the Partition wall for influencing their permeability to the drug particles on a predetermined potential is electrostatically charged.

In einer besonders kompakten und einfachen Bauform sind das Reservoir und der Dosierkanal in einem gemeinsamen Gehäuseblock angeordnet.In a particularly compact and simple design are the reservoir and the metering channel arranged in a common housing block.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, daß die Trennwand den lichten Querschnitt eines Gehäusedurchbruchs zwischen dem Reservoir und dem Dosierkanal überspannt. Um den Einbau und ggf. Austausch zu erleichtern, ist es günstig, wenn die Dosiermembran zwischen zwei voneinander lösbaren Gehäuseteilen des Gehäuseblocks eingespannt ist.A further advantageous embodiment provides that the Partition the clear cross section of a housing breakthrough between the Spanning the reservoir and the dosing channel. In order to facilitate installation and replacement, it is advantageous if the Dosiermembran between two detachable housing parts of the housing block is clamped.

Eine weiterhin bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht eine Absperreinheit zum Überdecken der Trennwand gegenüber dem Dosierkanal oder dem Reservoir bei unterbrochenem Flüssigkeitsstrom vor, um auf diese Weise eine ungewollte Überdosierung zu verhindern.A furthermore preferred embodiment The invention provides a shut-off unit for covering the partition wall with respect to the Dosing channel or the reservoir with interrupted liquid flow in order to prevent an unwanted overdose in this way.

Vorteilhafterweise ist die Absperreinheit als Strömungshindernis von dem Flüssigkeitsstrom angeströmt und unter dessen Staudruck selbsttätig aus einer Schließstellung zum Überdecken der Trennwand gegen Flüssigkeitszutritt in eine Freigabestellung zum Durchlaß des Wirkstoffs bewegbar. Dies läßt sich vorteilhaft dadurch realisieren, daß die Absperreinheit eine mit Durchlaßöffnungen für den Flüssigkeitsstrom versehene, einen Querschnitt des Dosierkanals überspannende und quer zu der Trennwand begrenzt bewegliche Steuermembran aufweist. Um die selbsttätige Einnahme der Schließstellung bei Ausbleiben der Wasserströmung zu ermöglichen, ist die Absperreinheit gegen die Kraft eines vorzugsweise durch eine Rückstellfeder gebildeten Rückstellelements in ihre Freigabestellung bewegbar.Advantageously, the shut-off is flowed as a flow obstacle of the liquid flow and under the dynamic pressure automatically from a closed position for covering the partition against liquid access into a release position for the passage of the drug movable. This can be advantageously realized in that the shut-off a provided with passage openings for the liquid flow, a cross-section of the metering channel spanning and transversely to the partition wall has limited movable control membrane. In order to enable the automatic assumption of the closed position in the absence of water flow, the shut-off unit is movable against the force of a preferably formed by a return spring return element in its release position.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Absperreinheit eine gegen einen kanalseitigen Dichtrand eines durch die Trennwand überdeckten Durchbruchs zwischen dem Reservoir und dem Dosierkanal anpreßbare Dichtfläche und einen in einer Führung gegen die Trennwand verschieblichen Andrückstempel aufweist.A Further advantageous embodiment provides that the shut-off a against a channel-side sealing edge of a covered by the partition wall Breakthrough between the reservoir and the metering pressureable sealing surface and one in a leadership having against the partition slidable Andrückstempel.

Alternativ oder ergänzend ist es auch denkbar, daß ein im Bereich der Dosiermembran liegender Kanalabschnitt des Dosierkanals durch eine Rückschlagventilanordnung absperrbar ist.alternative or in addition it is also conceivable that a in the region of the dosing diaphragm lying channel section of the dosing through a check valve arrangement can be locked.

Der Einsatz erfolgt bevorzugt bei einem Volumenstrom des zu behandelnden Flüssigkeitsstroms von weniger als 1000 Liter in der Stunde, vorzugsweise weniger als 100 Liter in der Stunde und einer gewünschten Dosiermenge von weniger als 10 Milligramm Wirkstoff pro Liter der aufzubereitenden Flüssigkeit.Of the Use is preferably carried out at a flow rate of the treated liquid flow less than 1000 liters per hour, preferably less than 100 liters per hour and a desired dosage of less as 10 milligrams of active ingredient per liter of liquid to be processed.

Um definierte Konzentrationsverhältnisse über lange Zeiträume sicherzustellen, ist es von Vorteil, wenn der Wirkstoff als Feststoff in einem Lösungsmittel zur Bildung der Wirkstofflösung in das Reservoir eingebracht ist. Hierfür lassen sich Dendrimere in wäßriger Lösung vorteilhaft einsetzen.Around defined concentration ratios over a long time periods It is beneficial if the active ingredient is solid in a solvent for the formation of the drug solution is introduced into the reservoir. For this purpose, dendrimers can be in aqueous solution advantageous deploy.

In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die eingangs genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß

  • a) ein Reservoir mit einer den Wirkstoff enthaltenden Wirkstofflösung beaufschlagt wird,
  • b) der Flüssigkeitsstrom durch einen Dosierkanal hindurchgeleitet wird,
  • c) die Wirkstoffteilchen aus der Wirkstofflösung durch Konzentrationsdfiffusion über eine das Reservoir gegenüber dem Dosierkanal begrenzende mikroporöse Trennwand selbsttätig in den Flüssigkeitsstrom eindosiert werden.
In procedural terms, the object mentioned above is achieved in that
  • a) a reservoir is charged with a drug solution containing the active substance,
  • b) the liquid stream is passed through a metering channel,
  • c) the active substance particles from the active substance solution are metered into the liquid flow automatically by concentration diffusion via a microporous dividing wall bounding the reservoir with respect to the metering channel.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.in the The following is the invention with reference to a schematic in the drawing Way illustrated embodiment explained in more detail.

Die einzige Figur zeigt eine Dosiervorrichtung zum Zudosieren von Wirkstoffen in einen aufzubereitenden Wasserstrom in einem zweigeteilten Schnitt in einer Ruhestellung (linke Hälfte) und einer Betriebsstellung (rechte Hälfte).The single figure shows a metering device for dosing of active ingredients in a water stream to be treated in a two-part cut in a rest position (left half) and one operating position (right half).

Die in der Zeichnung dargestellte Dosiervorrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuseblock 12, einem darin angeordneten Dosierkanal 14 zum Durchleiten eines zu behandelnden Wasserstrom, einem Reservoir 16 zur Aufnahme einer Wirkstofflösung, einer das Reservoir 16 gegenüber dem Dosierkanal 14 begrenzenden Dosiermembran 18 und einer Absperreinheit 20 zum selbsttätigen Überdecken der Dosiermembran 18 gegen Wasserzutritt bei unterbrochenem Wasserstrom.The dosing device shown in the drawing 10 consists essentially of a housing block 12 , a metering channel arranged therein 14 for passing a water stream to be treated, a reservoir 16 for receiving a drug solution, one the reservoir 16 opposite the dosing channel 14 limiting dosing membrane 18 and a shut-off unit 20 for automatically covering the dosing membrane 18 against water access with interrupted water flow.

Der Gehäuseblock 12 läßt sich zum Auswechseln der Dosiermembran und der Absperreinheit 20 in verschiedene Gehäuseteile 22, 24, 26 zerlegen. Das Reservoir 16 wird durch einen rohrförmigen Gehäuseeinsatz 28 in dem Gehäuseteil 22 gebildet, während der Dosierkanal 14 zwischen dem mit einem Kanaleinlaß 30 versehenen Gehäuseteil 24 und dem einen Kanalauslaß 32 aufweisenden Gehäuseteil 26 verläuft.The housing block 12 can be replaced for dosing and shut-off 20 in different housing parts 22 . 24 . 26 disassemble. The reservoir 16 is through a tubular housing insert 28 in the housing part 22 formed while the dosing 14 between the one with a channel inlet 30 provided housing part 24 and the one channel outlet 32 having housing part 26 runs.

Die Dosiermembran 18 ist in einem das Reservoir 16 mit dem Dosierkanal 14 verbindenden Durchbruch 34 zwischen den Gehäuseteilen 22, 24 mittels Dichtungen 36 dicht eingespannt. Sie überspannt dabei den lichten Querschnitt des Durchbruchs 34 und bildet eine mikroporöse Trennwand, durch welche die in den Wasserstrom einzubringenden Wirkstoffteilchen durch Konzentrationsdiffusion hindurchtreten. Die Dosierung erfolgt also aufgrund eines bestehenden Konzentrationsgefälles zwischen der mit dem Wirkstoff gesättigten Wirkstofflösung und dem Rohwasser. Um die Dosiermenge zu steuern, ist die Porenweite, der nicht gezeigten Membranporen und die Membrandicke entsprechend vorgewählt.The dosing membrane 18 is in one the reservoir 16 with the dosing channel 14 connecting breakthrough 34 between the housing parts 22 . 24 by means of seals 36 tightly clamped. It spans the clear cross-section of the opening 34 and forms a microporous partition wall through which the active substance particles to be introduced into the water flow pass through concentration diffusion. The dosage is thus due to an existing concentration gradient between the drug solution saturated with the active ingredient and the raw water. In order to control the dosage, the pore size, the membrane pores not shown, and the membrane thickness is selected accordingly.

Um zu verhindern, daß bei stehendem Wasser im Bereich des Dosierkanals 14 eine Überdosierung auftritt, läßt sich die Absperreinheit 20 aus einer Betriebs- bzw. Freigabestellung zum Durchlaß des Permeats, wie sie in der linken Zeichnungshälfte gezeigt ist, selbsttätig in eine den Durchbruch 34 an einem kanalseitigen Dichtrand 36 verschließende und dabei die Dosiermembran gegen Wasserzutritt aus dem Dosierkanal überdeckende Ruhe- bzw. Schließstellung bewegen.To prevent water from standing in the area of the dosing channel 14 an overdose occurs, the shut-off can be 20 from an operating or release position to the passage of the permeate, as shown in the left half of the drawing, automatically in a breakthrough 34 at a channel-side sealing edge 36 closing and thereby move the dosing membrane against ingress of water from the dosing channel overlapping resting or closed position.

Zu diesem Zweck weist die Absperreinheit eine Steuermembran 38 auf, die zwischen den Gehäuseteilen 24, 26 eingespannt ist und damit einen parallel zu dem Dichtrand 36 verlaufenden Querschnitt 40 des Dosierkanals 14 zwischen dem Kanaleinlaß 30 und dem Kanalauslaß 32 querbeweglich überspannt. Die Steuermembran 38 ist im Randbereich eines an dem Dichtrand 36 abdichtenden Dichttellers 42 mit mehreren Durchlaßöffnungen 44 für den Wasserstrom versehen. Auf diese Weise wird durch den Staudruck des Wasserstroms eine Öffnungskraft in Richtung der Freigabestellung der Absperreinheit 20 ausgeübt. Die Einnahme der Schließstellung erfolgt bei verschwindendem Staudruck federzentriert unter der Kraft der Rückstellfeder 46, welche zwischen dem Gehäuseteil 26 und einem darin geführten Andrückstempel 48 an der von der Dichtfläche 50 abgewandten Rückseite des Dichttellers 42 eingespannt ist.For this purpose, the shut-off unit has a control membrane 38 on that between the housing parts 24 . 26 is clamped and thus one parallel to the sealing edge 36 extending cross-section 40 of the dosing channel 14 between the canal inlet 30 and the channel outlet 32 transversely overstretched. The control membrane 38 is in the edge region of a at the sealing edge 36 sealing sealing plate 42 with several passage openings 44 provided for the water flow. In this way, an opening force in the direction of the release position of the shut-off by the back pressure of the water flow 20 exercised. The taking of the closing Position occurs with vanishing dynamic pressure spring-centered under the force of the return spring 46 , which between the housing part 26 and a pressure stamp guided in it 48 at the of the sealing surface 50 opposite back of the sealing plate 42 is clamped.

Dosiervorrichtungen der vorstehend beschriebenen Art lassen sich vor allem zur Voraufbereitung von Rohwasser in Verbindung mit Umkehrosmoseanlagen einsetzen, um eine Verblockung der Umkehrosmosemembran durch Calciumcarbonat-Verbindungen zu verhindern. Zu diesem Zweck werden sogenannte "Antiscalants" bzw. Kesselstein-Inhibitoren als Wirkstoff eingesetzt, insbesondere Dendrimere als Feststoff-Antiscalant. Alternativ ist beispielsweise auch die Verwendung von Polyphosphaten oder Phosphonsäuren möglich. In einem Anwendungsbeispiel wurde das Reservoir bei einem Volumen von 25 ml mit 15 g Feststoff-Antiscalant und Wasser gefüllt. Zu Beginn liegt somit ein zweiphasiges System vor, welches allmählich in ein einphasiges System aus gesättigter Antiscalant-Lösung übergeht. Die Menge an Antiscalant ist ausreichend für einen einwöchigen Betrieb bei einem Wasserfluß von ca. 60 l/h, wobei die Dosierrate ca. 90 mg/h bzw. 1,5 mg/l bezogen auf den Feststoff beträgt. Dabei kann eine handelsübliche Polymermembran als Dosiermembran mit einer Porenweite von 0,2 Mikrometer Verwendung finden. Durch die Parameter Porenweite und Membrandicke läßt sich die erforderliche Dosiermenge exakt einstellen, wobei die Dosiermenge umgekehrt proportional zur Membrandicke ist. Der Wasserfluß bestimmt auch die Anzahl und den Durchmesser der Durchlaßöffnungen 44. In dem beschriebenen Beispiel wurden sechs Durchlaßöffnungen mit einem Durchmesser von 1,8 mm verwendet, um eine sichere Einhaltung der Funktionsstellungen zu gewährleisten.Dosing devices of the type described above can be used primarily for the pre-treatment of raw water in conjunction with reverse osmosis systems to prevent blocking of the reverse osmosis membrane by calcium carbonate compounds. For this purpose, so-called "antiscalants" or scale inhibitors are used as the active ingredient, in particular dendrimers as solid antiscalant. Alternatively, for example, the use of polyphosphates or phosphonic acids is possible. In one application example, the reservoir was filled at a volume of 25 ml with 15 g of solid antiscalant and water. At the beginning there is thus a two-phase system, which gradually changes into a single-phase system of saturated antiscalant solution. The amount of antiscalant is sufficient for a one-week operation with a water flow of about 60 l / h, wherein the dosage rate is about 90 mg / h or 1.5 mg / l based on the solid. In this case, a commercially available polymer membrane can be used as dosing membrane with a pore size of 0.2 microns. By the parameters pore size and membrane thickness, the required dosage can be set exactly, the dosage is inversely proportional to the membrane thickness. The water flow also determines the number and diameter of the passage openings 44 , In the example described, six apertures with a diameter of 1.8 mm were used to ensure safe compliance with the functional positions.

10 10
Dosiervorrichtungmetering
1212
Gehäuseblockhousing block
18 18
Trennwand (Dosiermembran)partition wall (Metering diaphragm)
2020
AbsperreinheitShut-off
22,24,26 22,24,26
Gehäuseteilehousing parts
2828
Gehäuseeinsatzhousing insert
30 30
ZulaufIntake
3232
Ablaufprocedure
34 34
Durchbruchbreakthrough
3636
Dichtrandsealing edge
38 38
Steuermembrancontrol membrane
4040
Dosierkanal-QuerschnittDosing cross-section
42 42
Dichttellersealing plate
4444
DurchlassöffnungenPassage openings
46 46
RückstellfederReturn spring
4848
Andrückstempelpressure stamp
50 50
Dichtflächesealing surface

Claims (19)

Vorrichtung zum Zudosieren von Wirkstoffen in einen Flüssigkeitsstrom, insbesondere Kesselstein-Inhibitoren in einen aufzubereitenden Wasserstrom mit folgenden Merkmalen a) einem Reservoir (16) zur Aufnahme einer den Wirkstoff enthaltenden Wirkstofflösung, b) einem zwischen einem Zulauf (30) und einem Ablauf (32) verlaufenden Dosierkanal (14) zum Durchleiten des Flüssigkeitsstroms, c) einer das Reservoir (16) gegenüber dem Dosierkanal (14) begrenzenden mikroporösen Trennwand (18) zum Eindiffundieren von Wirkstoffteilchen aus der Wirkstofflösung in den Flüssigkeitsstrom, d) gekennzeichnet durch eine Absperreinheit (20) zum Überdecken der Trennwand (18) gegenüber dem Dosierkanal (14) oder dem Reservoir (16) bei unterbrochenem Flüssigkeitsstrom.Device for metering active ingredients into a liquid stream, in particular scale inhibitors, into a water stream to be treated, having the following features: a) a reservoir ( 16 ) for receiving a drug solution containing the active substance, b) one between an inflow ( 30 ) and a procedure ( 32 ) extending dosing channel ( 14 ) for passing the liquid stream, c) one the reservoir ( 16 ) opposite the metering channel ( 14 ) limiting microporous partition ( 18 ) for the diffusion of active ingredient particles from the active substance solution into the liquid flow, d) characterized by a shut-off unit ( 20 ) for covering the partition wall ( 18 ) opposite the metering channel ( 14 ) or the reservoir ( 16 ) with interrupted liquid flow. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinheit (20) als Strömungshindernis von dem Flüssigkeitsstrom angeströmt ist und unter dessen Staudruck selbsttätig aus einer Schließstellung zum Überdecken der Trennwand (18) gegen Flüssigkeitszutritt in eine Freigabestellung zum Durchlaß des Wirkstoffs bewegbar ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the shut-off unit ( 20 ) has flowed as a flow obstacle of the liquid flow and under the back pressure automatically from a closed position to cover the partition ( 18 ) against liquid access into a release position for the passage of the drug is movable. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinheit (20) eine mit Durchlaßöffnungen (44) für den Flüssigkeitsstrom versehene, einen Querschnitt (40) des Dosierkanals (14) überspannende und quer zu der Trennwand (18) begrenzt bewegliche Steuermembran (38) aufweist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the shut-off unit ( 20 ) one with passage openings ( 44 ) provided for the liquid flow, a cross section ( 40 ) of the dosing channel ( 14 ) spanning and transverse to the partition ( 18 ) limited movable control membrane ( 38 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinheit (20) gegen die Kraft eines vorzugsweise durch eine Rückstellfeder gebildeten Rückstellelements (46) in ihre Freigabestellung bewegbar ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shut-off unit ( 20 ) against the force of a preferably formed by a return spring return element ( 46 ) is movable into its release position. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinheit (20) eine gegen einen kanalseitigen Dichtrand (36) eines durch die Trennwand (18) überdeckten Durchbruchs (34) zwischen dem Reservoir (16) und dem Dosierkanal (14) anpreßbare Dichtfläche (50) aufweist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shut-off unit ( 20 ) one against a channel-side sealing edge ( 36 ) one through the partition ( 18 ) covered breakthrough ( 34 ) between the reservoir ( 16 ) and the dosing channel ( 14 ) pressable sealing surface ( 50 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinheit (20) einen in einer Führung gegen die Trennwand (18) verschieblichen Andrückstempel (48) aufweist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shut-off unit ( 20 ) one in a guide against the partition ( 18 ) displaceable pressure stamp ( 48 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Bereich der Trennwand (18) liegender Kanalabschnitt des Dosierkanals (14) durch eine Rückschlagventilanord nung absperrbar ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a in the region of the partition wall ( 18 ) lying channel portion of the dosing channel ( 14 ) can be shut off by a Rückschlagventilanord voltage. Vorrichtung zum Zudosieren von Wirkstoffen in einen Flüssigkeitsstrom, insbesondere Kesselstein-Inhibitoren in einen aufzubereitenden Wasserstrom mit folgenden Merkmalen a) einem Reservoir (16) zur Aufnahme einer den Wirkstoff enthaltenden Wirkstofflösung, b) einem zwischen einem Zulauf (30) und einem Ablauf (32) verlaufenden Dosierkanal (14) zum Durchleiten des Flüssigkeitsstroms, c) einer das Reservoir (16) gegenüber dem Dosierkanal (14) begrenzenden mikroporösen Trennwand (18) zum Eindiffundieren von Wirkstoffteilchen aus der Wirkstofflösung in den Flüssigkeitsstrom, d) gekennzeichnet durch durch eine Rückschlagventilanordnung zum Absperren eines im Bereich der Trennwand (18) liegenden Kanalabschnitts des Dosierkanals (14).Device for dosing active ingredients in a liquid flow, in particular scale inhibitors, into a water stream to be treated, having the following features: a) a reservoir ( 16 ) for receiving a drug solution containing the active substance, b) one between an inflow ( 30 ) and a procedure ( 32 ) extending dosing channel ( 14 ) for passing the liquid stream, c) one the reservoir ( 16 ) opposite the metering channel ( 14 ) limiting microporous partition ( 18 d) characterized by a check valve arrangement for shutting off a in the region of the partition ( 18 ) lying channel portion of the dosing channel ( 14 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (18) durch eine mit, für die Wirkstoffteilchen durchlässigen Poren versehene Dosiermembran, insbesondere eine Polymermembran oder gesinterte Glas- oder Keramikmembran gebildet ist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the partition wall ( 18 ) is formed by a metering membrane provided with pores permeable to the active substance particles, in particular a polymer membrane or a sintered glass or ceramic membrane. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenweite, die Di cke und/oder die wirksame Fläche der Trennwand (18) an eine vorgegebene Dosiermenge des Wirkstoffs angepaßt ist.Device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the pore width, the thickness and / or the effective area of the dividing wall ( 18 ) is adapted to a predetermined dosage of the active ingredient. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenweite der Trennwand (18) kleiner als 10 Mikrometer, vorzugsweise kleiner als 1 Mikrometer ist.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the pore width of the partition wall ( 18 ) is less than 10 micrometers, preferably less than 1 micrometer. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (18) zur Beeinflussung ihrer Permeabilität für die Wirkstoffteilchen auf ein vorgegebenes Potential elektrostatisch aufgeladen ist.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the partition wall ( 18 ) is electrostatically charged to affect its permeability to the drug particles to a predetermined potential. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir (16) und der Dosierkanal (14) in einem gemeinsamen Gehäuseblock (12) angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the reservoir ( 16 ) and the dosing channel ( 14 ) in a common housing block ( 12 ) are arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, daqdurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (18) den lichten Querschnitt eines Durchbruchs (34) zwischen dem Reservoir (16) und dem Dosierkanal (14) überspannt.Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the partition wall ( 18 ) the clear cross-section of a breakthrough ( 34 ) between the reservoir ( 16 ) and the dosing channel ( 14 ) spans. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (18) zwischen zwei voneinander lösbaren Gehäuseteilen (22,24) des Gehäuseblocks (12) eingespannt ist.Apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the partition ( 18 ) between two detachable housing parts ( 22 . 24 ) of the housing block ( 12 ) is clamped. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom des Flüssigkeitsstroms weniger als 1000 Liter, vorzugsweise weniger als 100 Liter in der Stunde und die Dosiermenge weniger als 10 Milligramm Wirkstoff pro Liter der aufzubereitenden Flüssigkeit betragen.Device according to one of claims 1 to 15, characterized that the Volume flow of the liquid flow less than 1000 liters, preferably less than 100 liters in the Hour and the dosage less than 10 milligrams of active ingredient per Liters of liquid to be processed be. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff als Feststoff in einem Lösungsmittel zur Bildung der Wirkstofflösung in das Reservoir (16) eingebracht ist.Device according to one of Claims 1 to 16, characterized in that the active substance is used as a solid in a solvent for the formation of the active substance solution in the reservoir ( 16 ) is introduced. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff durch Dendrimere gebildet ist.Device according to one of claims 1 to 17, characterized that the Active substance is formed by dendrimers. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei welchem a) ein Reservoir (16) mit einer den Wirkstoff enthaltenden Wirkstofflösung beaufschlagt wird, b) der Flüssigkeitsstrom durch einen Dosierkanal (14) hindurchgeleitet wird, c) die Wirkstoffteilchen aus der Wirkstofflösung durch Konzentrationsdfiffusion über eine das Reservoir (16) gegenüber dem Dosierkanal (14) begrenzende mikroporöse Trennwand (18) selbsttätig in den Flüssigkeitsstrom eindosiert werden.Method for operating a device according to one of Claims 1 to 18, in which a) a reservoir ( 16 ) is acted upon by a drug solution containing the active ingredient, b) the liquid flow through a metering channel ( 14 ), c) the active substance particles from the active substance solution by concentration diffusion over a reservoir ( 16 ) opposite the metering channel ( 14 ) limiting microporous partition ( 18 ) are automatically metered into the liquid stream.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2629609A1 (en) * 1976-07-01 1978-01-05 Rotter Gmbh R & D ADDITIONAL DEVICE
DE3029194A1 (en) * 1980-08-01 1982-02-18 Cillichemie Ernst Vogelmann Gmbh & Co, 7100 Heilbronn Soft water blending fitting - with by=pass needle valve between inlet and outlet channel for water softening appliance
DE3006661C2 (en) * 1980-02-22 1989-05-03 Grittmann, Guenter, 7519 Eppingen, De
DE19955446A1 (en) * 1999-11-18 2001-06-13 Vta Engineering Und Umwelttech Dosing unit acting as a reservoir discharges dissolved ingredient through membrane into surrounding flow of water under treatment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2629609A1 (en) * 1976-07-01 1978-01-05 Rotter Gmbh R & D ADDITIONAL DEVICE
DE3006661C2 (en) * 1980-02-22 1989-05-03 Grittmann, Guenter, 7519 Eppingen, De
DE3029194A1 (en) * 1980-08-01 1982-02-18 Cillichemie Ernst Vogelmann Gmbh & Co, 7100 Heilbronn Soft water blending fitting - with by=pass needle valve between inlet and outlet channel for water softening appliance
DE19955446A1 (en) * 1999-11-18 2001-06-13 Vta Engineering Und Umwelttech Dosing unit acting as a reservoir discharges dissolved ingredient through membrane into surrounding flow of water under treatment

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP 61-227885 A., In: Patent Abtracts of Japan, C-407, March 3, 1987, Vol. 11, No. 69
JP 61227885 A., In: Patent Abtracts of Japan, C-407, March 3, 1987, Vol. 11, No. 69 *

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