DE102005049169A1 - Production of soft water comprises regeneration of an ion exchanger during a regeneration phase by a regenerator solution in a reservoir, and addition of a sodium chloride and sodium sulfite to the solution - Google Patents

Production of soft water comprises regeneration of an ion exchanger during a regeneration phase by a regenerator solution in a reservoir, and addition of a sodium chloride and sodium sulfite to the solution Download PDF

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Abstract

The reservoir (12) is connected with the ion exchanger (10), which is transferred in regular time intervals with the sodium chloride (1-5 g/l) (18), and introduced a T-piece of a regenerator line (22) in the regenerator solution (14). The chloride containing regenerator solution is electrolyzed in a flow cell (20) between two electrodes (50) under polarity reversed DC voltage. An independent claim is also included for an ion exchanger plant with the ion exchanger.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum hygienischen Betrieb eines Ionenaustauschers insbesondere in der Wasseraufbereitung bei welchem der Ionenaustauscher während einer Regenerierphase durch eine Regeneriermittellösung regeneriert wird. Die Erfindung betrifft weiter eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to a method for hygienic operation of a Ion exchanger especially in the water treatment in which the ion exchanger during a regeneration phase regenerated by a regenerant solution becomes. The invention further relates to a system for carrying out the Process.

Ionenaustauscheranlagen werden in großen Stückzahlen als Kationenaustauscher in Wohn- und Bürogebäuden zur Enthärtung von Trinkwasser eingesetzt. Da die Austauschkapazität jedoch endlich ist, muss in regelmäßigen Abständen eine Regeneration erfolgen. Hierfür wird zumeist Natrium- oder Kaliumchlorid, teilweise auch Magnesiumchlorid eingesetzt. Ein Problem von Ionenaustauschern ist deren Neigung zu verkeimen, wobei die Anlage nach zwei Seiten offen ist, nämlich zur Rohwassereingangseite und zum Regenerationsmitteleintrag hin. Ursache der Verkeimung sind Bakterien, die eingangsseitig über das Trinkwasser auf den Ionenaustauscher gebracht werden, diesen besiedeln und wieder an das aufbereitete Wasser abgegeben werden. Daneben erfolgt der Bakterieneintrag über das Regeneriermittel bzw. dessen Bevorratung. Zur Desinfektion wird in der Praxis eine elektrolytische Chlorerzeugung eingesetzt. Chlor hat als Desinfektionsmittel jedoch gravierende Nachteile. Die desinfizierende Wirkung ist vom pH-Wert abhängig und nimmt im alkalischen Bereich über pH = 8 erheblich ab. Zudem kann Chlor mit Wasserinhaltsstoffen bzw. vom Ionenaustauscher abgegebenen organischen Stoffen Geruchs- und Geschmacksstoffe bilden, die die Qualität des enthärteten Wassers negativ beeinträchtigen. Nachteilig ist auch, dass Chlor von einem gegebenenfalls im System gebildeten Biofilm gezehrt wird und nur unzureichend in der Lage ist, vorhandene Biofilme abzubauen.Ion exchanger be in big numbers as cation exchanger in residential and office buildings for the softening of Used drinking water. However, since the exchange capacity is finite, must in regular intervals one Regeneration done. Therefor is mostly sodium or Potassium chloride, sometimes also used magnesium chloride. A problem of ion exchangers is their tendency to germinate, the Plant is open to two sides, namely the raw water input side and to the regenerant entry. Cause of the germination are Bacteria, the input side over the drinking water are brought to the ion exchanger, this colonize and be returned to the treated water. In addition, the bacterial entry via the regenerating agent or its storage. For disinfection in practice an electrolytic Chlorine production used. However, chlorine has a serious disinfectant Disadvantage. The disinfecting effect depends on the pH value and increases in the alkaline range pH = 8 significantly. In addition, chlorine with water constituents or emitted by the ion exchanger organic substances odor and Forming flavors that adversely affect the quality of the softened water. Another disadvantage is that chlorine from one optionally in the system formed biofilm is depleted and insufficiently able is to mine existing biofilms.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik aufgetretenen Nachteile zu vermeiden und mit einem einfach handhabbaren System eine desinfizierende Wirkung beim Betrieb von Ionenaustauschern zu erreichen.outgoing This is the object of the invention, which in the state of Technology to avoid any disadvantages and with a simple manageable system a disinfecting effect in the operation of To achieve ion exchangers.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 bzw. 12 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.to solution This problem is proposed in the claim 1 or 12 specified feature combination. Advantageous embodiments and further developments of the invention result from the dependent ones Claims.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, Chlordioxid als biocide Substanz über das Regeneriermittel bereitzustellen. Dementsprechend wird in verfahrensmäßiger Hinsicht vorgeschlagen, dass in der Regeneriermittellösung Chlordioxid in situ erzeugt und durch den Ionenaustauscher hindurchgeleitet wird. Dadurch ist kein gesonderter Verfahrensschritt notwendig, sondern die Desinfektion kann mit der ohnehin notwendigen Regeneration kombiniert werden. Zugleich wird damit auch einem möglichen Keimeintrag über das Regenerationsmittel entgegengewirkt. Die desinfizierende Wirkung von Chlordioxid ist weitestgehend pH-Wert-unabhängig. Chlordioxid reagiert weniger mit organischen Inhaltsstoffen, und Reaktionen, die Geruchs- und Geschmacksstoffe bilden, sind nicht bekannt. Darüber hinaus baut Chlordioxid auch Biofilme ab. Trotzdem findet keine oxidative Schädigung des Ionenaustauscherharzes statt.The Invention is based on the idea of chlorine dioxide as a biocide substance on the To provide regenerant. Accordingly, in procedural terms suggested that generates chlorine dioxide in situ in the regenerant solution and passed through the ion exchanger. This is no separate process step necessary, but the disinfection can be combined with the necessary regeneration anyway. At the same time it is also a possible Germination via the regenerant counteracted. The disinfecting effect of chlorine dioxide is largely pH-independent. Chlorine dioxide reacts less with organic ingredients, and reactions that smell and flavorings are not known. Furthermore Chlorine dioxide also degrades biofilms. Nevertheless, no oxidative finds damage of the ion exchange resin instead.

Vorteilhafterweise wird der Regeneriermittellösung eine Chloritkomponente, insbesondere ein Erdalkali- oder Alkalichlorit zudosiert. Die Chloritkomponente ist das Edukt für die anschließende Chlordioxid-produzierende Elektrolysereaktion. Speziell ist es von Vorteil, wenn die durch eine Kochsalzlösung gebildete Regeneriermittellösung mit Natriumchloritlösung beaufschlagt wird. Besonders bevorzugt wird einer Kochsalzsole als Regeneriermittel eine Nat riumchloritlösung so zudosiert, dass eine Natriumchloritkonzentration in der Kochsalzsole von 1 bis 5 g/l resultiert.advantageously, becomes the regenerant solution a chlorite component, especially an alkaline earth or alkali chloride added. The chlorite component is the starting material for the subsequent chlorine dioxide-producing Electrolysis reaction. Especially it is beneficial if the through a saline solution formed regenerant solution with sodium chlorite solution is charged. Particularly preferred is a saline brine as Regenerative a sodium chloride solution so dosed that a Sodium chlorite concentration in the brine of 1 to 5 g / l results.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Regeneriermittellösung in einem mit dem Ionenaustauscher verbindbaren Reservoir vorzugsweise in regelmäßigen Zeitintervallen mit einer Chloritkomponente, insbesondere Natriumchlorit versetzt wird. Durch die allein mit diesem Zweikomponentensystem bewirkte Chlordioxidbildung kann auch eine Verkeimung des Reservoirs verhindert werden.A further advantageous embodiment provides that the regenerant solution in one with the ion exchanger connectable reservoir preferably at regular time intervals with a Chlorite component, in particular sodium chlorite is added. By the alone with this two-component system caused chlorine dioxide also a contamination of the reservoir can be prevented.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Maßnahme wird die Chloritkomponente als wässrige Lösung vorzugsweise über ein T-Stück einer Regeneriermittelleitung in die Regeneriermittellösung eingeleitet, wobei die chlorithaltige Regeneriermittellösung vor der Durchleitung durch den Ionenaustauscher unter Erzeugung von Chlordioxid elektrolysiert wird.According to one further advantageous measure the chlorite component becomes aqueous solution preferably over a tee initiated a regenerator line in the regenerant solution, wherein the chlorite-containing regenerant before passing through electrolyzing the ion exchanger to produce chlorine dioxide becomes.

Hierbei ist es günstig, wenn die chlorithaltige Regeneriermittellösung in einer Durchflusszelle zwischen zwei Elektroden unter Gleichspannung elektrolysiert wird und die Gleichspannung in vorgegebenen Intervallen, vorzugsweise in aufeinanderfolgenden Regenerierphasen umgepolt wird. Auf diese Weise können nachteilige Oberflächeneffekte an den Elektroden vermieden werden.in this connection is it cheap if the chlorite-containing regenerant solution in a flow cell between two electrodes is electrolyzed under DC voltage and the DC voltage at predetermined intervals, preferably is reversed in successive regeneration phases. To this Way you can adverse surface effects be avoided at the electrodes.

Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Anlage, welche ein über eine Leitung mit dem Ionenaustauscher verbindbaren Reservoir zur Zuführung von Regeneriermittel aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass das Reservoir oder die Leitung aus einem Vorrat mit einer Chloritkomponente beaufschlagbar ist. Dadurch entfallen gesonderte Desinfektionsschritte und aufwändige apparative Einrichtungen. Bevorzugt wird die Chloritkomponente durch ein Erdalkali- oder Alkalichlorit gebildet.A for the execution the method according to the invention suitable plant which an over a line with the ion exchanger connectable reservoir for feed of regenerating agent is characterized in that the Reservoir or the line from a supply with a chlorite component acted upon is. This eliminates separate disinfection steps and complex equipment Institutions. Preferably, the chlorite component is replaced by an alkaline earth or alkali chloride formed.

Eine weitere Verbesserung wird dadurch erzielt, dass die Chloritkomponente in wässriger Lösung, vorzugsweise als Natriumchloritlösung über eine Pumpe in die Leitung oder das Reservoir zudosierbar ist. Die Chlordioxiderzeugung in dem Reservoir erfolgt dabei ohne zusätzlich Oxidationsmittel oder Säuren, so dass kein besonderes Gefährdungspotential besteht.A Further improvement is achieved by the chlorite component in water Solution, preferably as a sodium chlorite solution over a Pump in the line or the reservoir is dosed. The chlorine dioxide production in the reservoir takes place without additional oxidant or acids, so that no special hazard potential consists.

Zur gezielten Chlordioxiderzeugung bei der Regeneriermittelbeaufschlagung des Austauschers ist es günstig, wenn in der Leitung eine Durchfluss-Elektrolysezelle für die chlorithaltige Regeneriermittellösung angeordnet ist. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Durchfluss-Elektrolysezelle zwei umströmte Elektrodenstifte, vorzugsweise platinierte Titanstifte aufweist.to targeted generation of chlorine dioxide during Regeneriermittelbeaufschlagung the exchanger it is cheap if a flow-through electrolysis cell for the chlorite-containing regenerant solution is arranged in the line is. It is particularly advantageous if the flow-through electrolysis cell two were flowing around Having electrode pins, preferably platinum-plated titanium pins.

Zur vorteilhaften Steuerung des Betriebsablaufs ist in der Leitung ein Absperrventil zur Absperrung gegenüber dem Ionenaustauscher angeordnet.to advantageous control of the operation is in the line Shut-off valve arranged to shut off the ion exchanger.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisch vereinfachtes Anlagenschema einer Ionenaustauscheranlage mit Chlordioxid-Desinfektion.in the The invention will be explained below with reference to an embodiment shown in the drawing Embodiment explained in more detail. The single figure shows a schematically simplified system diagram an ion exchange system with chlorine dioxide disinfection.

Die dargestellte Ionenaustauscheranlage besteht im wesentlichen aus einem Ionenaustauscher 10, einem Reservoir 12 für Regeneriermittel 14, einem Vorrat 16 für Natriumchloritlösung 18 und einer Elektrolysezelle 20 in einer Verbindungsleitung 22 zwischen Reservoir 12 bzw. Vorrat 16 und Ionenaustauscher 10.The illustrated ion exchange system consists essentially of an ion exchanger 10 , a reservoir 12 for regenerants 14 , a stock 16 for sodium chlorite solution 18 and an electrolytic cell 20 in a connection line 22 between reservoir 12 or stock 16 and ion exchangers 10 ,

Der Ionenaustauscher 10 ist im Normalbetrieb an seinem Eingang 24 über ein Einlassventil 26 mit einem Rohwassereinlass 28 und an seinem Ausgang 30 über ein Auslassventil 32 mit einem Weichwasserauslass 34 verbunden.The ion exchanger 10 is in normal operation at its entrance 24 via an inlet valve 26 with a raw water inlet 28 and at its exit 30 via an exhaust valve 32 with a soft water outlet 34 connected.

Für den Regenerierbetrieb ist der Eingang 24 über das Ventil 36 mit der Verbindungsleitung 22 und der Ausgang 30 über das Ventil 38 mit einem Abwasserauslass 40 verbindbar, während die Ventile 26, 32 in dieser Phase geschlossen sind.For the regeneration operation is the entrance 24 over the valve 36 with the connection line 22 and the exit 30 over the valve 38 with a waste water outlet 40 connectable while the valves 26 . 32 closed at this stage.

Die Zudosierung der Lösungen 14, 18 erfolgt durch Pumpen 42, 44, deren Ausgänge über ein T-Stück 46 gemeinsam in die Verbindungsleitung 22 münden.The dosing of the solutions 14 . 18 done by pumping 42 . 44 whose outputs are via a tee 46 together in the connection line 22 lead.

Die Elektrolysezelle 20 ist mit ihren Spannungsanschlüssen 48, 50 an eine umpolbare Gleichspannungsquelle anschließbar. Die Elektroden 50 sind aus zylindrischen platinierten Titanstiften gebildet, die im Abstand parallel zueinander in einen Durchflussbereich ragen.The electrolytic cell 20 is with their voltage connections 48 . 50 connectable to a reversible DC voltage source. The electrodes 50 are formed from cylindrical platinum-plated titanium pins, which protrude at a distance parallel to each other in a flow area.

Im Normalbetrieb sind die Ventile 26,32 offen und die Ventile 36, 38 geschlossen. Das Rohwasser durchströmt unter Druck von den Ionenaustauscherbehälter 10 von oben nach unten. Dabei werden an der Oberfläche des Kationenaustauschers im Wasser enthaltene Calcium- und Magnesiumkationen gegen Natriumionen ausgetauscht, um so am Auslass 34 Weichwasser zapfen zu können und Kalkausfällung in der nachgeordneten Rohrleitungsinstallation und den Armaturen zu minimieren.In normal operation, the valves 26 . 32 open and the valves 36 . 38 closed. The raw water flows under pressure from the ion exchanger tank 10 from top to bottom. In the process, calcium and magnesium cations contained in the water on the surface of the cation exchanger are exchanged for sodium ions, thus at the outlet 34 To tap soft water and to minimize lime precipitation in the downstream piping installation and the fittings.

Ist die Austauschkapazität des Ionenaustauschers 10 erschöpft, wird durch eine Steuerung eine Regeneration ausgelöst, indem die Ventile 26, 32 geschlossen und die Ventile 36, 38 geöffnet werden. Die Pumpe 42 fördert das durch gesättigte Kochsalzsole (NaCl-Lösung) gebildete Regeneriermittel 14 in die Leitung 22, während die Pumpe 44 eine 30%-ige Natriumchloritlösung 18 (NaClO2-Lösung) zu Desinfektionszwecken über das T-Stück 46 zumischt, so dass eine Natriumchloritkonzentration in der Kochsalzsole von 1 bis 5 g/l resultiert. Nachfolgend wird diese Mischungslösung im Durchfluss durch die Elektrolysezelle 20 elektrolysiert. Hierbei sind folgende Oxidations- Reaktionen mit den folgenden Standardoxidationspotentialen an der Anode möglich: C– + H2O → HClO + H+ + 2e –1,49 V ClO2– → ClO2 (aq) + e– –0,954 V Is the exchange capacity of the ion exchanger 10 depleted, a regeneration is triggered by a control by the valves 26 . 32 closed and the valves 36 . 38 be opened. The pump 42 promotes the regenerating agent formed by saturated saline (NaCl solution) 14 into the pipe 22 while the pump 44 a 30% sodium chlorite solution 18 (NaClO 2 solution) for disinfection purposes via the T-piece 46 so that a sodium chloride concentration in the brine results from 1 to 5 g / l. Subsequently, this mixture solution flows through the electrolytic cell 20 electrolyzed. The following oxidation reactions are possible with the following standard oxidation potentials at the anode: C - + H 2 O → HClO + H + + 2e -1.49 V ClO 2 - → ClO 2 (aq) + e - -0.954 v

Die Reaktion an der Kathode ist die Reduktion der Protonen: H+ + e → ½ H2 The reaction at the cathode is the reduction of the protons: H + + e → ½H 2

Da das Standardoxidationspotential des Chloritanions niedriger ist als das des Chloridanions, wird das Chloritanion zuerst oxidiert und es bildet sich nahezu ausschließlich Chlordioxid, welches sich vollständig in der Kochsalzsole löst. Die Bildung des Wasserstoffs ist an der Gasbildung erkennbar. Aufgrund der Verfahrensführung ist der Umsatz an den Elektroden jedoch gering, so dass die Gasbildung nicht störend ist.There the standard oxidation potential of the chlorite anion is lower than that of the chloride anion, the chlorite anion is first oxidized and it forms almost exclusively chlorine dioxide, which completely dissolves in the brine. The formation of hydrogen is recognizable by the formation of gas. by virtue of the procedure However, the conversion at the electrodes is low, so that the gas formation not disturbing is.

Die chlordioxidhaltige Kochsalzsole kann gemäß folgendem Beispiel erzeugt werden:
Es wird eine 8%-ige Kochsalzsole, welche 1 g/l Natriumchlorit enthält, durch eine Durchflusselektrolysezelle geleitet. Unter den folgenden Randbedingungen werden mindestens 2 mg/l Chlordioxid erzeugt:

  • – Volumenstrom der Natriumchlorithaltigen Kochsalzsole durch die Elektrolysezelle: 6 l/min
  • – Elektroden: 2 zylindrische platinierte Titanstifte der Länge 20 mm in 5 mm Abstand
  • – Verweilzeit der Lösung an den Elektroden ca. 0,03 s
  • – Elektrolysespannung: 18 V Gleichspannung
  • – Stromfluss 5 A.
The chlorine dioxide-containing saline can be produced according to the following example:
An 8% saline brine containing 1 g / l sodium chlorite is passed through a flow through electrolysis cell. Under the following conditions at least 2 mg / l of chlorine dioxide are produced:
  • - Volume flow of sodium chlorite-containing saline brine through the electrolytic cell: 6 l / min
  • - Electrodes: 2 cylindrical platinum-plated titanium pins of length 20 mm at a distance of 5 mm
  • - Residence time of the solution at the electrodes about 0.03 s
  • - Electrolysis voltage: 18 V DC
  • - Current flow 5 A.

Das gebildete Chlordioxid wird als keimtötendes Mittel in der Mischungslösung über das Ionenaustauschermaterial geleitet. Zur Entsorgung wird die Regeneriermittellösung über den Abwasserauslass 40 abgeleitet. Um Ablagerungen auf den Elektroden 50 zu vermeiden, kann die Spannungsquelle in aufeinanderfolgenden Regenerierintervallen umgepolt werden.The chlorine dioxide formed is passed over the ion exchange material as a germicide in the mixture solution. For disposal, the regenerant solution is passed through the waste water outlet 40 derived. To deposits on the electrodes 50 To avoid the voltage source can be reversed in successive Regenerierintervallen.

Am Ende einer jeden Regenerierphase erfolgt eine Nachspülung des Austauschers 10 und eine Wassernachspeisung in das Reservoir 12. Zu diesem Zweck wird neben den Ventilen 36, 38 auch das Einlassventil 26 geöffnet. Das Rohwasser verdrängt die Regenerationslösung und wäscht den Ionenaustauscher 10. Gleichzeitig wird über den Bypass 52 wieder Wasser in das Reservoir 12 geleitet, um das bei der Regeneration verbrauchte Volumen zu ersetzen. Die Kochsalzsole wird selbsttätig aus Kochsalztabletten gebildet, die sich in dem Reservoir 12 befinden.At the end of each regeneration phase, a rinsing of the exchanger takes place 10 and a water feed into the reservoir 12 , For this purpose, in addition to the valves 36 . 38 also the inlet valve 26 open. The raw water displaces the regeneration solution and washes the ion exchanger 10 , At the same time is over the bypass 52 again water in the reservoir 12 directed to replace the volume consumed during regeneration. The brine is formed automatically from salt tablets, which are in the reservoir 12 are located.

Um auch eine Verkeimung des Regeneriermittels 14 zu verhindern, kann mittels der Dosierpumpe 44 Natriumchloritlösung in das Reservoir 14 zudosiert werden. Dadurch entsteht auch ohne elektrolytische Reaktionsbeschleunigung Chlordioxid als desinfizierendes Agens im Reservoir 12.To also a germination of the regenerant 14 To prevent, by means of the metering pump 44 Sodium chlorite solution in the reservoir 14 be dosed. This results in chlorine dioxide as a disinfecting agent in the reservoir even without electrolytic reaction acceleration 12 ,

Durch Zudosierung eines Reduktionsmittels (z.B. Natriumsulfit) in das Regenerationsabwasser kann der Austrag von Chlorit oder Chlordioxid vermieden werden. Zu diesem Zweck ist es auch denkbar, das Regenerationsabwasser über eine Feststoffschüttung 54 aus Calciumsulfit abzuleiten. Alternativ dazu kann dem Verdrängungswasser Natriumsulfit zudosiert werden, so dass überschüssiges Chlorit bzw. Chlordioxid schon nach Abschluss der Desinfektion im Ionenaustauschermaterial zu Chlorid reduziert wird.By metering a reducing agent (eg sodium sulfite) into the regeneration waste water, the discharge of chlorite or chlorine dioxide can be avoided. For this purpose, it is also conceivable, the regeneration wastewater through a bed of solids 54 derived from calcium sulfite. Alternatively, sodium sulfite can be metered into the displacement water so that excess chlorite or chlorine dioxide is reduced to chloride even after completion of the disinfection in the ion exchange material.

Wie nachfolgend ausgeführt, konnte die gewünschte Desinfektionswirkung in einem Vergleichsversuch nachgewiesen werden.As explained below, could the desired Detected disinfectant effect in a comparative experiment.

In einer Zweisäulen-Haushalts-Enthärtungsanlage mit jeweils 4,7 l stark saurem Kationenaustauscher wurden beide Säulen mit 100 ml 10E7/ml KBE E. coli kontaminiert. 24 Stunden später wurde die erste Säule mit elektrolytisch erzeugtem Chlor als desinfizierend wirkendem Agens regeneriert. Der Stromfluss in der Elektrolysezelle betrug 0,6 bis 0,7 A, wobei 0,5 bis 0,6 mg/l freies Chlor im Regenerationsabwasser bestimmt wurden.In a two-pillar household water softener each with 4.7 l of strongly acidic cation exchanger were both columns contaminated with 100 ml 10E7 / ml CFU E. coli. 24 hours later became the first pillar with electrolytically generated chlorine as a disinfecting agent regenerated. The current flow in the electrolysis cell was 0.6 to 0.7 A, with 0.5 to 0.6 mg / l of free chlorine in the regeneration wastewater were determined.

Die zweite Säule wurde mit elektrolytisch erzeugtem Chlordioxid als desinfizierend wirkendem Agens regeneriert. Der Stromfluss in der Elektrolysezelle betrug 0,6 bis 0,7 A, und es wurden 0,5 bis 0,6 mg/l freies Chlordioxid im Regenerationsabwasser bestimmt.The second pillar became disinfectant with electrolytic chlorine dioxide Regenerated active agent. The current flow in the electrolytic cell was 0.6 to 0.7 A, and there was 0.5 to 0.6 mg / L of free chlorine dioxide determined in regeneration wastewater.

Die Verkeimung mit E. coli wurde als KBE/ml und KBE/100 ml im Ablauf des Wassers in den angegebenen Zeitabständen direkt nach der Regeneration ermittelt. Der Wasserdurchfluss durch die Anlage lag bei 120 l/h. In der folgenden Tabelle bedeutet "bewachsen" mehr als 2000 KBE/100. Die Ergebnisse zeigen die Überlegenheit von Chlordioxid als Desinfektionsmittel gegenüber herkömmlich eingesetztem Chlor.Germinating with E. coli was noted as CFU / ml and CFU / 100 ml in the effluent of the water benen intervals determined directly after regeneration. The water flow through the system was 120 l / h. In the following table, "overgrown" means more than 2000 cfu / 100. The results show the superiority of chlorine dioxide as a disinfectant over conventionally used chlorine.

Figure 00080001
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Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine dafür geeignete Anlage zum hygienischen Betrieb eines Ionenaustauschers 10 in der Wasseraufbereitung, wobei der Ionenaustauscher 10 während einer Regenerierphase durch eine Regeneriermittellösung 14 regeneriert wird. Um zugleich eine desinfizierende Wirkung zu erzielen, wird in der Regeneriermittellösung 14 Chlordioxid in situ erzeugt und durch den Ionenaustauscher 10 hindurchgeleitet.In summary, the following should be noted: The invention relates to a method and a suitable plant for the hygienic operation of an ion exchanger 10 in the water treatment, the ion exchanger 10 during a regeneration phase by a regenerant solution 14 is regenerated. At the same time to achieve a disinfecting effect is in the regenerant solution 14 Chlorine dioxide generated in situ and through the ion exchanger 10 passed.

Claims (17)

Verfahren zum hygienischen Betrieb eines Ionenaustauschers (10) insbesondere in der Wasseraufbereitung bei welchem der Ionenaustauscher (10) während einer Regenerierphase durch eine Regeneriermittellösung (14) regeneriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regeneriermittellösung (14) Chlordioxid in situ erzeugt und durch den Ionenaustauscher (10) hindurchgeleitet wird.Method for the hygienic operation of an ion exchanger ( 10 ) in particular in the water treatment in which the ion exchanger ( 10 ) during a regeneration phase by a regenerant solution ( 14 ), characterized in that in the regenerant solution ( 14 ) Chlorine dioxide generated in situ and through the ion exchanger ( 10 ) is passed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regeneriermittellösung (14) eine Chloritkomponente (18), insbesondere ein Erdalkali- oder Alkalichlorit zudosiert wird.Process according to claim 1, characterized in that the regenerant solution ( 14 ) a chlorite component ( 18 ), in particular an alkaline earth or alkali chlorite is metered. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch eine Kochsalzlösung gebildete Regeneriermittellösung (14) mit Natriumchloritlösung (18) beaufschlagt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the regenerant solution formed by a saline solution ( 14 ) with sodium chlorite solution ( 18 ) is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass einer Kochsalzsole (14) eine Natriumchloritlösung (18) so zudosiert wird, dass eine Natriumchloritkonzentration in der Kochsalzsole von 1 bis 5 g/l resultiert.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a saline brine ( 14 ) a sodium chlorite solution ( 18 ) is added so that a sodium chloride concentration in the brine results from 1 to 5 g / l. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeneriermittellösung (14) in einem mit dem Ionenaustauscher (10) verbindbaren Reservoir (12) vorzugsweise in regelmäßigen Zeitintervallen mit einer Chloritkomponente (18), insbesondere Natriumchlorit versetzt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the regenerant solution ( 14 ) in one with the ion exchanger ( 10 ) connectable reservoir ( 12 ) preferably at regular time intervals with a chlorite component ( 18 ), in particular sodium chlorite is added. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Chloritkomponente (18) als wässrige Lösung vorzugsweise über ein T-Stück (46) einer Regeneriermittelleitung (22) in die Regeneriermittellösung (14) eingeleitet wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the chlorite component ( 18 ) as an aqueous solution, preferably via a T-piece ( 46 ) a regenerant line ( 22 ) into the regenerant solution ( 14 ) is initiated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die chlorithaltige Regeneriermittellösung (14) vor der Durchleitung durch den Ionenaustauscher (10) unter Erzeugung von Chlordioxid elektrolysiert wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the chlorite-containing regenerant ( 14 ) before passing through the ion exchanger ( 10 ) is electrolyzed to produce chlorine dioxide. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die chlorithaltige Regeneriermittellösung (14) in einer Durchflusszelle (20) zwischen zwei Elektroden (50) unter Gleichspannung elektrolysiert wird, und dass die Gleichspannung in vorgegebenen Intervallen, vorzugsweise in aufeinanderfolgenden Regenerierphasen umgepolt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the chlorite-containing regenerant ( 14 ) in a flow cell ( 20 ) between two electrodes ( 50 ) is electrolyzed under DC voltage, and that the DC voltage is reversed at predetermined intervals, preferably in successive Regenerierphasen. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Ionenaustauscher (10) abgeleiteten Regeneriermittellösung (14) ein Reduktionsmittel, insbesondere Natriumsulfit zudosiert wirdMethod according to one of claims 1 to 8, characterized in that the from the ion exchanger ( 10 ) derived regenerant solution ( 14 ) a reducing agent, in particular sodium sulfite is added Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeneriermittellösung (14) über eine dem Ionenaustauscher (10) nachgeordnete, vorzugsweise durch Calciumsulfit gebildete Feststoffschüttung (54) abgeleitet wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Regeneriermittellö solution ( 14 ) via an ion exchanger ( 10 ) downstream, preferably formed by calcium sulfite solids bed ( 54 ) is derived. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Regenerierphase Wasser zur Verdrängung von Regeneriermittel durch den Ionenaustauscher (10) hindurchgeleitet wird, und dass dem Verdrängungswasser ein Reduktionsmittel, insbesondere Natriumsulfit zudosiert wird.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that at the end of the regeneration phase water for displacement of regenerating agent by the ion exchanger ( 10 ) is passed, and that the displacement water, a reducing agent, in particular sodium sulfite is added. Ionenaustauscheranlage mit einem mit Rohwasser durchströmbaren Ionenaustauscher (10) zur Gewinnung von Weichwasser und einem über eine Leitung (22) mit dem Ionenaustauscher (10) verbindbaren Reservoir (12) zur Zuführung von Regeneriermittel während einer Regenerierphase, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (12) oder die Leitung (22) aus einem Vorrat (16) mit einer Chloritkomponente (18) beaufschlagbar ist.Ion exchange system with an ion exchanger which can be flowed through with raw water ( 10 ) for the production of soft water and one via a pipe ( 22 ) with the ion exchanger ( 10 ) connectable reservoir ( 12 ) for the supply of regenerating agent during a regeneration phase, characterized in that the reservoir ( 12 ) or the line ( 22 ) from a supply ( 16 ) with a chlorite component ( 18 ) can be acted upon. Ionenaustauscheranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Chloritkomponente (18) ein Erdalkali- oder Alkalichlorit ist.Ion exchange system according to claim 12, characterized in that the chlorite component ( 18 ) is an alkaline earth or alkali chloride. Ionenaustauscheranlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Chloritkomponente (18) in wässriger Lösung, vorzugsweise als Natriumchloritlösung über eine Pumpe (44) in die Leitung (22) oder das Reservoir (12) zudosierbar ist.Ion exchange system according to claim 12 or 13, characterized in that the chlorite component ( 18 ) in aqueous solution, preferably as sodium chlorite solution via a pump ( 44 ) into the line ( 22 ) or the reservoir ( 12 ) is metered. Ionenaustauscheranlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (22) eine Durchfluss-Elektrolysezelle (20) für die chlorithaltige Regeneriermittellösung (14) angeordnet ist.Ion exchange system according to one of claims 12 to 14, characterized in that in the line ( 22 ) a flow-through electrolytic cell ( 20 ) for the chlorite-containing regenerant solution ( 14 ) is arranged. Ionenaustauscheranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchfluss-Elektrolysezelle (20) zwei umströmte Elektrodenstifte (50), vorzugsweise platinierte Titanstifte aufweist.Ion exchange system according to claim 12, characterized in that the flow-through electrolytic cell ( 20 ) two flow around electrode pins ( 50 ), preferably platinum-plated titanium pins. Ionenaustauscheranlage nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (22) ein Absperrventil (36) zur Absperrung gegenüber dem Ionenaustauscher (10) angeordnet ist.Ion exchange system according to one of claims 9 to 13, characterized in that in the line ( 22 ) a shut-off valve ( 36 ) to the barrier to the ion exchanger ( 10 ) is arranged.
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