DE102009016038A1 - Plant and process for the treatment of drinking water - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser, insbesondere zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser, in Strömungsrichtung aufweisend, eine Partikelfilterstufe (2) und eine erste UV-Desinfektionsstufe (3) sowie eine Trinkwasserentnahmestelle (7), wobei zwischen der ersten UV-Desinfektionsstufe (3) und der Trinkwasserentnahmestelle (7) in paralleler Anordnung ein Warmwasserbereitungsmittel (4) zum Erwärmen des Trinkwassers, eine zweite UV-Desinfektionsstufe (5) zur weitergehenden Entfernung und Verhinderung der mikrobiologischen Kontamination des erwärmten Trinkwassers an der Trinkwasserentnahmestelle (7) sowie eine Verbindung (14) zur wenigstens teilweisen Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch das Warmwasserbereitungsmittel (4) vorgesehen sind und wobei die zweite UV-Desinfektionsstufe (5) in Strömungsrichtung zwischen dem Warmwasserbereitungsmittel (4) und der Trinkwasserentnahmestelle (7) oder in der Verbindung (14) vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht eine kontinuierliche Bereitstellung von Kaltwasser und Warmwasser in sowohl hygienisch-mikrobiologisch als auch geschmacklich einwandfreier Qualität, bietet dauerhaft hohe Sicherheit vor Infektionen, insbesondere vor Legionellenerkrankungen, und ermöglicht einen energiesparenden Betrieb bei geringem Wartungsaufwand. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser unter Verwendung der ...The invention relates to a plant for the treatment of drinking water, in particular for the removal and prevention of microbiological contamination of drinking water, having in the flow direction, a particle filter stage (2) and a first UV disinfection stage (3) and a drinking water outlet (7), wherein between the first UV disinfection stage (3) and the drinking water supply point (7) in parallel arrangement a hot water preparation means (4) for heating the drinking water, a second UV disinfection stage (5) for further removal and prevention of microbiological contamination of the heated drinking water at the drinking water supply point (7) and a connection (14) for at least partially guiding the heated drinking water in circulation by the hot water preparation means (4) are provided and wherein the second UV disinfection stage (5) in the flow direction between the hot water preparation means (4) and the drinking water removal point (7) or in the connection (14) is provided. The system according to the invention allows a continuous supply of cold water and hot water in both hygienic microbiological and taste-perfect quality, permanently provides high security against infection, especially against Legionella diseases, and allows energy-saving operation with low maintenance. Furthermore, the invention relates to a process for the treatment of drinking water using the ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser, insbesondere eine Anlage zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser, insbesondere ein Verfahren zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17.The Invention relates to a plant for the treatment of drinking water, in particular a plant for the removal and prevention of a microbiological Contamination of drinking water according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for the treatment of drinking water, in particular a method for Removal and prevention of microbiological contamination of Drinking water according to the preamble of the claim 17th
Trinkwasseranlagen zur Bereitstellung von Kalt- und Warmwasser werden üblicherweise in Gebäuden eingesetzt, wobei der Wasserzulauf in der Regel aus einer zentralen Wasserversorgung erfolgt. In Fällen, in denen keine zentrale Wasserversorgung möglich ist, können derartige Anlagen auch durch ein lokales Wasservorkommen, etwa ein Quellwasservorkommen, aus einem stehenden oder aus einem fließenden Gewässer gespeist werden. Dabei ist unabhängig von der Art der primären Wasserversorgung sicherzustellen, dass das von einer Trinkwasseraufbereitungsanlage abgegebene Wasser von hygienisch-mikrobiologisch einwandfreier Beschaffenheit ist, mithin keine pathogenen Mikroorganismen enthält; Mikroorganismen oder Mikroben sind zumeist Einzeller einer Größe von etwa 0,5 bis 5 μm.drinking water systems to provide cold and hot water are usually used in buildings, with the water intake usually from a central water supply. In cases, where no central water supply is possible, can such plants also by a local water resources, such as a Spring water resources, from a standing or a flowing Waters are fed. It is independent to ensure the type of primary water supply that the water discharged from a drinking water treatment plant of hygienic-microbiologically perfect condition, thus contains no pathogenic microorganisms; microorganisms or microbes are mostly protozoa one size from about 0.5 to 5 μm.
Somit ist die Trinkwasseraufbereitung für die menschliche Gesundheit von wesentlicher Bedeutung und unterliegt daher der staatlichen Kontrolle, die nach Maßgabe einschlägiger Gesetze und technischer Regelwerke auf der Grundlage festgelegter Grenzwerte für mikrobiologische, chemische und physikalische Parameter des aufzubereitenden und bereitgestellten Trinkwassers erfolgt.Consequently is the drinking water treatment for human health essential and therefore subject to state Control, in accordance with relevant laws and technical regulations based on specified limits for microbiological, chemical and physical parameters the prepared and provided drinking water takes place.
Der Entfernung von pathogenen Mikroorganismen aus dem Trinkwasser kommt insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Seuchen- und Infektionsvermeidung eine zentrale Bedeutung zu. Pathogene Mikroorganismen sind bestimmte Bakterien (insbesondere Pseudomonas aeruginosa, Salmonellen und Escherichia coli), Legionellen, bestimmte Pilze, bestimmte Protozoen (insbesondere Cryptosporidium parvum und Giardia lambilia) und Algenarten. Auch Viren können zu den Mikroorganismen gezählt werden. Sie haben eine Größe von etwa 10 bis 300 nm. Viren treten im Trinkwasser mangels eigenem Stoffwechsel an Bakterien als Wirtszellen anhaftend auf und bilden mit diesen sogenannte Virenaggregate.Of the Removal of pathogenic microorganisms from the drinking water comes especially from the point of view of disease and infection prevention a central importance too. Pathogenic microorganisms are specific Bacteria (especially Pseudomonas aeruginosa, Salmonella and Escherichia coli), legionella, certain fungi, certain protozoa (especially Cryptosporidium parvum and Giardia lambilia) and algae species. Also Viruses can be counted among the microorganisms. They have a size of about 10 to 300 nm. Viruses occur in drinking water due to lack of own metabolism of bacteria attached as host cells and form with these so-called viral aggregates.
Die genannten Mikroorganismen können sowohl freischwimmend im Kalt- und Warmwasser als auch in Form biogener Ablagerungen (Biofilme) auf den wasserführenden Anlagenkomponenten vorkommen. Durch die Verwendung entsprechender mechanischer Feinstfilter bei der Trinkwasseraufbereitung können diese schädlichen Verunreinigungen größtenteils wirksam verhindert bzw. entfernt werden.The mentioned microorganisms can both free-floating in cold and warm water as well as biogenic deposits (biofilms) occur on the water-bearing system components. By the use of appropriate mechanical fine filter in the Drinking water treatment can be harmful Impurities largely effectively prevented or removed.
Eine besondere Stellung unter den im Wasser vorhandenen Bakterien nehmen Legionellen ein. Diese Bakterienart ist potentiell humanpathogen. Sie ist äußerst verbreitet und tritt aufgrund der für sie optimalen Lebensbedingungen bei Wassertemperaturen zwischen 25 und 50°C bevorzugt in Warmwasserinstallationen auf. Die für den Menschen gefährlichste Legionellenart ist Legionella pneumophilia, Erreger der Legionellose oder Legionärskrankheit. Aufgrund dieser Eigenschaften und der daraus resultierenden großen Verbreitung stellen Legionellen eine ernstzunehmende Gefahr für die menschliche Gesundheit dar, und zwar nicht nur in stark frequentierten Einrichtungen, wie öffentlichen Schwimmbädern, Hotels, Krankenhäusern und Heimen. Eine Ansteckung mit Legionellen erfolgt insbesondere durch Einatmen kontaminierter Aerosole, wie sie etwa beim Duschen entstehen.A take special position among the bacteria present in the water Legionella. This bacterial species is potentially pathogenic to humans. It is extremely common and occurs due the optimal living conditions for you at water temperatures between 25 and 50 ° C preferred in hot water installations on. The most dangerous legionella species for humans is Legionella pneumophilia, cause of legionellosis or Legionnaire's disease. Because of these characteristics and the resulting big Spreading pose a serious threat to legionella human health, and not just in high traffic Facilities, such as public swimming pools, hotels, Hospitals and homes. An infection with legionella takes place in particular by inhaling contaminated aerosols, such as they arise when showering.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Maßnahmen zur Abtötung oder Unschädlichmachung von Legionellen und zur Verminderung des Legionellenwachstums in Trink- oder Brauchwasseraufbereitungsanlagen bekannt. Es ist hierbei im Wesentlichen zwischen Einzelmaßnahmen bzw. Sofortmaßnahmen („sauber machen”) und kontinuierlich angewandten Maßnahmen („sauber halten”) zu unterscheiden.Out The prior art has various measures for killing or harming Legionella and reducing it Legionella growth in drinking water or process water treatment plants known. It is essentially between individual measures or immediate measures ("clean up") and continuously applied measures ("clean hold ").
Als
Sofortmaßnahmen gegen starke Legionellenbelastung von Trink-
oder Brauchwasseranlagen kommen nach dem Stand der Technik in erster Linie
die thermische und/oder die chemische Desinfektion zur Anwendung.
Die thermische Desinfektion erfolgt durch Erhit zen des in der Anlage
geführten Wassers auf kurzzeitig über 70°C,
während die chemische Desinfektion durch Spülen
der belasteten wasserführenden Anlagenteile mittels eines
geeigneten hochkonzentrierten oxidativen Desinfektionsmittels (z.
B. Stosschlorung) erfolgt, wodurch in beiden Fällen eine
Abtötung der Legionellen bewirkt wird. Beispielhaft für
eine Vorrichtung und ein Verfahren zur chemischen Desinfektion wird
auf die
Als Maßnahmen zur permanenten oder kontinuierlichen Verminderung des Legionellenwachstums sind aus dem Stand der Technik neben der thermischen Desinfektion durch konstante Temperierung des in der Anlage befindlichen Wassers auf mindestens 55°C und der chemischen Desinfektion mit Chlorverbindungen insbesondere die Ultrafiltration mit Membranfiltern einer Porenweite 0,01 bis 0,05 μm bekannt.When Measures for permanent or continuous reduction of legionella growth are from the prior art in addition to the thermal disinfection by constant temperature control in the Plant water to at least 55 ° C and the chemical disinfection with chlorine compounds in particular ultrafiltration with Membrane filters a pore size 0.01 to 0.05 microns known.
Darüber hinaus ist aus dem Stand der Technik der Einsatz von UV-Strahlung bzw. die UV-Desinfektion zur keimtötenden bzw. inaktivierenden Behandlung von Trinkwasser bekannt. Die UV-Desinfektion bewirkt eine selektive Oxidation bzw. Abtötung/Inaktivierung von Mikroorganismen unter Einwirkung von UV-Strahlung. Dabei beschädigt die UV-Strahlung einerseits die DNA des anzugreifenden Mikroorganismus, wodurch dessen Reproduktionsfähigkeit blockiert wird. Andererseits werden durch die UV-Strahlung Zellhülle und Enzyme des Mikroorganismus durch Oxidantien zerstört.About that In addition, from the prior art, the use of UV radiation or the UV disinfection for germicidal or inactivating Treatment of drinking water known. The UV disinfection causes a selective oxidation or killing / inactivation of Microorganisms under the influence of UV radiation. Damaged the UV radiation on the one hand the DNA of the attacking microorganism, whereby its reproductive capacity is blocked. on the other hand become by the UV radiation cell envelope and enzymes of the Microorganism destroyed by oxidants.
Zwar ist jede der genannten Methoden dazu geeignet, das Auftreten von freischwimmenden Mikroorganismen und insbesondere auch Legionellen in Trinkwasser sicher zu unterbinden. Eine wirkungsvolle Biofilmentfernung aus einer Trinkwasseraufbereitungsanlage und damit eine dauerhafte wesentliche Eindämmung der Legionellenbelastung – oder zumindest eine erhebliche Verzögerung der Rekontamination der Anlage – kann aber durch keine der genannten Methoden per se erzielt werden, sondern erfordert zumindest eine kombinierte Anwendung zweier oder mehrerer der genannten Verfahren.Though any of these methods is suitable for the occurrence of Free-floating microorganisms and in particular Legionella in Safely prevent drinking water. An effective biofilm removal from a drinking water treatment plant and thus a permanent Substantial containment of Legionella contamination - or at least a significant delay in the recontamination of the plant - can but can be achieved by any of the methods mentioned per se, but requires at least one combined application of two or more of said Method.
Um beispielsweise eine dauerhafte wirksame Verminderung des Legionellenwachstums in einer Trinkwasseraufbereitungsanlage mit ausschließlich thermischer Dekontamination zu realisieren ist neben einer permanenten Wassertemperatur von mindestens 60°C zusätzlich eine periodische Erwärmung des in der Anlage geführten Wassers auf mehr als 70°C erforderlich. Anlagen, die nach dem Verfahren der thermischen Desinfektion in Verbindung mit den genannten hohen Vorlauftemperaturen arbeiten, ermöglichen insoweit zwar einen wirksamen Schutz gegen eine mikrobiologische Kontamination des damit bereitgestellten Wassers. Die dabei erforderlichen hohen Wassertemperaturen bedingen allerdings eine verstärkte Korrosion, verbunden mit einer anormalen Kalkablagerung ab etwa 60°C im gesamten wasserführenden System. Daneben fallen hohe Energie-, Wartungs- sowie Personalkosten an, so dass der Betrieb einer derartigen Anlage nur unter Inkaufnahme wesentlicher Nachteile möglich ist.Around for example, a permanent effective reduction in legionella growth in a drinking water treatment plant with exclusively Thermal decontamination is next to a permanent one Water temperature of at least 60 ° C in addition a periodic heating of the guided in the plant Water at more than 70 ° C required. Plants that after the method of thermal disinfection in conjunction with the working, said high flow temperatures in this respect, although an effective protection against a microbiological Contamination of the water provided with it. The required high water temperatures, however, require a reinforced Corrosion, combined with an abnormal calcification from about 60 ° C in the entire water-bearing system. Besides incur high energy, maintenance and personnel costs, so that the operation of such a system only at the expense of essential Disadvantages is possible.
Dies gilt umso mehr, als nur permanente Vorkehrungen nach derzeitigem Erkenntnisstand das Legionellenwachstum in einer Trinkwasseraufbereitungsanlage wirksam und auf Dauer unterbinden können.This is all the more, as only permanent arrangements after the present State of knowledge Legionella growth in a drinking water treatment plant effectively and permanently prevent.
Auch inkorporierte Mikroorganismen, welche in Protozoen (z. B. Amöben) vorhanden sind und Verunreinigungen oder Biofilmteilchen als sogenannte Schutzkolloide nutzen, erweisen sich in Trinkwasseraufbereitungsanlagen als besonders problematisch. Derartige Verunreinigungen können, entgegen manchen Aussagen im Stand der Technik, nicht mittels UV-Desinfektion unschädlich gemacht werden. Vielmehr gelingt dies nur in Kombination mit chemischer Desinfektion unter Verwendung hoher Chlor- oder Chlordioxiddosierungen, deren kontinuierliche Anwendung aber gegen bestehende staatliche Verordnungen verstoßen würde und die zudem den Geschmack eines so desinfizierten Trinkwassers in negativer Weise beeinflussen würden.Also incorporated microorganisms which are found in protozoa (eg amoebae) are present and impurities or Biofilmteilchen as so-called protective colloids use, prove to be particularly in drinking water treatment plants problematic. Such impurities can, contrary some statements in the prior art, not by means of UV disinfection be made harmless. Rather, this succeeds only in Combination with chemical disinfection using high chlorine or chlorine dioxide dosing, but their continuous application would violate existing state regulations and in addition the taste of such a disinfected drinking water in a negative way.
Aus dem Stand der Technik sind bereits entsprechende Anlagen und Verfahren zur Trinkwasseraufbereitung bekannt, bei denen die vorgenannten Maßnahmen in Kombination zur Bekämpfung von mikrobiologischen Trinkwasserverunreinigungen zur Anwendung kommen.Out The prior art already has corresponding systems and methods for drinking water treatment, in which the aforementioned measures in combination for controlling microbiological drinking water contamination come into use.
Eine
Trinkwasseraufbereitung dieser Art ist in der Zeitschrift
Die
Um dauerhaft eine schädliche mikrobiologische Belastung des aufbereiteten Trinkwassers zu verhindern, kommen bei diesem Verfahren somit insgesamt drei unterschiedliche Desinfektionsverfahren zu Einsatz. Dies bedingt einen erheblichen apparativen Aufwand und hohe Anlagenkosten. Die Chlorierung hat zudem eine nachteilige geschmackliche Veränderung des behandelten Trinkwassers zu Folge. Durch die erforderlichen hohen Wassertemperaturen entstehen zudem hohe Energiekosten und Wartungskosten, wie vorstehend im Zusammenhang mit der thermischen Desinfizierung im Einzelnen bereits dargelegt wurde.In order to permanently prevent a harmful microbiological burden on the treated drinking water, a total of three different disinfection methods are used in this method. This requires a considerable amount of equipment and high system costs. The chlorination also has a disadvantageous change in the taste of the treated drinking water result. Due to the required high water temperatures also high energy costs and Maintenance costs, as already set out above in connection with the thermal disinfection in detail.
Aus
der
Zwar kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass die keimtötende Wassertemperatur von über 70°C nur lokal begrenzt auftritt. Dennoch bewirkt die hohe Wassertemperatur – auch bei nur periodischer Anwendung – eine verstärkte Verkalkung der wasserführenden Anlagenkomponenten, und somit erhöhte Energiekosten und Wartungskosten. Durch den Wärmetauscher entstehen überdies zusätzliche Kosten.Though can be ensured in this way that the germicidal Water temperature of over 70 ° C only locally limited occurs. Nevertheless, the high water temperature causes - too with only periodic application - a reinforced Calcification of the water-bearing system components, and thus increased energy costs and maintenance costs. By the Heat exchangers also create additional Costs.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet und insoweit eine permanente Wasserbehandlung von Kalt- und Warmwasser zur Verminderung einer mikrobiologischen Kontamination, insbesondere des Legionellenwachstums, zuverlässig ermöglicht, ohne Verwendung chemischer Zusätze und ohne unzulässige und geschmacklich negative Veränderung des aufbereiteten Trinkwassers, die dies mit einer Betriebs- und Speichertemperatur ermöglicht, bei der dauerhaft keine anormale Kalkablagerung innerhalb der wasserführenden Anlagenkomponenten auftritt und bei der auch keine kurzzeitige thermische Desinfektion mit hohen Wassertemperaturen erforderlich ist und die folglich mit relativ niedrigen Betriebs-, Wartungs- und Personalkosten betreibbar ist.Of the present invention, the object is a plant for Provide drinking water treatment, which the disadvantages of The prior art overcomes and so far a permanent Water treatment of cold and hot water to reduce a microbiological contamination, especially of legionella growth, reliable, without the use of chemical additives and without undue and negative taste change of the treated drinking water, this with an operational and Storage temperature allows for the permanently no abnormal calcification within the water-bearing plant components occurs and in which no short-term thermal disinfection is required with high water temperatures and consequently with relative low operating, maintenance and personnel costs is operable.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser gemäß Anspruch 1 gelöst, wonach die erfindungsgemäße Anlage, insbesondere zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser, in Strömungsrichtung eine Partikelfilterstufe und eine erste UV-Desinfektionsstufe sowie eine Trinkwasserentnahmestelle aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen der ersten UV-Desinfektionsstufe und der Trinkwasserentnahmestelle in paralleler Anordnung ein Warmwasserbereitungsmittel zum Erwärmen des Trinkwassers, eine zweite UV-Desinfektionsstufe zur weitergehenden Entfernung und Verhinderung der mikrobiologischen Kontamination des erwärmten Trinkwassers an der Trinkwasserentnahmestelle sowie eine Verbindung zur wenigstens teilweisen Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch das Warmwasserbereitungsmittel vorgesehen sind, wobei die zweite UV- Desinfektionsstufe in Strömungsrichtung zwischen dem Warmwasserbereitungsmittel und der Trinkwasserentnahmestelle oder – alternativ – in der Verbindung vorgesehen ist.The The object of the invention is achieved by a plant for the preparation of Drinking water according to claim 1, according to which the plant according to the invention, in particular for removal and prevention of microbiological contamination of drinking water, in the flow direction of a particle filter stage and a first UV disinfection stage and a drinking water outlet and characterized in that between the first UV disinfection stage and the drinking water supply in parallel arrangement a hot water preparation for heating the drinking water, a second UV disinfection stage for further removal and prevention of microbiological contamination of the heated drinking water at the drinking water supply point as well as a connection to the at least partial guidance the heated drinking water in the circulation through the hot water preparation are provided, wherein the second UV disinfection stage in the flow direction between the water heater and the drinking water outlet or - alternatively - provided in the connection is.
Durch die Kombination von Filtration in der Partikelfilterstufe und selektiver UV-Oxidation in der ersten UV-Desinfektionsstufe wird das in die Anlage eintretende Wasser zunächst nachhaltig von Mikroorganismen, insbesondere Legionellen und Protozoen, befreit, und so eine Bakterienbesiedlung und Biofilmbildung auf den wasserführenden Oberflächen innerhalb der Anlage wesentlich erschwert. Durch die zweite UV-Desinfektionsstufe wird die Anzahl der noch verbliebenen oder aus dem Warmwasserbereitungsmittel oder Leitungssystem hinzugekommenen freischwimmenden Mikroorganismen weiter reduziert. Schließlich wird durch die fortgesetzte, jedenfalls teilweise Rückführung des erwärmten und in der zweiten UV-Desinfektionsstufe gereinigten Wassers in das Warmwasserbereitungsmittel und anschließend in die zweite UV-Desinfektionsstufe dauerhaft eine niedrige Warmwasserbelastung durch Mikroorganismen sichergestellt.By the combination of filtration in the particulate filter stage and more selective UV oxidation in the first UV disinfection stage will be in the Plant entering water initially sustained by microorganisms, especially legionella and protozoa, free, and so a bacterial colonization and biofilm formation on the water bearing surfaces considerably more difficult within the plant. Through the second UV disinfection stage is the number of remaining or from the hot water preparation or line system added free-floating microorganisms further reduced. Finally, the continued, at least partial return of the heated and in the second UV disinfection step, purified water in the hot water preparation and then in the Second UV disinfection stage permanently low water load ensured by microorganisms.
Mit der Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf wird insbesondere auch erreicht, dass einerseits das Kaltwasser in hygienisch-mikrobiologisch einwandfreier Qualität bereitgestellt werden kann und dass andererseits die Sicherheit vor Infektionen durch das Warmwasser – insbesondere beim Duschen – erhöht wird.With the guidance of the heated drinking water in the cycle In particular, it is also achieved that, on the one hand, the cold water provided in hygienic-microbiologically perfect quality on the other hand, the security against infections through the hot water - especially when showering - increased becomes.
Durch die gezielte Kaltwasserdesinfektion ist es möglich, eine mikrobielle Besiedelung der Kaltwasserstränge einer mit der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage verbundenen Gebäudeinstallation – deren Wasser sich in den meisten Fällen zwangsläufig erwärmt und damit günstige Bedingungen für eine mikrobielle Besiedelung schafft – jedenfalls soweit zu reduzieren, dass bei einer Vermischung mit dem behandelten Warmwasser am Bereitstellungsort, etwa in einer Duschanlage, eine Infektion zuverlässig verhindert wird. Der Ort, an dem das Vermischen des bereitgestellten Kaltwassers und Warmwassers erfolgt („point of use”), kann sowohl zwei unmittelbar benachbarte Trinkwasserentnahmestellen mit jeweils einem Auslass für Kaltwasser und Warmwasser umfassen oder kann als Mischbatterie mit einem gemeinsamen Auslass für das Mischwasser ausgebildet sein.By targeted cold water disinfection, it is possible to reduce a microbial colonization of the cold water strands associated with the drinking water treatment plant building installation - the water inevitably heated in most cases and thus creates favorable conditions for microbial colonization - at least to the extent that when mixed with the treated hot water at the place of delivery, such as in a shower system, an infection is reliably prevented. The location where the mixing of the supplied cold water and hot water takes place ("point of use"), may include two immediately adjacent drinking water supply points, each with an outlet for cold water and hot water or may be mixed battery be formed with a common outlet for the mixed water.
Somit ist es mit der erfindungsgemäßen Anlage bei permanentem Betrieb möglich, neben Kaltwasser auch Warmwasser in hygienisch-mikrobiologisch einwandfreier Qualität dauerhaft bereitzustellen und eine zusätzliche Erhöhung der Sicherheit vor Infektionen durch Warmwasser – insbesondere beim Duschen – auch ohne unerwünschte oder unzulässige chemische Veränderung des bereitgestellten Wassers zu erreichen.Consequently it is with the inventive system at permanent Operation possible, in addition to cold water and hot water in hygienic microbiological to provide impeccable quality permanently and one additional increase in security against infections by hot water - especially when showering - too without unwanted or inadmissible chemical change to reach the provided water.
Die erfindungsgemäße Anlage hat darüber hinaus den Vorteil, dass keinerlei Materialeinschränkungen hinsichtlich der wasserführenden Anlagenkomponenten bestehen, so dass gängige Rohrmaterialen (abgestimmt auf korrosionstechnische Vorgaben bezüglich Rohwasser-Qualität) einsetzbar sind.The inventive plant has beyond the advantage that no material restrictions regarding the water-bearing system components exist, so that common pipe materials (adapted to corrosion technology Specifications regarding raw water quality) can be used are.
Weiterhin erweist sind die einfache Installierbarkeit der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage als vorteilhaft. Durch die verhältnismäßig geringe Anzahl von erforderlichen Anlagenkomponenten ist der Platzbedarf der Anlage gering und erfordert insoweit in der Regel keine baulichen Veränderungen am Aufstellort.Farther Proves are the easy installability of the invention Drinking water treatment plant as beneficial. By the relative Low number of required system components is the space required the plant low and requires in this respect usually no structural changes at the installation site.
Vorteilhaft ist auch der einfache Betrieb der Anlage, deren zuverlässige und sichere Funktion sowie Kontrollierbarkeit der nur wenigen Einzelkomponenten.Advantageous is also the simple operation of the plant, its reliable and safe operation and controllability of only a few individual components.
Schließlich zeichnet sich die erfindungsgemäße Trinkwasseraufbereitungsanlage durch ihre leichte Integrierbarkeit in bestehende Anlagen aus, was im Übrigen auch auf ihre Austauschbarkeit gegen eine vorhandene Anlage zutrifft.After all distinguishes the drinking water treatment plant according to the invention due to their easy integration into existing plants from what Incidentally, they are also interchangeable with existing ones Attachment applies.
Vorteilhafte
Ausführungen der erfindungsgemäßen Anlage
ergeben sich aus den Gegenständen der abhängigen
Ansprüche 2 bis 16. Diese werden im Einzelnen nachfolgend
näher erläutert:
Das der erfindungsgemäßen
Anlage zur Aufbereitung zugeführte Wasser wird zunächst
in einer Partikelfilterstufe von Schwebstoffen befreit. Dies erfolgt in
der Regel unmittelbar am Ort des Wassereintritts in das Gebäude.
Dadurch wird sichergestellt, dass kein ungefiltertes Wasser in das
lokale Verteilungsnetz eingespeist wird. Dieses so geklärte
Wasser ist bereits von hoher Qualität und kann für
die unterschiedlichsten Zwecke verwendet werden. Die erforderliche Reduktion
von Trübstoffen, bzw. eines bestimmten Partikelspektrums,
im zugeführten Wasser ist durch die Partikelfilterstufe
dann erreicht, wenn die Trübstoffbelastung des gefilterten
Wassers einen Wert ≤ 0,2 NTU aufweist, besser noch, den
Wert von 0,1 NTU unterschreitet.Advantageous embodiments of the system according to the invention will become apparent from the subject matters of the dependent claims 2 to 16. These will be explained in more detail below:
The water supplied to the treatment plant according to the invention is first freed of suspended matter in a particle filter stage. This is usually done directly at the place of entry into the building. This ensures that no unfiltered water is fed into the local distribution network. This clarified water is already of high quality and can be used for a variety of purposes. The required reduction of turbidity, or a certain particle spectrum, in the supplied water is achieved by the particle filter stage when the turbidity load of the filtered water has a value ≤ 0.2 NTU, better yet, the value of 0.1 NTU below.
Die Einheit NTU bezeichnet dabei den nephelometrischen Trübungswert der bei Trinkwasser im Allgemeinen zwischen 0,05 und 0,5 NTU liegt und im Gegensatz dazu bei Abwasser 100 bis 2000 NTU beträgt. Als nahezu partikelfrei wird Wasser dann bezeichnet, wenn es einen Trübungswert von deutlich unter 0,1 NTU aufweist, was einer Partikelzahl von etwa 10 bis 50 pro ml entspricht. Es ist dabei von wesentlicher Bedeutung für die Qualität des aufbereiteten Trinkwassers, dass im Ablauf der Partikelfilterstufe der Trübungswert 0,2 NTU nicht überschritten werden, mithin bereits eine weitestgehende Partikelfreiheit sichergestellt ist, bevor eine Weiterleitung an nachfolgende Desinfektionsstufen erfolgt.The Unit NTU denotes the nephelometric turbidity value in drinking water is generally between 0.05 and 0.5 NTU and in contrast, waste water is 100 to 2000 NTU. Water is then called virtually particle-free if there is one Turbidity value of well below 0.1 NTU, which is a Particle number of about 10 to 50 per ml corresponds. It is included essential for the quality of the recycled drinking water, that in the course of the particle filter stage the turbidity value 0.2 NTU is not exceeded, thus already ensured the greatest possible freedom from particles is before forwarding to subsequent disinfection stages he follows.
Die geforderten Trübungswerte sind durch Feinstfiltration bzw. Mikrofiltration zu erzielen, bei der Partikelgrößen > 1 μm zuverlässig ausgefiltert werden. Die in der Partikelfilterstufe eingesetzten Filter weisen zu diesem Zweck entsprechend eine Trenngrenze von absolut 1 μm auf und eignen sich daher zur Entfernung von Mikroorganismen wie Bakterien und Virenaggregaten sowie Protozoen.The required turbidity values are by ultrafine filtration or To achieve microfiltration, with particle sizes> 1 μm reliable be filtered out. The used in the particle filter stage Filters have for this purpose according to a separation limit of absolute 1 μm and are therefore suitable for the removal of Microorganisms such as bacteria and viral aggregates as well as protozoa.
Besonders bevorzugt ist es, diese Feinstfiltration mit Membranfiltern zu realisieren, die speziell für die Reduktion von Trübungsspitzen auf Werte < 0,1 NTU und auf die Abscheidung von Bakterien und Viren, oder allgemein, die Beseitigung mikrobieller Belastungen bei der Trinkwasseraufbereitung ausgebildet sind. Diese Filter werden aus PVDF-Hohlfasern (PVDF: Polyvinylidenfluorid) gebildet, deren Wandungen Membraneigenschaften aufweisen und die im Filterbetrieb von außen nach innen angeströmt werden.Especially it is preferred to realize this ultrafine filtration with membrane filters, especially for the reduction of turbidity peaks to values <0.1 NTU and the deposition of bacteria and viruses, or in general, the elimination of microbial contamination in drinking water treatment are formed. These filters are made of PVDF hollow fibers (PVDF: Polyvinylidenfluorid) formed, the walls of which membrane properties have and in the filter operation from outside to inside be streamed.
Filter dieser Art stehen in Form von so genannten Filterkerzen und als Hohlfasermembranmodule zur Verfügung. Diese Filterkerzen weisen ein druckfestes Gehäuse auf, in dem die Hohlfasern gebündelt sind, und sind zum direkten Einbau in die Rohwasserleitung vorgesehen. Ihre Funktion ist mittels Differenzdruckmessung überwachbar, wobei das Erreichen eines definierten Druckdifferenzwerts die Betriebsgrenze des Filters signalisiert. Ist dieser Grenzwert erreicht muss die Filterkerze ersetzt werden.filter this type are in the form of so-called filter candles and as Hollow fiber membrane modules available. These filter candles have a pressure-resistant housing, in which the hollow fibers are bundled, and are for direct installation in the raw water pipe intended. Their function can be monitored by differential pressure measurement, wherein the achievement of a defined pressure difference value is the operating limit of the filter. If this limit is reached must the Filter candle to be replaced.
Hohlfasermembranmodule werden demgegenüber in einer Filteranlage betrieben, die in der Regel Mittel für eine automatische Rückspülung aufweisen, was eine Regenerierung eines jeweiligen Filtermoduls bei Erreichen seiner Betriebsgrenze, gleichfalls erkennbar durch einen definierten Differenzdruckanstieg, ermöglicht.Hollow fiber membrane modules are operated in contrast in a filter system, the usually means for an automatic backwash which means a regeneration of a respective filter module upon reaching its operating limit, also recognizable by a defined differential pressure increase enabled.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser können als Partikelfilterstufe sowohl derartige Filterkerzen als auch Hohlfasermembranmodule eingesetzt werden. Während Hohlfasermembranmodule durch die vorgesehene Rückspülmöglichkeit auch für Rohwasser mit relativ hoher partikulärer Fracht verwendbar sind, gilt für Filterkerzen ohne diese Rückspülmöglichkeit die Einschränkung, dass bereits das eintretende Wasser relativ partikelfrei sein muss, insbesondere bereits einen Trübungswert ≤ 0,8 NTU aufweist. Derartige Kerzenfilter zeichnen sich durch niedrige Investitionskosten, kleine Baugröße in Verbindung mit hoher Aufbereitungskapazität, leichte Integrierbarkeit in die Trinkwasseraufbereitungsanlage und ihre Betreibbarkeit ohne Fremdenergie aus. Aus wirtschaftlichen Gründen werden Partikelfilterstufen größerer Anlagen bevorzugt mit Hohlfasermembranmodulen realisiert.In the plant according to the invention for the treatment of drinking water can be used as a particle filter stage both such filter cartridges and hollow fiber membrane modules. While hollow fiber membrane modules through the provided Backwashing are also suitable for raw water with relatively high particulate cargo applies to filter cartridges without this backwash possibility the restriction that already the incoming water must be relatively free of particles, in particular already has a turbidity ≤ 0.8 NTU. Such candle filters are characterized by low investment costs, small size in conjunction with high treatment capacity, easy integration into the drinking water treatment plant and their operability without external energy. For economic reasons, particle filter stages of larger plants are preferably realized with hollow fiber membrane modules.
Von besonderem Vorteil ist die Verwendung von Membranfiltern der genannten Art als Partikelfilterstufe in der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage aber auch deshalb, weil die darin eingesetzten Hohlfasermembranen eine absolute Barriere gegen Bakterien, Protozoen und sonstige Partikel darstellen und insbesondere unabhängig von der Art der primären Wasserversorgung sind, mithin zur Filtration von Wasser aus zentralen Wasserversorgungsanlagen genauso geeignet sind wie von Wasser aus einem lokalen Wasservorkommen.From particular advantage is the use of membrane filters mentioned Type as a particle filter stage in the invention Drinking water treatment plant but also because the used therein Hollow fiber membranes an absolute barrier against bacteria, protozoa and other particles and in particular independently of the type of primary water supply are, therefore, to Filtration of water from central water supply systems as well are suitable as from water from a local water resources.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage umfasst neben einem Feinstfilter mit einer Trenngrenze von absolut 1 μm, der bevorzugt in Form eines Membranfilters ausgebildet ist, einen vorgeschalteten 0,5-μm-Nominalfilter. Derartige Filterelemente mit Trenngrenzen < 1 μm nominal werden als Vorfilter bezeichnet und sind relativ kostengünstig erhältlich. Durch die Verwendung eines derartigen Vorfilters im Wasserzulauf zu einem Feinstfilter, lässt sich dessen Standzeit deutlich verlängern, was sich auf die Dauer in niedrigeren Betriebskosten niederschlägt.A advantageous development of the invention Drinking water treatment plant includes next to a micro-filter with a cut-off of absolutely 1 μm, preferably in Formed a membrane filter, an upstream 0.5 micron nominal filter. Such filter elements with separation limits <1 micron nominal are called pre-filters and are relatively inexpensive available. By using such a prefilter in the water inlet to a fine filter, can be the Longer service life, which in the long run in lower operating costs.
Feinstfilter weisen ein Partikelrückhaltevermögen für Partikel ≥ 1 μm von 99,98% auf und stellen in der Regel eine Kombination aus Tiefenfilter und Membranfilter dar. Durch die Kombination von Vor- und Feinstfilter lassen sich die Partikelzahlen von einigen 100 pro ml auf weit unter 100 pro ml reduzieren, was einer Reduktion der Trübstoffbelastung von 85 bis 98% entspricht.microfilter have a particle retention for Particles ≥ 1 μm of 99.98% and place in usually a combination of depth filter and membrane filter. The combination of pre-filter and micro-filter can be the Particle counts from a few 100 per ml to well below 100 per ml reduce what a reduction of the turbidity load from 85 to 98%.
Zwar ist es mit einer Partikelfilterung der angegebenen Art möglich, sowohl Bakterien als auch Virenaggregate und andere Mikroorganismen wirksam aus dem primär bereitgestellten Wasser zu eliminieren. Da im Trinkwasser allerdings auch Mikroorganismen < 1 μm enthalten sind, ist es nicht möglich, mittels einer Partikelfilterstufe, wie sie in der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage vorgesehen ist, alle pathogenen oder potentiell pathogenen Mikroorganismen herauszufiltern.Though is it possible with a particle filter of the specified type, both bacteria and viral aggregates and other microorganisms Effectively eliminated from the primary provided water. As in drinking water, however, microorganisms <1 micron are not possible, by means of a particle filter stage, as provided in the drinking water treatment plant according to the invention is, all pathogenic or potentially pathogenic microorganisms filter out.
Zu diesem Zweck ist eine erste UV-Desinfektionsstufe in Form einer UV-Bestrahlungseinrichtung vorgesehen, mit der die im Kaltwasser nach der Partikelfilterung verbleibenden freischwimmenden Mikroorganismen unschädlich gemacht werden. Bei der UV-Desinfektion wird das zu entkeimende Wasser an einem UV-Strahler vorbeigeleitet, dessen Wellenlänge geeignet ist, die freischwimmenden Mikroorganismen abzutöten bzw. zu inaktivieren. Die Wirksamkeit der UV-Desinfektion hängt unmittelbar vom Trübungsgrad bzw. der Partikelfreiheit des zu entkeimenden Wassers ab, da im Wasser vorhandene Partikel die UV-Strahlung streuen und insoweit den Wirkungsgrad der UV-Desinfektion vermindern. Es ist daher sicherzustellen, dass das die Partikelfilterstufe verlassende Wasser eine Trübstoffbelastung von weniger als 0,2 NTU aufweist. Anzumerken ist hier auch, dass Wirtszellen (Zellen, die im Inneren Keime aufweisen) und Keimansammlungen (wie Bakterienaggregate) durch UV-Bestrahlung nicht wirksam bekämpft werden können. Ihre Entfernung ist nur durch geeignete Filtration, wie angegeben, vor der UV-Desinfektion wirksam möglich.To This purpose is a first UV disinfection stage in the form of a UV irradiation device provided with the cold water after the particle filtering remaining free-floating microorganisms be made harmless. When the UV disinfection is the water to be sterilized passed by a UV lamp whose Wavelength is suitable, the free-floating microorganisms kill or inactivate. The effectiveness of UV disinfection depends directly on the degree of turbidity or particle freedom of the water to be sterilized, since there are particles in the water scatter the UV radiation and so far the efficiency of UV disinfection Reduce. It must therefore be ensured that this leaves the particle filter stage Water has a turbidity load of less than 0.2 NTU having. It should also be noted here that host cells (cells, the have germs inside) and germ aggregates (such as bacterial aggregates) can not be effectively controlled by UV irradiation. Their removal is only possible by suitable filtration as indicated effectively possible before UV disinfection.
Die in der UV-Desinfektionsstufe zur Anwendung kommenden UV-Strahler, die vorzugsweise zertifiziert sind, umfassen UV-Lampen in Quarzschutzrohren und stellen durch ihre Bauform sicher, dass der gesamte Wasserstrom durch die UV-Desinfektionsstufe gleichmäßig mit vorzugsweise mindestens etwa 400 J/m2 beaufschlagt wird. Die Funktionsüberwachung der eingesetzten UV-Lampen erfolgt unter Verwendung kalibrierter Stan dard-UV-Sensoren, wodurch sichergestellt wird, dass die erforderlichen Betriebsbedingungen zuverlässig eingehalten werden und insbesondere die UV-Emission durch Alter und Belagbildung innerhalb der Lampen, durch Schwankung der Netzspannung, der Wassertemperatur sowie der UV-Absorption des Wassers durch Trübung nicht in unzulässiger Weise beeinflusst wird.The UV emitters used in the UV disinfection stage, which are preferably certified, comprise UV lamps in quartz protection tubes and, by their design, ensure that the total water flow through the UV disinfection stage is uniform, preferably at least about 400 J / m 2 is charged. The function monitoring of the UV lamps used is carried out using calibrated standard UV sensors, which ensures that the required operating conditions are reliably adhered to and, in particular, the UV emission due to age and formation of deposits inside the lamps, due to fluctuations in the mains voltage, the water temperature and the UV absorption of water by turbidity is not unduly influenced.
Die Wellenlänge der bei der UV-Desinfektion eingesetzten UV-Strahlung richtet sich nach der Art der damit zu bekämpfenden Mikroorganismen. Untersuchungen haben gezeigt, dass mit einer Bestrahlung von etwa 400 J/m2 und einer Wellenlänge von etwa 254 nm alle bekannten pathogenen Mikroorganismen unschädlich gemacht werden können. Optimale Desinfektionsergebnisse sind, insbesondere bei Legionellen, mit Wellenlängen von etwa 240 bis 280 nm zu erzielen.The wavelength of the UV radiation used in the UV disinfection depends on the type of microorganisms to be combated with it. Studies have shown that with irradiation of about 400 J / m 2 and a wavelength of about 254 nm all known pathogenic microorganisms can be made harmless. Optimal disinfection results can be achieved with wavelengths of about 240 to 280 nm, in particular in the case of legionellae.
Von wesentlichem Einfluss ist aber auch die Temperatur des bestrahlten Wassers. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass ein optimales Desinfektionsergebnis unter Einhaltung der oben angegebenen Parameter dann erzielbar ist, wenn gleichzeitig die Wassertemperatur zwischen etwa 10 und 35°C, insbesondere zwischen etwa 10 und 30°C, liegt, besser noch zwischen etwa 12 und 17°C und am besten bei etwa 15°C; Wasser einer Temperatur von etwa 10 bis 35°C wird als kaltes Wasser oder Kaltwasser bezeichnet.However, the temperature of the irradiated water is also of considerable influence. Surprisingly, it has been found that an optimum disinfection result can be achieved while maintaining the above-mentioned parameters, if at the same time the water temperature is between about 10 and 35 ° C., in particular between about 10 and 30 ° C., better still between about 12 and 17 ° C and best at about 15 ° C; Water at a temperature of about 10 to 35 ° C is referred to as cold water or cold water.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anlage einen UV-Niederdruckstrahler zur Erzeugung einer Wellenlänge von etwa 254 nm als Bestrahlungseinrichtung in der ersten UV-Desinfektionsstufe. Alternativ ist es auch möglich, einen UV-Mitteldruckstrahler und/oder einen UV-Amalgam-Niederdruckstrahler zur Erzeugung einer Wellenlänge zwischen etwa 240 und 280 nm in der ersten UV-Desinfektionsstufe einzusetzen.Preferably The system according to the invention comprises a UV low-pressure radiator for generating a wavelength of about 254 nm as the irradiation device in the first UV disinfection stage. Alternatively, it is also possible a UV medium-pressure radiator and / or a UV amalgam low-pressure radiator for generating a wavelength between about 240 and 280 nm in the first UV disinfection stage.
Bevorzugt umfasst die zweite UV-Desinfektionsstufe der erfindungsgemäßen Anlage eine UV-Bestrahlungseinrichtung zur Erzeugung einer Wellenlänge von etwa 185 bis 400 nm, insbesondere von etwa 240 bis 400 nm, für die selektive UV Desinfektion innerhalb des Warmwasserkreislaufs. Das der zweiten UV-Desinfektionsstufe zugeführte Wasser hat dabei vorzugsweise eine Temperatur zwischen etwa 35 und 60°C, insbesondere zwischen etwa 43 und 58°C; der Bereich von etwa 43 bis 55°C, insbesondere von etwa 43 bis 47°C, führt zu besonders vorteilhaften Ergebnissen. Als sehr günstig hat sich die Temperatur von etwa 45°C erwiesen. Wasser innerhalb des Temperaturbereichs von etwa 35 bis 60°C wird als warmes Wasser oder Warmwasser bezeichnet. Eine wirksame UV-Bestrahlung zur Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination, insbesondere zur Legionellenbekämpfung, in Warmwasser ist grundsätzlich bei Wellenlängen zwischen etwa 240 und 400 nm möglich.Prefers includes the second UV-disinfecting step of the invention Plant a UV irradiation device for generating a wavelength from about 185 to 400 nm, especially from about 240 to 400 nm, for Selective UV disinfection within the hot water cycle. The water supplied to the second UV disinfection stage preferably a temperature between about 35 and 60 ° C, in particular between about 43 and 58 ° C; the area of about 43 to 55 ° C, in particular from about 43 to 47 ° C, leads to particularly advantageous results. As a lot Favorably, the temperature has about 45 ° C proved. Water within the temperature range of about 35 to 60 ° C. is called warm water or hot water. An effective UV irradiation to prevent microbiological contamination, especially for legionella control, in hot water basically at wavelengths between about 240 and 400 nm possible.
Überraschenderweise wurde festgestellt, dass ein optimales Desinfektionsergebnis unter Einhaltung der oben angegebenen Parameter und mit einer UV-Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen etwa 185 und 400 nm, insbesondere etwa 240 bis 400 nm, dann erreicht wird, wenn gleichzeitig die Wassertemperatur des bestrahlten warmen Wassers zwischen etwa 35 und 60°C, insbesondere zwischen etwa 43 und 58°C liegt, wobei der Bereich von etwa 43 bis 47°C ganz besonders bevorzugt ist. In der Praxis erweist sich die Temperatur zwischen etwa 43 bis 47°C als besonders vorteilhaft, am besten bei etwa 45°C.Surprisingly was found to have an optimal disinfection result under Compliance with the above parameters and with a UV radiation in the wavelength range between about 185 and 400 nm, in particular about 240 to 400 nm, then reached when at the same time the water temperature the irradiated warm water between about 35 and 60 ° C, in particular between about 43 and 58 ° C, wherein the Range of about 43 to 47 ° C is very particularly preferred. In practice, the temperature is between about 43 to 47 ° C especially advantageous, preferably at about 45 ° C.
Noch zufriedenstellende Desinfektionsergebnisse sind im Allgemeinen auch zu erzielen, wenn die Temperatur des Kaltwassers beim Bestrahlen unter 10°C, insbesondere bis auf etwa 4°C, und/oder die des Warmwassers unter etwa 35°C, insbesondere bis auf etwa 30°C gesenkt wird, also unterhalb des vorstehend definierten Temperaturbereichs für Kalt- bzw. Warmwasser bei der UV-Bestrahlung. Die oben bezeichneten Temperaturdefinitionen für das Warmwasser wie auch für das Kaltwasser können zahlenmäßig (theoretisch) ersichtlich überlappen. Hierbei ist es für den Fachmann klar, dass er die Temperatur innerhalb der Rahmenbedingungen so wählen muss, dass zwischen der Temperatur des UV-bestrahlten Warmwassers und der des US-bestrahlten Kaltwassers ein hinlänglicher Unterschied besteht. Zweckmäßigerweise beträgt die Differenz zwischen der Temperatur des Warmwassers und der des Kaltwassers mindestens 5°C, insbesondere mindestens etwa 10°C. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, sollte die Temperaturdifferenz mindestens etwa 15°C, insbesondere mindestens etwa 20°C betragen. In der Mehrzahl der praktischen Anwendungsfälle der Erfindung beträgt die vorteilhafte Temperaturdifferenz etwa 25 bis 30°C.Yet satisfactory disinfection results are in general as well to achieve when the temperature of the cold water when irradiating below 10 ° C, in particular up to about 4 ° C, and / or the of hot water below about 35 ° C, in particular to about 30 ° C is lowered, that is below the above defined Temperature range for cold or hot water during UV irradiation. The above-defined temperature definitions for the hot water as well as for the cold water can be numerically overlap (theoretically). Here it is for It is clear to the person skilled in the art that the temperature is within the framework so choose that between the temperature of the UV-irradiated hot water and that of the US irradiated cold water a sufficient Difference exists. Appropriately the difference between the temperature of the hot water and that of the Cold water at least 5 ° C, in particular at least about 10 ° C. For best results, the temperature difference should be at least about 15 ° C, especially at least about 20 ° C be. In the majority of practical applications the invention, the advantageous temperature difference is about 25 to 30 ° C.
Weiterhin wurde überraschenderweise gefunden, dass es für den Erfolg der UV-Desinfektion von Warmwasser wesentlich ist, dass der Wellenlängenbereich von etwa 185 nm bis 400 nm, insbesondere etwa 240 nm bis 400 nm, bei der UV-Bestrahlung gewählt wird.Farther It was surprisingly found that it was for the success of UV disinfection of hot water is essential that the wavelength range from about 185 nm to 400 nm, in particular about 240 nm to 400 nm, selected in the UV irradiation becomes.
Die in der zweiten UV-Desinfektionsstufe innerhalb der Warmwasserzirkulation verwendete UV-Bestrahlungseinrichtung unterscheidet sich nicht grundsätzlich von der in der ersten UV-Desinfektionsstufe verwendeten Bestrahlungseinrichtung. Es ist lediglich sicherzustellen, dass deren Betrieb auch im Warmwasser mittels Sensorüberwachung zuverlässig möglich ist.The in the second UV disinfection stage within the hot water circulation used UV irradiation device does not differ fundamentally from the irradiation device used in the first UV disinfection step. It is only to ensure that their operation in hot water reliably possible by means of sensor monitoring is.
Vorteilhafterweise umfasst die Bestrahlungseinrichtung der zweiten UV-Desinfektionsstufe der erfindungsgemäßen Anlage einen derart geeigneten UV-Mitteldruckstrahler und/oder UV-Amalgam-Niederdruckstrahler zur Erzeugung einer Wellenlänge zwischen etwa 185 und 280 nm, insbesondere von etwa 240 bis 280 nm.advantageously, includes the irradiation device of the second UV disinfection stage the inventive system such a suitable medium-pressure UV lamps and / or UV amalgam low pressure radiator for generating a wavelength between about 185 and 280 nm, in particular from about 240 to 280 nm.
In einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage ist das Warmwasserbereitungsmittel in der Form eines Warmwasserboilers mit einem Warmwasserspeicher, der den Boilernutzraum definiert, und mit einer Heizeinrichtung, zur Erwärmung des Wassers in dem Warmwasserspeicher, vorgesehen. Der Warmwasserspeicher hat einen Einlass für Kaltwasser und einem Auslass für das erzeugte Warmwasser. Ein weiterer Wassereinlass ist zudem vorgesehen, durch den das bereits im Boiler einmal erwärmte Wasser nach Durchlaufen der zweiten UV-Desinfektionsstufe jedenfalls teilweise wieder in den Warmwasserspeicher zurückströmen kann, wobei diese Warmwasserzirkulation durch eine fluidmechanische Verbindung zwischen dem Auslass der zweiten UV-Desinfektionsstufe und dem zweiten Einlass des Warmwasserspeicher ermöglicht wird. Dieser insoweit herkömmliche Boiler weist zudem eine übliche Temperaturregeleinrichtung auf, die mit der Heizeinrichtung gekoppelt ist, um eine jeweils gewünschte Warmwassertemperatur im Bereich von 30 bis 60°C, insbesondere etwa 35 bis 60°C, konstant aufrecht zu erhalten. Die Heizeinrichtung ist in herkömmlicher Weise als elektrische oder gasbetriebene Heizung ausgelegt.In a further embodiment of the drinking water treatment plant according to the invention, the hot water preparation means in the form of a hot water boiler with a hot water tank, which defines the Boilernutzraum, and provided with a heater for heating the water in the hot water tank. The hot water tank has an inlet for cold water and an outlet for the produced hot water. A further water inlet is also provided, through which the water already heated in the boiler after passing through the second UV disinfection stage at least partially back into the hot water tank, said hot water circulation through a fluid mechanical connection between the outlet of the second UV disinfection stage and the second Inlet of the hot water tank is enabled. This far conventional boiler also has a conventional temperature control device, which is coupled to the heater to a respective desired hot water temperature in the range of 30 to 60 ° C, in particular about 35 to 60 ° C, to maintain constant. The heater is designed in a conventional manner as an electric or gas-powered heater.
Die optimale Temperatur des Wassers im Warmwasserspeicher der erfindungsgemäßen Anlage beträgt etwa 43 bis 58°C; insbesondere etwa 43 bis 55°C, wobei eine Tempera tur von etwa 43 bis 47°C und insbesondere von etwa 45°C zu besonders vorteilhaften Ergebnissen führt. Ein Betrieb an der möglichen oberen Temperaturgrenze von etwa 60°C ist dagegen zu vermeiden, da ein derartiger Betrieb oberhalb der Gebrauchstemperatur des erzeugten Warmwassers liegt und daher unwirtschaftlich ist. Zudem tritt bei Temperaturen von etwa 60°C und darüber eine anormale Verkalkung auf, die wie bereits vorstehend angegeben, keine wirtschaftliche Verfahrensführung mehr ermöglicht.The optimum temperature of the water in the hot water tank of the invention Plant is about 43 to 58 ° C; especially about 43 to 55 ° C, with a temperature of about 43 to 47 ° C. and especially from about 45 ° C to particularly advantageous Results. An operation at the possible upper temperature limit of around 60 ° C should be avoided, since such an operation above the service temperature of the produced hot water is and therefore uneconomical. It also occurs at temperatures from about 60 ° C and above an abnormal calcification as stated above, no economic Process management more possible.
Im Hinblick auf die Verwendung eines gängigen Warmwasserboilers der angegebenen Art mit nur einem Einlass und einem Auslass, ist es vorteilhaft, wenn dieser eine Einlass ein Anschlussstück in der Form eines T-Stücks aufweist, über das sowohl die Kaltwasserzufuhr aus der ersten UV-Desinfektionsstufe als auch die Warmwasserzufuhr aus der zweiten UV-Desinfektionsstufe in den Warmwasserspeicher ermöglicht wird. Bevorzugt erfolgt dabei der Wasserzutritt auf die übliche Weise im unteren Bereich der vertikalen Boilernutzraumausdehnung.in the Regard to the use of a common hot water boiler of the specified type with only one inlet and one outlet It is advantageous if this one inlet is a fitting in the form of a tee over the both the cold water supply from the first UV disinfection stage as well as the hot water supply from the second UV disinfection stage is made possible in the hot water tank. Preferably takes place while the water access in the usual way in the bottom Area of vertical boiler floor space expansion.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage ist das Warmwasserbereitungsmittel in Form eines Warmwasserboilers mit einem Kaltwasserzutritt in den Warmwasserspeicher im mittleren Bereich der vertikalen Boilernutzraumausdehnung ausgebildet, während der Warmwassereinlass für das von der zweiten Desinfektionsstufe rückgeleitete Warmwasser im unteren Bereich der vertikalen Boilernutzraumausdehnung vorgesehen ist. Durch diese räumliche Trennung der Zuläufe von desinfiziertem Kalt- und Warmwasser wird insbesondere die Biofilmbildung im Warmwasserspeicher reduziert, da sich infolge der unterschiedlichen Wassertemperaturen das eintretende desinfizierte Kaltwasser vom Einlass in den unteren Bereich des Warmwasserspeichers und das eintretende desinfizierte Warmwasser vom unteren in den oberen Bereich des Warmwasserspeichers bewegt, wodurch eine Wasserzirkulation innerhalb des Warmwasserspeichers jedenfalls unterstützt wird, die ihrerseits einer Biofilmbildung im Warmwasserspeicher entgegenwirkt.In a further advantageous embodiment of the invention Drinking water treatment plant is the hot water preparation in the form of a hot water boiler with a cold water inlet in the Hot water storage tank in the middle area of the vertical boiler utility room extension formed while the hot water inlet for the returned from the second disinfection stage hot water provided in the lower part of the vertical Boilernutzraumausdehnung is. Through this spatial separation of the inlets disinfected cold and hot water in particular biofilm formation reduced in the hot water tank, as a result of the different Water temperatures the entering disinfected cold water from Inlet into the bottom of the hot water tank and the entering disinfected hot water from the lower to the upper part of the hot water tank moves, creating a water circulation within the hot water tank is supported in any case, which in turn biofilm formation counteracts in the hot water tank.
Von Vorteil ist es bei der erfindungsgemäßen Anlage, wenn die fluidmechanische Verbindung zwischen dem Auslass und dem Einlass des Warmwasserbereitungsmittels zur kontinuierlichen Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch das Warmwasserbereitungsmittel und die zweite UV-Desinfektionsstufe ausgebildet ist. Diese kontinuierliche Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf kann einerseits passiv, durch entsprechende Auslegung des Strömungsquerschnitts der fluidmechanischen Verbindung, die zudem bevorzugt wärmeisoliert ist, oder aktiv, durch Verwendung einer Förderpumpe innerhalb der wärmeisolierten fluidmechanischen Verbindung erfolgen.From Advantage is it in the system according to the invention, when the fluid mechanical connection between the outlet and the Inlet of the water heater for continuous guidance of the heated drinking water in the circulation through the hot water preparation and the second UV disinfection stage is formed. This continuous leadership the heated drinking water in the circulation can on the one hand passive, by appropriate design of the flow cross-section the fluid mechanical connection, which also preferably thermally insulated is, or active, by using a feed pump within the heat-insulated fluid mechanical connection take place.
Die vorteilhaften Desinfektionseigenschaften der erfindungsgemäßen Anlage kommen aber auch in einer Ausführungsform mit einer fluidmechanischen Verbindung zwischen dem Auslass und dem Einlass des Warmwasserbereitungsmittels zur Geltung, die eine diskontinuierliche Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch die genannten Anlagenteile ermöglicht. Zu diesem Zweck ist in der fluidmechanischen Verbindung eine Förderpumpe vorgesehen, die entweder zeit- oder temperaturgesteuert den Warmwasserkreislauf zwischen der zweiten UV-Desinfektionsstufe und dem Warmwasserbereitungsmittel bewirkt oder unterbricht.The advantageous disinfection properties of the invention But also come in one embodiment with a plant fluid mechanical connection between the outlet and the inlet of the water heater, which is a discontinuous Guiding the heated drinking water in the circulation made possible by the aforementioned plant parts. To this Purpose is in the fluid mechanical connection a feed pump provided that either the time or temperature controlled the hot water cycle between the second UV disinfection stage and the hot water preparation causes or interrupts.
Vorzugsweise hat die erfindungsgemäße Anlage einen Anschluss an der Partikelfilterstufe, der zur direkten Einleitung von Rohwasser mit einer Trübstoffbelastung ≤ 0,2 NTU aus einer zentralen Wasserversorgung ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, auch bei einer prinzipiell mit Vorfilter ausgerüsteten Partikelfilterstufe die Betriebskosten zu senken, indem eine Benutzung des vorhandenen Vorfilters unterbleibt. Eine Kostenersparnis ergibt sich hierbei durch geringeren Wartungsaufwand, verbunden mit geringeren Betriebskosten. Derartige kostengünstige Vorfilter ermöglichen auch den Verzicht auf sogenannte Endstrangfilter.Preferably the plant according to the invention has a connection at the particle filter stage, for the direct discharge of raw water with a turbidity load ≤ 0.2 NTU from one central water supply is formed. This makes it possible even with a principle equipped with pre-filter Particulate filter stage to reduce operating costs by using one the existing pre-filter is omitted. A cost saving results this is due to lower maintenance, combined with lower Operating cost. Allow such inexpensive pre-filter also the renunciation of so-called Endstrangfilter.
Für die Versorgung aus einem lokalen Wasservorkommen sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung eine Vorfiltrationsstufe vor, die der Partikelfilterstufe vorgeschaltet ist und die ein Filtermittel mit einer Porengröße von ≥ 10 μm aufweist. Durch eine derartige Vorfiltrationsstufe können auch witterungsbedingte Stosstrübungen ohne wesentliche Beeinträchtigung der Funktion der Partikelfilterstufe aufgefangen werden, wodurch sich die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Anlage bei Einspeisung von Rohwasser aus einem lokalen Wasservorkommen erhöht.For the supply from a local water resource sees another Embodiment of the invention, a pre-filtration stage before, which is upstream of the particle filter stage and the filter means with a pore size of ≥ 10 μm having. Through such a pre-filtration stage can also weather-related Stosstrübungen without substantial Impairment of the function of the particle filter stage caught become, whereby the operational safety of the invention Plant feeding in raw water from a local water resource elevated.
Die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage durch Verwendung eines Rückspülfilters oder eines Schichtfilters innerhalb der Vorfiltrationsstufe erweitert das Filterrückhaltever mögen des Vorfilters auf kostengünstige und zuverlässige Art, so dass die Funktion der Partikelfilterstufe auch bei großen Schwankungen der Partikelzahl im eingespeisten Rohwasser aus einem lokalen Wasservorkommen zuverlässig sichergestellt ist.The Development of the system according to the invention by Use of a backwash filter or a layer filter within the prefiltration stage, the filter retention capability expands of the pre-filter on cost-effective and reliable Type, so the function of the particle filter stage even with large fluctuations the number of particles in the injected raw water from a local water resources reliable is ensured.
Jeweils
eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser ist in den beigefügten
Gemäß
Von
dem Rohwasseranschluss (
Eine
fünfte Verbindungsleitung (
Der
Warmwasseraufbereitungsstrang ist damit dem Kaltwasseraufbereitungsstrang
im Bereich der dritten Verbindungsleitung (
In
der sechsten Verbindungsleitung (
Die
in
Mit
der in
Es ist weiterhin die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser anzugeben, welches die im Einzelnen oben angegebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet und insoweit eine permanente Wasserbehandlung von Kalt- und Warmwasser zur Verminderung der mikrobiologischen Kontamination, insbesondere des Legionellenwachstums, zuverlässig ermöglicht, das ohne Verwendung chemischer Zusätze ausführbar ist und das keine unzulässige und geschmacklich negative Veränderung des aufbereiteten Trinkwassers bewirkt, das bei einer Betriebs- und Speichertemperatur durchführbar ist, bei der dauerhaft keine wesentliche Kalkablagerung inner halb der wasserführenden Anlagenkomponenten auftritt und bei der insbesondere auch keine nur kurzzeitige thermische Desinfektion mit hohen Wassertemperaturen erforderlich ist, und das folglich mit relativ niedrigen Betriebs-, Wartungs- und Personalkosten durchführbar ist.It is still the object of the present invention, a method to specify the treatment of drinking water, which in detail above-mentioned disadvantages of the prior art overcomes and insofar a permanent water treatment of cold and hot water for the reduction of microbiological contamination, in particular of legionella growth, reliably enabling this can be done without the use of chemical additives is and that is not unacceptable and tasted negative Changing the treated drinking water causes the at a service and storage temperature feasible is in the durably no significant lime deposit within half the water-bearing system components occurs and at in particular also no short-term thermal disinfection is required with high water temperatures, and therefore with relatively low operating, maintenance and personnel costs feasible is.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 17 gelöst, wonach das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser, insbesondere zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser, vorgesehen ist und die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
- (a) Filtration des aufzubereitenden Trinkwassers in einer Partikelfilterstufe;
- (b) UV-Desinfektion des gefilterten Trinkwassers in einer ersten UV-Desinfektionsstufe;
- (c) Weiterleitung eines ersten Teils des Trinkwassers von der ersten UV-Desinfektionsstufe zu einer Trinkwasserentnahmestelle;
- (d) Weiterleitung eines zweiten Teils des Trinkwassers von der ersten UV-Desinfektionsstufe zu einem Warmwasserbereitungsmittel;
- (e) Erwärmung des zweiten Teils des Trinkwassers in dem Warmwasserbereitungsmittel;
- (f) Weiterleitung eines ersten Teils des erwärmten Trinkwassers von dem Warmwasserbereitungsmittel über die zweite UV-Desinfektionsstufe zur weitergehenden Entfernung und Verhinderung der mikrobiologischen Kontamination des erwärmten Trinkwassers zu der Trinkwasserentnahmestelle und Rückleitung eines zweiten Teils des erwärmten Trinkwassers von der zweiten UV-Desinfektionsstufe durch eine Verbindung zu dem Warmwasserbereitungsmittel oder Weiterleitung eines ersten Teils des erwärmten Trinkwassers von dem Warmwasserbereitungsmittel zu der Trinkwasserentnahmestelle und Rückleitung eines zweiten Teils des erwärmten Trinkwassers über die zweite UV-Desinfektionsstufe durch eine Verbindung zu dem Warmwasserbereitungsmittel zur weitergehenden Entfernung und Verhinderung der mikrobiologischen Kontamination des erwärmten Trinkwassers; und
- (g) Führung des zweiten Teils des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch die Verbindung, das Warmwasserbereitungsmittel und die zweite UV-Desinfektionsstufe, zur weitergehenden Entfernung und Verhinderung der mikrobiologischen Kontamination des erwärmten Trinkwassers.
- (a) Filtration of the drinking water to be treated in a particle filter stage;
- (b) UV disinfecting the filtered drinking water in a first UV disinfecting step;
- (c) forwarding a first portion of the drinking water from the first UV disinfection stage to a drinking water supply point;
- (d) forwarding a second portion of the drinking water from the first UV disinfection stage to a hot water preparation means;
- (e) heating the second part of the drinking water in the water heating means;
- (F) forwarding a first portion of the heated drinking water from the water heating means via the second UV disinfection stage for further removal and prevention of microbiological contamination of the heated drinking water to the drinking water supply and return of a second portion of the heated drinking water from the second UV disinfection stage through a compound to the hot water preparation means or forwarding a first portion of the heated drinking water from the hot water preparation means to the drinking water removal point and returning a second portion of the heated drinking water via the second UV disinfection stage through a connection to the hot water preparation means for further removal and prevention of microbiological contamination of the heated drinking water; and
- (g) circulating the second portion of the heated drinking water through the compound, the hot water preparation and the second UV disinfection stage to further remove and prevent the microbiological contamination of the heated drinking water.
Somit wird in einem ersten Verfahrensschritt das zugeführte Trinkwasser in einer Partikelfilterstufe filtriert und anschließend einer UV-Bestrahlung in einer ersten UV-Desinfektionsstufe unterzogen, bevor ein erster Teil des zugeführten Trinkwassers von der ersten UV-Desinfektionsstufe als Kaltwasser zu einer Trinkwasserentnahmestelle weitergeleitet wird, während ein zweiter Teil des zugeführten Trinkwassers von der ersten UV-Desinfektionsstufe zu einem Warmwasserbereitungsmittel mit einer Warmwasserrückleitung geleitet, dort erwärmt und anschließend – jedenfalls teilweise – einer weiteren UV-Bestrahlung in einer zweiten UV-Desinfektionsstufe unterzogen wird. Die zweite UV-Desinfektionsstufe ist dabei entweder in der fluidmechanischen Verbindung zwischen dem Warmwasserbereitungsmittel und der Trinkwasserentnahmestelle oder – alternativ – in der Warmwasserrückleitung, die zwischen dem Auslass und dem Einlass des Warmwasserbereitungsmittels vorgesehen ist, ausgebildet. In dem insoweit von der zweiten UV-Desinfektionsstufe, der Warmwasserrückleitung und dem Warmwasserbereitungsmittel gebildeten Warmwasserkreislauf werden die verbliebenen und eventuell neu in den Warmwasserkreislauf eingetretenen Mikroorganismen durch UV-Oxidation in der zweiten UV-Stufe abgetötet.Consequently In a first process step, the supplied drinking water filtered in a particle filter stage and then subjected to UV irradiation in a first UV disinfection stage, before a first portion of the supplied drinking water from the first UV disinfection stage as cold water to a drinking water outlet is forwarded while a second part of the supplied Drinking water from the first UV disinfection stage to a hot water preparation passed with a hot water return, heated there and then - at least in part - one subjected to further UV irradiation in a second UV disinfection stage. The second UV disinfection stage is either in the fluid mechanical Connection between the water heater and the drinking water outlet or - alternatively - in the hot water return, provided between the outlet and the inlet of the water heating means is, trained. In the extent of the second UV disinfection stage, the hot water return and the hot water preparation formed Hot water cycle will be the remaining and possibly new in the hot water cycle occurred microorganisms by UV oxidation killed in the second UV stage.
Durch die Kombination von Filtration in der Partikelfilterstufe und selektiver UV-Oxidation in der ersten UV-Desinfektionsstufe wird, wie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anlage gemäß Anspruch 1 angegeben, das zu behandelnde Wasser zunächst nachhaltig von Mikroorganismen, insbesondere Legionellen, desinfizierend gereinigt, und so eine Bakterienbesiedlung und Biofilmbildung auf den wasserführenden Oberflächen innerhalb der Anlage jedenfalls wesentlich erschwert. Durch die zweite UV-Bestrahlung in der zweiten UV-Desinfektionsstufe wird die Anzahl der noch verbliebenen oder aus dem Warmwasserbereitungsmittel oder Leitungssystem hinzugekommenen freischwimmenden Mikroorganismen weiter reduziert. Schließlich wird durch die fortgesetzte Zirkulation wenigstens eines Teils des erwärmten Trinkwassers unter jeweils erneuter Erwärmung in dem Warmwasserbereitungsmittel und jeweils erneuter UV-Bestrahlung in der zweiten UV-Desinfektionsstufe dauerhaft eine niedrige Warmwasserbelastung durch Mikroorganismen sichergestellt.The combination of filtration in the particle filter stage and selective UV oxidation in the first UV disinfection stage, as already stated in connection with the system according to the invention as claimed in claim 1, the treatment to be treated Water is first disinfected by microorganisms, in particular Legionella, disinfected, and so much more difficult bacterial colonization and biofilm formation on the water-bearing surfaces within the system anyway. The second UV irradiation in the second UV disinfection stage further reduces the number of free-floating microorganisms still remaining or added to the hot water preparation or piping system. Finally, the continued circulation of at least a portion of the heated drinking water, with renewed heating in the hot water preparation means and respectively renewed UV irradiation in the second UV disinfection stage, permanently ensures a low hot water load by microorganisms.
Mit anderen Worten: Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht zuverlässig eine ununterbrochene und kostengünstige Bereitstellung von in mikrobiologischer Hinsicht hochwertigem Kalt- und Warmwasser, das zudem keine geschmackliche Beeinträchtigung aufweist und keine Chemikalienzusätze enthält.With In other words: the method according to the invention Reliably enables a continuous and cost-effective provision of in microbiological Regard high-quality cold and hot water, which also no taste Has impairment and no chemical additives contains.
Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens stellen die Gegenstände der abhängigen Ansprüche 18 bis 21 dar. Einzelheiten zu diesen vorteilhaften Ausführungsformen ergeben sich unmittelbar aus den obigen Erläuterungen zu den korrespondierenden vorteilhaften Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anlage gemäß Anspruch 1.advantageous Embodiments of the method according to the invention make the objects of the dependent claims 18 to 21 dar. Details of these advantageous embodiments arise directly from the above explanations to the Corresponding advantageous developments of the invention Plant according to claim 1.
Die Eignung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser und insbesondere zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser impliziert eine entsprechende Eignung für Nutzwasser bzw. Brauchwasser oder Betriebswasser. Die Erfindung ist insoweit ausdrücklich auch auf ein Verfahren und eine Anlage zur Aufbereitung von Nutzwasser gerichtet und nicht auf die reine Trinkwasseraufbereitung beschränkt.The Suitability of the method and the inventive plant for the treatment of Drinking water and especially for the removal and prevention of microbiological contamination of drinking water implies a corresponding Suitability for service water or service water or process water. The invention is expressly also to a method and a plant for the treatment of industrial water directed and not limited to the pure drinking water treatment.
Im Weiteren wird eine Anwendungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Anwendungsbeispiels erläutert:in the Furthermore, an application form of the invention Method explained using an application example:
Beispiel 1example 1
Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbereitung von
Trinkwasser, insbesondere zur Entfernung und Verhinderung einer
mikrobiologischen Kontamination von Trinkwassers, wird nach einem
ersten Anwendungsbeispiel mit den folgenden Verfahrensschritten
ausgeführt:
Über eine zentrale Wasserversorgung
wird Kaltwasser bzw. Rohwasser mit einer Temperatur von 20°C und
einer Trübstoffbelastung von 0,14 NTU (Partikelzahl 650
pro ml) bereitgestellt und im Anschluss in einer Partikelfilterstufe
mit einem Membranfilter – Hersteller Pall, Typ AriaTM LT, Trenngrenze 1 μm absolut – feinstfiltriert
(1. Verfahrensschritt); durch die Feinstfiltration reduziert sich
die Trübstoffbelastung auf 0,05 NTU (Partikelzahl 6 pro
ml). Das aufbereitete Kaltwasser wird nunmehr einer ersten UV-Desinfektion
(2. Verfahrensschritt) in einer ersten UV-Desinfektionsstufe, Hersteller
Kryschi, Typ MH-30eR, Beleuchtung 400 J/m2,
Wellenlänge 254 nm, unterzogen und zu einem ersten Teil
zu ei ner Trinkwasserentnahmestelle weitergeleitet, wo es zur potentiellen Verwendung
ansteht (3. Verfahrensschritt). Ein zweiter Teil des gefilterten
und UV-desinfizierten Kaltwassers wird in ein Warmwasserbereitungsmittel
in Form eines herkömmlichen, elektrisch beheizten Warmwasserboilers
mit einer Thermostatregelung geleitet (4. Verfahrensschritt), dort
auf 45°C erwärmt (5. Verfahrensschritt) und unmittelbar
anschließend einer zweiten UV-Desinfektion in einer zweiten
UV-Desinfektionsstufe, Hersteller Kryschi, Typ MH-30eR, Beleuchtung
400 J/m2, Wellenlänge 254 nm, unterzogen
(6. Verfahrensschritt). Das aufbereitete Warmwasser strömt
nun zu einem ersten Teil direkt zu der Trinkwasserentnahmestelle
(7. Verfahrensschritt), wo es zur potentiellen Verwendung ansteht.
Der verbleibende zweite Teil des aufbereiteten Warmwassers wird über
eine Verbindungsleitung nach der zweiten UV-Desinfektion in das
Warmwasserbereitungsmittel zurückgeleitet (8. Verfahrensschritt)
und in diesem Kreislauf, unter Konstanthaltung der angegebenen maßgeblichen
Einstellparameter für Temperatur, Beleuchtung und UV-Wellenlänge,
einer kontinuierlichen Abfolge von Erwärmung und UV-Desinfektion
unterzogen (9. Verfahrensschritt). Das an der Trinkwasserentnahmestelle
bereitgestellte Warmwasser hat eine Temperatur von 45 ± 1,5°C und
weist, wie das bereitgestellte Kaltwasser, dauerhaft eine Legionellenkonzentration
unterhalb der Bestimmungsgrenze auf.The inventive method for the treatment of drinking water, in particular for the removal and prevention of microbiological contamination of drinking water, is carried out according to a first application example with the following process steps:
Cold water or raw water having a temperature of 20 ° C and a turbidity load of 0.14 NTU (number of particles 650 per ml) is provided via a central water supply and the port in a particulate filter stage with a membrane filter - manufacturer Pall, type Aria TM LT, separation limit 1 μm absolute - very finely filtered (1st process step); the ultrafine filtration reduces the turbid load to 0.05 NTU (particle number 6 per ml). The treated cold water is now a first UV disinfection (2nd step) in a first UV disinfection stage, manufacturer Kryschi, type MH-30eR, lighting 400 J / m 2 , wavelength 254 nm subjected, and to a first part to egg ner Water supply point forwarded where it is pending for potential use (3rd step). A second part of the filtered and UV-disinfected cold water is passed into a hot water preparation means in the form of a conventional, electrically heated hot water boiler with a thermostat control (4th step), there heated to 45 ° C (5th step) and immediately followed by a second UV Disinfection in a second UV disinfection stage, manufacturer Kryschi, type MH-30eR, illumination 400 J / m 2 , wavelength 254 nm subjected (6th step). The treated hot water now flows to a first part directly to the drinking water supply point (7th step), where it is for potential use. The remaining second part of the treated hot water is returned via a connecting line after the second UV disinfection in the hot water preparation (8th step) and in this cycle, while maintaining the specified relevant parameters for temperature, illumination and UV wavelength, a continuous sequence of Heating and UV disinfection subjected (9th step). The hot water provided at the drinking water tap has a temperature of 45 ± 1.5 ° C and, like the supplied cold water, permanently has a concentration of Legionella below the limit of quantification.
- 11
- Gebäudeeintritt/RohwasseranschlussBuilding Admission / raw water connection
- 22
- Partikelfilterstufeparticulate filter stage
- 33
- erste UV-Desinfektionsstufefirst UV disinfection stage
- 44
- Warmwasserbereitungsmittelwater heating means
- 55
- zweite UV-Desinfektionsstufesecond UV disinfection stage
- 66
- Mischvorrichtung/„point of use”Mixer / "point of use
- 77
- Trinkwasserentnahmestelle/AblaufWater removal point / process
- 88th
- erste Verbindungsleitungfirst connecting line
- 99
- zweite Verbindungsleitungsecond connecting line
- 1010
- dritte Verbindungsleitungthird connecting line
- 1111
- vierte Verbindungsleitungfourth connecting line
- 1212
- fünfte Verbindungsleitungfifth connecting line
- 1313
- sechste Verbindungsleitungsixth connecting line
- 1414
- siebte Verbindungsleitungseventh connecting line
- 1515
- KaltwassernetzCold water network
- KWKW
- Kaltwassercold water
- WWWW
- Warmwasserhot water
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Representative=s name: MEISSNER, BOLTE & PARTNER GBR, DE Effective date: 20110905 Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE Effective date: 20110905 |
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