DE1924125B2

DE1924125B2 - ION EXCHANGE PROCESS FOR TREATMENT OF LIQUIDS, IN PARTICULAR WATER, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESS

Info

Publication number: DE1924125B2
Application number: DE19691924125
Authority: DE
Inventors: Kurt 7031 Holzgerhngen Marquard
Original assignee: Hager and Elsaesser GmbH
Current assignee: Hager and Elsaesser GmbH
Priority date: 1969-05-12
Filing date: 1969-05-12
Publication date: 1973-03-08
Also published as: DE1924125A1; AT291133B; CH497198A; FR2047564A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Ionenaustauschverfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, bei welchem die beladenen Austauschmassen aus dem Beladungsprozeß im Festbett portions- und taktweise nach unten aus der Betriebskolonne abgezogen und einem Regenerier- und Waschprozeß zugeführt werden.The invention relates to an ion exchange method for treating liquids, in particular of water, in which the loaded exchange masses from the loading process in the fixed bed in portions and withdrawn cyclically downwards from the operating column and a regeneration and washing process are fed.

Es sind mehrere Arten von sogenannten kontinuierlich oder quasikontinuierlich arbeitenden Ionenaustauschanlagen zur Behandlung von Wasser bekanntgeworden, bei denen die zum Betrieb eines Ionenaustauschfilters erforderlichen Vorgänge, wie Austauschen, Spülen, Regenerieren, nicht in einem einzigen Behälter vorgenommen, sondern in zeitlich hintereinanderliegender Folge in verschiedenen Apparaturen im Kreislauf vollzogen werden. Gegenüber dem Betrieb mit Festbettfiltern, bei denen der BeIadungs-, Rückspül-, Regenerier- und Waschprozeß der Ionenaustauschermasse im selben Behälter erfolgt, haben diese kontinuierlich arbeitenden Apparaturen den Vorzug, daß praktisch keine, Betriebsunterbrechungen stattfinden und keine während des Regenerier- und Waschprozesses einzuschaltende Ersatzfilter erforderlich sind. Bei einer solchen kontinuierlich arbeitenden Kreislaufapparatur laufen die der Behandlung des Wassers sowie der Regeneration der beladenen Austauschermasse dienenden Verfahrensstufen zeitlich parallel. There are several types of so-called continuously or quasi-continuously operating ion exchange systems become known for the treatment of water, in which the operations required for the operation of an ion exchange filter, such as Replacing, rinsing, regenerating, not carried out in a single container, but in a timely manner consecutive sequence can be carried out in different apparatuses in the circuit. Opposite to the operation with fixed bed filters, in which the loading, backwashing, regeneration and washing process the ion exchange mass takes place in the same container, these have continuously operating equipment the advantage that there are practically no business interruptions and none during the Replacement filters to be switched on during the regeneration and washing process are required. With such a continuous working circulatory apparatus run the treatment of the water and the regeneration of the loaded exchange mass serving process stages in parallel.

Man kennt ein kontinuieriicnes Ionenaustauschverfahren, bei dem das aufzubereitende Wasser von unten in den Behälter eintritt und von unten nach oben die Ionenaustauschschicht durchfließt. Die beladene Austauscherschicht wird zum BehälterbodenA continuous ion exchange process is known in which the water to be treated enters the container from below and from below flows through the ion exchange layer above. The loaded exchanger layer becomes the bottom of the tank

ίο abgesenkt und unter Wasserzugabe für den Transport einer Regeneriersäule zugeführt Zum Waschen wird das Harz einer getrennten Waschkolonne zugeleitet, in der die Reste der Regenerierchemikalien entfernt werden sollen. Alsdann gelangt das Material zu einem über der Austauschersäule angeordneten Trichter zum Zwecke der Speicherung und wird bei Erreichen eines bestimmten Druckes in den Behandlungsbehälter von oben eingeführt. Das Absenken der Austauscherschicht zum Behälterboden und das Auslösen des Transports aus den Wasch- und Regenerierkolonnen erfolgt nach einer festgesetzten Zeit. Eine Überwachung des Stillstandes des Transports wird mit Hilfe von Fotozellen vorgenommen. Die zur Durchführung dieses Verfahrens verwendeten Kolonnen weisen eine große Bauhöhe auf. Wegen der benötigten Vielzahl von Nebenaggregaten, wie Pumpen usw., sind die Anlagen sehr aufwendig.ίο lowered and with added water for transport fed to a regeneration column For washing, the resin is fed to a separate wash column, in which the residues of the regeneration chemicals are to be removed. Then the material arrives to a funnel arranged above the exchanger column for the purpose of storage and is at When a certain pressure is reached, it is introduced into the treatment tank from above. The lowering the exchange layer to the bottom of the tank and the initiation of transport from the washing and regeneration columns takes place after a fixed time. A monitoring of the stoppage of the transport is done with the help of photocells. The ones used to perform this procedure Columns have a large overall height. Because of the large number of ancillary units required, such as Pumps, etc., the systems are very complex.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 280 761 wird die Austauschermasse im Gegenstrom zu dem zu behandelnden Wasser in einer von der Behandlungskolonne getrennten Regenerierkolonne regeneriert und nach Behandlung mit Waschwasser im Kreislauf zur Behandlungskolonne zurückgeführt, wobei das Beladen, Regenerieren und Waschen der Austauschermasse jeweils in Wirbelschichten erfolgt und ein Teil des verbrauchten Regeneriermittels zur Förderung der benutzten Austauschermasse verwendet wird. Am Auslaßende der Betriebskolonne sowie der Waschkolonne sind je eine Gegendruckkammer angeordnet, in denen mit Hilfe einer Gegendruckflüssigkeit ein höherer Druck eingestellt wird als am Kopfteil des jeweiligen Behälters. Durch die sich zwischen dem oberen und unteren Ende der Förderleitung ergebende Druckdifferenz wird ein Fluß der Gegendruckflüssigkeit bewirkt, die dann als Förderflüssigkeit dient. Wenn mittels einer solchen Anlage auch eine voll kontinuierliche Führung der Austauschermasse möglicn ist, so ist doch festzustellen, daß diese insgesamt apparativ aufwendig ist. Zur Druckhaltung und Kreisl auf führung des Harzes sind Pumpenaggregate notwendig. Die Einstellung der Druckverhältnisse ist außerordentlich empfindlich. Ein Betrieb dieser Anlage ist somit aufwendig. Ferner weist dieses Verfahren die Nachteile der Behandlung der Ionenaustauschermassen im Wirbelbett auf. Wegen des größeren Tonenschlupfes im Wirbelbett ist es nicht möglich, einen so hohen Reinheitsgrad des aufzubereitenden Wassers zu erzielen wie bei einer Behandlung im Festbett. Es ist deshalb nicht möglich, nach diesem Verfahren eine Vollentsalzung mit sehr hohem Reinheitsgrad durchzuführen. Da der Abzug der Ionenaustauschermassen bei diesem Verfahren nicht takt- und chargeinveise, sondern kontinuierlich erfolgt, kann die Betriebsweise nicht auf den schwankenden Salzgehalt des zu behandelnden Wassers eingestellt werden, worunter die Qualität des Reinwassers leidet.In a further known method according to German Auslegeschrift 1 280 761, the exchanger mass is in countercurrent to the water to be treated in a separate column from the treatment column Regeneration column regenerated and after treatment with washing water in the circuit to the treatment column returned, with the loading, regeneration and washing of the exchange mass, respectively takes place in fluidized beds and part of the regenerant used to promote the used Exchange mass is used. At the outlet end of the operating column and the washing column a counter pressure chamber is arranged in each case, in which a higher pressure chamber is created with the help of a counter pressure fluid Pressure is set as at the head of the respective container. By moving between the The pressure difference resulting from the upper and lower ends of the delivery line is a flow of the counter pressure fluid causes, which then serves as the delivery fluid. If by means of such a system also a fully continuous management of the exchange mass is possible, it must be stated that this as a whole is complex in terms of equipment. Pump units are used to maintain the pressure and circulate the resin necessary. The setting of the pressure ratios is extremely sensitive. An operation of this facility is therefore expensive. Furthermore, this process has the disadvantages of treating the ion exchange masses in the fluidized bed. Because of the larger clay slip in the fluidized bed, it is not possible to achieve such a high degree of purity of the water to be treated as with a treatment in Fixed bed. It is therefore not possible to completely demineralize with a very high degree of purity using this process perform. Since the withdrawal of the ion exchange masses in this process is not and batch-wise, but is carried out continuously, the operating mode cannot be based on the fluctuating Salinity of the water to be treated can be adjusted, which affects the quality of the pure water.

Es ist ferner ein kontinuierlich arbeitendes Tonen-It is also a continuously working toning

3 43 4

ausuoischverfahren durch die USA.-Patentschrift anschließenden Vorwaschzone II das Harz vor. Die-2 815 322 bekanntgeworden, bei welchem der Trans- ses Wasser dient in der nachfolgenden Regenerierzoport der Austauschermassen im Pulsationszyklus vor- ne I als Verdünnungswasser, so daß eine optimale genommen wird. Oberhalb des ßetriebsbehälters be- Ausnutzung des Wassers möglich ist, was sich giinfindet sich eine pulsierende Kammer, in welche zum 5 stig auf den Wasserbedarf und die abzuleitende AbWeitertransport der Ionenaustauschermasse hydrau- wassermenge auswirkt.Ausuoischverfahren by the United States patent subsequent prewash zone II before the resin. The 2 815 322 became known, in which the Trans- water is used in the subsequent Regenerierzoport of the exchange masses in the pulsation cycle in front I as dilution water, so that an optimal is taken. Above the operating tank, it is possible to use the water, whatever is found a pulsating chamber, in which for the 5th time on the water requirement and the drainage to be derived the ion exchange mass affects the amount of hydrau- lic water.

lische Impulse gegeben werden. Der Transport der Besonders günstig ist es, wenn die Auslösung deslic impulses are given. It is particularly cheap to transport the

Harze erfolgt mittels Pulsationswasser. Das regene- Harztransports aus dem Betriebsbehälter durch inResins is done by means of pulsation water. The regene- resin transports from the operating tank through in

rierte und gespülte Austauscherharz wird in einer diesem höhenverstellbar angeordnete Sonden bewirkt Speicherzone gelagert, aus welcher es mittels des pul- io wird, durch welche bei Unterschreiten eines vorgege-ured and rinsed exchange resin is produced in a height-adjustable probe Stored storage zone, from which it is generated by means of the pul- io, through which, if a pre-

sierenden Wassers in gleichmäßiger Zeitfolge in die benen Beladungswertes der Austauschermasse, d. h.sizing water in an even time sequence in the benen loading value of the exchanger mass, d. H.

Behandlungskolonne eingeleitet wird. Der apparative bei Erreichen eines bestimmten Erschöpfungszustan-Treatment column is initiated. The apparatus when a certain state of exhaustion is reached

Aufwand dieser Ionenaustauscheranlage ist außeror- des, Impulse zui.i Auslösen des Harztransports abge-The effort of this ion exchange system is extraordinary, impulses i.i triggering the resin transport.

dentlich hoch, auch bedingt durch die aufwendigen geben werden.really high, also due to the costly give.

Steueranlagen. Infolge der Pulsation lassen sich Um- 15 Ein besonders wirtschaftlicher Betrieb der AnlageControl systems. As a result of the pulsation, around 15 A particularly economical operation of the system

Schichtungen, d. h. Vermischungen, zwischen belade- kann erreicht werden, wenn die überschüssige Re-Stratifications, d. H. Mixing between loading can be achieved if the excess re-

nem und frisch regeneriertem Harz, in der Betriebs- generierlösung aus dem Regenerierbehälter zurnem and freshly regenerated resin, in the operating generation solution from the regeneration tank for

kolonne nicht vermeiden, was eine erhebliche Minde- Wiederverwendung einem Vorratsbehälter zugeführtColumn cannot be avoided, which leads to a considerable amount of reuse being fed to a storage container

rung der Qualität des Reinwassers zur Folge hat. wird. In gleicher Weise kann auch mit dem Wasch-the quality of the pure water. will. In the same way, you can also use the washing

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 20 wasser sparsam verfahren werden, indem dieses, so-Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zum Be- fern es einen bestimmten Reinheitsgrad nicht untertrieb von Ionenaustauschfiltern zu schaffen, die im schreitet, der von dem des aufzubereitenden Rohwasquasikontinuierlichen Verfahren betrieben werden, sers nicht wesentlich abweicht, in ein Sammelbecken d.h., bei welchem die Schalt- und Ausfallzeit im geleiu-t wird, wo es im Kreislauf über die zum BeVerhältnis zur Betriebszeit vernachlässigbar klein ist 25 triebsbehälter führende Einlaufleitung zurückgeführt und bei welchem die Austauschermassen nach ihrer werden kann.The invention is based on the object of proceeding in a water-saving manner by using this so-called method and an associated device for ensuring that it does not undercut a certain degree of purity of ion exchange filters, which progresses from that of the raw water to be treated quasi-continuous The process is operated, if it does not deviate significantly, in a collecting basin, i.e. in which the switching and downtime is routed, where it is in the circuit via the to the ratio During the operating period, the inlet line leading to the operating tank is negligibly small and at which the exchange masses can be according to theirs.

Beladung einer Regenerier- und Waschkolonae por- Die nachstehend beschriebene und in der Zeich-Loading of a regeneration and washing column por- The following described and in the drawing

tions- und taktweise zugeführt und im Kreislauf in nung schematisch dargestellte Kreislauf-Apparaturtion and cycle-wise supplied and in the circuit in tion schematically shown circulatory apparatus

den Behandlungsbehälter wieder zurückgeführt wer- weist lediglich zwei Behälter 11 und 24 auf. von de-the treatment tank is returned again has only two tanks 11 and 24. from de-

den. Diese Vorrichtung soll in apparativer Hinsicht 30 nen der Behälter 11 der Behandlung des eingeleitetenthe. This device should in terms of apparatus 30 nen the container 11 of the treatment of the initiated

einfach, im Betrieb außerordentlich robust sowie Rohwassers im Wege des Ionenaustausches dient,simple, extremely robust in operation and serves raw water by means of ion exchange,

wirtschaftlich und zuverlässig sein. Außerdem wird während der Behälter 24 für die Regenerierung undbe economical and reliable. In addition, during the container 24 for regeneration and

Wert darauf gelegt, daß diese Anlage im Festbett ar- Waschung der Austauschermasse vorgesehen ist. DasIt is important that this system is provided in a fixed bed for washing the exchanger mass. That

beitet, um im Bedarfsfall ein voll entsalztes Wasser Rohwasser wird mittels einer Förderpumpe 13 oderprepared to provide fully desalinated water if necessary. Raw water is supplied by means of a feed pump 13 or

von hohem Reinheitsgrad liefern zu können. 35 durch Leitungsdruck über eine Leitung 14 in den Be-of a high degree of purity. 35 by line pressure via a line 14 into the

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch triebsbehälter 11 über ein Rohrverteilsystem 16 einein Verfahren gelöst, bei welchem das Regenerieren geleitet. Der Behälter 11 ist gefüllt mit Ionenaustau- und das Waschen der Austauscherharze in einem Be- schermasse 17, die vom Rohwasser von unten nach halter vorgenommen wird und die Taktzeit in Ab- oben durchflossen wird. Das aus dem Behälter aushängigkeit vom Reinheitsgrad der zu behandelnden 40 tretende Reinwasser wird über eine Reinwasserlei-Flüssigkeit und/oder vom Beladungszustand der tung 19 einem Vorratsbehälter 21 zugeführt, an wel-Austauscherharze in der Betriebskolonne gesteuert chem eine zum Verbraucher führende Entnahmeleiwird. Die Steuerung der Taktzeit in Abhängigkeit tung 45 angeschlossen ist.According to the invention, this object is achieved by means of the drive tank 11 via a pipe distribution system 16 Process solved in which the regeneration is conducted. The container 11 is filled with ion exchange and the washing of the exchange resins in a beech mass 17, which flows from the bottom to the raw water holder is made and the cycle time is flowed through in Ab- above. That out of the container dependency from the degree of purity of the 40 to be treated pure water is passed through a pure water fluid and / or fed from the loading state of the device 19 to a storage container 21, to wel exchange resins In the operating column, a withdrawal line leading to the consumer is controlled. The control of the cycle time as a function of device 45 is connected.

vom Reinheitsgrad hat den Vorteil, daß sich die Der untere Boden des Betriebsbehälters 11 weist Taktfolge der Anlage automatisch den Salzgehalt- 45 einen trichterförmigen Ablauf auf, der mit einer Schwankungen des Rohwassers anpaßt, derart, daß Ionenaustauscher-Transportleitung 22 verbunden ist, bei hohen Salzgehaltschwankungen die Taktinter- die zu dem Regenerier- und Waschbehälter 24 führt, valle kleiner werden als bei kleinen Salzgehalt- Dieser ist mit einer Reihe von Einbauten und Anschwankungen. Außerdem finden hohe Schwankun- Schlüssen versehen. Die Transportleitung 22 mündet gen im Rohwasser praktisch keinen Niedeischlag im 50 in den unteren Boden des Behälters 24. Ferner befin-Reinwasser. Bei hohem Salzgehalt erhöht sich durch det sich im unteren Drittel des Behältnisses ein AnVerkleinerung der Taktintervalle die in der Zeitein- schluß für eine Leitung 25, durch welche ein aus heit transportierte Harzmenge. Dadurch ist der Leit- einem Vorratsbehälter 37 mittels einer Pumpe 38 gefähigkeitsverlauf im Reinwasscr konstant, selbst bei fördertes Regeneriermittel zugeführt wird. Die Rehohen Schwankungen des Salzgehalts im Rohwasser. 55 generierflüssigkeit wird über ein Verteilsystem 26of the degree of purity has the advantage that the lower bottom of the operating container 11 is facing The system's cycle sequence automatically adjusts the salt content - 45 a funnel-shaped sequence, which is connected to a Adapts fluctuations in raw water so that ion exchanger transport line 22 is connected, In the case of high salt content fluctuations, the cycle interval which leads to the regeneration and washing tank 24, valle are smaller than with small salinity- This one has a number of fixtures and fluctuations. In addition, there are high fluctuations. The transport line 22 opens There is practically no precipitation in the raw water in the 50 in the lower bottom of the container 24. Furthermore, there is pure water. If the salt content is high, the lower third of the container causes a reduction in size the clock intervals in the time inclusion for a line 25 through which an off amount of resin transported. As a result, the capacity of the guide tank 37 is a storage tank 37 by means of a pump 38 constant in pure water, even when the regenerant is supplied. The Rehohen Fluctuations in salinity in raw water. 55 generating liquid is supplied via a distribution system 26

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung dieses gleichmäßig in den Behälter 24 eingesprüht. Ober-Verfahrens ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß dei halb des Verteilsystems 26 ist ein weiteres Verteilsy-Regencrier- und Waschbehälter in drei Zonen stein 27 eingebaut, an welches eine Abflußleitung 28 (I, II, III) unterteilt ist, wobei Zone I eine Regene- zum Ableiten des verbrauchten Waschwassers angerierzone, Zone II eine Vorwaschzone und Zone III 60 schlossen ist.In the case of a device for carrying this out, this is sprayed evenly into the container 24. Upper procedure is provided according to the invention that the half of the distribution system 26 is a further distribution system regeneration and washing tank built into three zones stone 27, to which a drain line 28 (I, II, III), where zone I is a regeneration zone for discharging the used washing water, Zone II is a prewash zone and Zone III 60 is closed.

eine Reinwaschzone darstellt. Hierdurch wird eine Das frische Waschwasser für die im Behälter 24represents a clean washing zone. As a result, the fresh wash water for the in the container 24

gute Ausnutzung des Regeneriermittels und des regenerierte Austauschelmasse wird dem Behältergood utilization of the regenerant and the regenerated exchange material is the container

Waschwassers erreicht, wodurch die Wirtschaftlich- über die Leitung 29 durch den oberen Boden des Bc-Reached wash water, whereby the economical- via line 29 through the upper floor of the Bc-

kcit des Betriebes dieser Anlage erheblich erhöht hälters 24 zugeführt. Sie wird aus dem Reinwasscrre-kcit of the operation of this system significantly increased holder 24 supplied. It is made from the pure water

wird. Das am Kopf des Behälters in den Bereich der 65 servoir 21 gespeist. In den Bereich des oberen Drit-will. That is fed into the area of the 65 servoir 21 at the top of the container. In the area of the upper third

i'risch regenerierten Austauschermassen eingeleitete tels des Behälters 24 ragt eine HarzaustrageleilungA resin discharge partition protrudes from the container 24, which is introduced into the regenerated exchange material

Waschwasser, das nach Durchlaufen der Reinwasch- 51 hinein, die an dem oberen Boden des Betriebsbe-Wash water, which after passing through the clean wash 51, which is at the upper floor of the operating

zone II noch einigermaßen rein ist, wäscht in der hälters angeschlossen ist.zone II is still reasonably clean, washes in the holder is connected.

Ferner ist an dem oberen Boden des Behälters 24 eine F.ntlüftungsleitung 33 vorgesehen, durch die eine Entlüftung mittels eines Ventils 34 vorgenommen werden kann.Furthermore, a ventilation line 33 is provided on the upper bottom of the container 24 through which venting can be carried out by means of a valve 34.

Am unteren Boden des Behälters 24 befindet sich ebenfalls ein Verteilsystem 35, in dessen Bereich eine Leitung 36 mündet, durch welche nach öffnen des Ventils 46 das verbrauchte Regeneriermittel zum Kanal abgeleitet oder wahlweise, je nach seiner Beschaffenheit, über ein Ventil 49 zur Wiederverwendung einem Vorratsbehälter 37 zugeführt wird. Von diesem Vorratsbehälter kann das Regeneriermitlel nach öffnen eines Ventils 39 und 48 über die Leitung 25 mit Hilfe einer Pumpe 38 in den Behälter 24 gefördert werden. Bei Erschöpfung des im Behälter 37 befindlichen Regeneriermittel-Vorrats kann frische Regenerierlösung über eine Leitung 40 zugeführt werden.At the bottom of the container 24 there is also a distribution system 35, in the area of which a Line 36 opens, through which, after opening the valve 46, the used regenerant to the channel derived or optionally, depending on its nature, via a valve 49 for reuse a storage container 37 is supplied. The regenerant can be replenished from this reservoir opening a valve 39 and 48 conveyed into the container 24 via the line 25 with the aid of a pump 38 will. When the supply of regenerant in the container 37 is exhausted, fresh Regenerating solution can be supplied via a line 40.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Beim Betrieb wird die im Behälter 11 befindliche Austauschermasse 17 von unten nach oben von dem zu behandelnden Wasser durchströmt. Die Beladungskonzentration in der Austauscherfüllung 17 nimmt von unten nach oben ab. Ist eine bestimmte Schichthöhe der Ionenaustauschermasse 17 beladen (die Beladungszone wandert in Fließrichtung des aufzubereitenden Wassers), wird durch eine Sonde 50, die in einer bestimmten Höhe über dem Verteilsystem 16 angebracht ist, z. B. bei Erreichen eines bestimmten Leitfähigkeitswerts oder nach einer bestimmten Intervallzeit mittels einer Schaltuhr, ein Impuls ausgelöst. Dieser bewirkt, daß eine kurze Unterbrechung des Betriebes eintritt, um einerseits eine frisch regenerierte Harzzuführung nach Öffnen des Ventils 32 über die Leitung 31 in den Betriebsbehälter 11 oberhalb des Düsenbodens 18 einzuführen und gleichzeitig die verbrauchte Austauschermasse in den Raum unterhalb des Verteilsystems 16 in den Trichter am Boden des Behältnisses 11 abzusenken. Hierzu werden die Ventile 15 und 20 geschlossen und außer dem Ventil 32 noch das Ventil 10 geöffnet, wodurch das ivohwasser abgc'ci'ct wird. Nach dieser kurzen Unterbrechung wird das Rohwasser wieder zur Behandlung in den Behälter eingeleitet. Während dieser Unterbrechungsphase wird die Versorgung mit Reinwasser durch Entnahme aus dem Reservoir 21 sichergestellt.The mode of operation of the arrangement described is as follows: During operation, the one in the container 11 is Exchange mass 17 flows through from bottom to top of the water to be treated. the Loading concentration in the exchanger filling 17 decreases from bottom to top. Is a certain one The layer height of the ion exchange mass 17 is loaded (the loading zone migrates in the direction of flow of the water to be treated), is by a probe 50, which is at a certain height above the Distribution system 16 is attached, e.g. B. when a certain conductivity value is reached or after a given interval time by means of a timer, a pulse is triggered. This causes a brief interruption of operation occurs, on the one hand, a freshly regenerated resin supply after opening the Introduce valve 32 via line 31 into operating tank 11 above nozzle bottom 18 and at the same time the used exchanger mass in the space below the distribution system 16 in the Lower the funnel at the bottom of the container 11. For this purpose, the valves 15 and 20 are closed and in addition to valve 32, valve 10 is also opened, whereby the raw water is drained off. To After this short interruption, the raw water is fed back into the tank for treatment. During this interruption phase, the supply of pure water is taken from the Reservoir 21 ensured.

Durch Drosselung des Ventils 20 in der Reinwasserleitung 19 wird ein geringer Überdruck im Behälter 11 eingestellt, so daß beim Öffnen des Ventils 23 in der Harztransportleitung 22 das am Boden des Behältnisses 11 abgesetzte Harz durch die Leitung 22 in die durch die Verteilsysteme 35 und 26 begrenzte Regenerierzone I des Regenerier- und Waschbehälters 24 eingeführt wird. Nachdem der Massetransport stattgefunden hat, wird das Ventil 23 wieder geschlossen.By throttling the valve 20 in the pure water line 19, a slight overpressure is created in the container 11 set, so that when the valve 23 in the resin transport line 22 is opened, the at the bottom of the Resin separated from the container 11 through the line 22 into the limited by the distribution systems 35 and 26 Regeneration zone I of the regeneration and washing tank 24 is introduced. After the Mass transport has taken place, the valve 23 is closed again.

Mit Hilfe der Pumpe 38 wird durch die Leitung 25 eine Regeneriennittellösung, deren Menge über das Ventil 48 eingestellt wird, in den Behälter 24 eingeführt, wo sie gut verteilt über das Verteilsystem 26 auf die zu regenerierende Harzmasse aufgeleitet wird. Die verbrauchte Lösung wird über die Leitung 36 entweder durch öffnen des Ventils 46 zum Kanal abgeleitet oder, sofern sie noch verwendbar ist, über das Ventil 49 dem Vorratsbehälter 37 wieder zugeführt. Beim gleichen Arbeitstakt wird das in der Stufe I regenerierte Harz in den mittleren Teil II des Behälters 24 geschoben und dort einem Vorwaschprozeß unterworfen. Zu diesem Zweck wird mit Hilfe des Ventils 30 Waschwasser aus dem Reinwasserbehälter 21 mit einer Pumpe 47 durch die Leitung 29 in den Behälter 24 hineingedrückt und gelangt in feiner Verteilung auf die zu waschende Harzmasse. Ein Teil des verbrauchten Waschwassers wird durch Weiterleitung in der Säule 24 zur Verdünnung des Regeneriermittels verwendet, während der größte Teil über die Leitung 28 nach öffnen des Ventils 53 abgezogen wird.With the help of the pump 38 is a regenerant solution through the line 25, the amount of which over the Valve 48 is adjusted, inserted into the container 24, where they are well distributed via the distribution system 26 to the resin mass to be regenerated will. The used solution is via the line 36 either by opening the valve 46 to the channel derived or, if it is still usable, fed back to the storage container 37 via the valve 49. During the same work cycle, the resin regenerated in stage I is transferred to the middle part II of the container 24 pushed and subjected there to a prewash process. For this purpose is using of the valve 30 washing water from the pure water tank 21 with a pump 47 through the line 29 pressed into the container 24 and finely distributed on the resin mass to be washed. A Part of the used wash water is passed on to the column 24 to dilute the Regenerative agent used, while most of it via the line 28 after opening the valve 53 is deducted.

Das durch die Leitung 28 austretende Waschwasser kann nach dem Auswaschprozeß, sofern sein Reinheitsgrad von dem des aufzubereitenden Rohwassers nicht wesentlich abweicht, in ein nicht dargestelltes Sammelbecken geleitet werden, wo es im Kreislauf über die Leitung 14 zurückgeführt werden kann. Hierdurch wird eine bedeutende Einsparung des insgesamt erforderlichen Wasserbedarfs erreicht.The washing water exiting through line 28 can be provided after the washing process The degree of purity does not differ significantly from that of the raw water to be treated, in a not shown Collecting basins are passed, where it can be returned in the circuit via line 14 can. This results in a significant saving in the total amount of water required.

Die Steuerung der Ventile kann zweckmäßig über Leitfähigkeitsmeßgeräte bewirkt werden.The valves can be controlled using conductivity measuring devices.

Die im Behälter 24 vorgenommenen Einbauten und die Anordnung der an den Behälter angeschlossenen Leitungen sind so vorgenommen, daß in etwa eine Dreiteilung des Behälters in drei Zonen 1, II und 111 erfolgt, wobei jedem Drittel eine verschiedene Funktion zubemessen ist. Während die beschriebene Zone II als Vorwaschzone zu betrachten ist, gilt die obere Zone III als Reinwaschzone, bei der das vorgereinigte, regenerierte Harz mit dem frischen Reinwasser ausgespült wird. Hierdurch wird sowohl beim Regenerieren der Austauschermasse als auch während des Waschvorgangs eine optimale Ausnutzung der Behandlungsflüssigkeiten erreicht, wobei der Wassereigenbedarf erheblich gesenkt werden kann und ein einwandfrei regeneriertes und ausgewaschenes Harz in Bereitschaft steht.The internals made in the container 24 and the arrangement of the lines connected to the container are made so that approximately the container is divided into three zones 1, II and 111, with each third being different Function is assigned. While the described zone II is to be regarded as a prewash zone, this applies upper zone III as a clean washing zone, in which the pre-cleaned, regenerated resin with the fresh pure water is rinsed out. This is both when regenerating the exchanger mass and during of the washing process an optimal utilization of the treatment fluids is achieved, with the Own water requirement can be reduced considerably and a perfectly regenerated and washed out Harz is ready.

Die beschriebene Anordnung weist eine Reihe von Vorteilen gegenüber den herkömmlichen Apparaturen dieser Art auf. Zum Harztransport sind keine zusätzlichen Hilfseinrichtungen wie Pumpen od. dgl. erforderlich, sondern die Förderung der verbrauchten und regenerierten Austauschermasse erfolgt lediglich durch den an der Anlage anliegenden Eingangsdruck. Die Pulsationszeit wird bei konstanten Wasserverhältnissen zeitkonstant eingestellt, während sie zweckmäßig bei variablen Wasserverhältnissen durch Messung der Leitfähigkeit, des m-Werts od. dgl. im Behältnis 17 erfolgt und zweckmäßig automatisch gesteuert wird. Zu diesem Zweck sind oberhalb des Einlauf-Verteilsystems 16 im Behältnis 11 höhenverstellbare Sonden 50 angebracht, die die Ventile in der beschriebenen Weise steuern. Der gesamte Verfahrensablauf .erfolgt quasikontinuierlich, da der Betrieb nur während einer sehr kurzen Phase unterbrochen wird, durch die die Reinwasserversorgung aber nicht beeinträchtigt wird, weil eine Entnahme aus einem Reinwasser-Vorratsbehälter 21 während dieser Zeit ermöglicht wird. Auch hat die beschriebene Anordnung den Vorteil, daß für den Harztransport keine zusätzlichen Fördermittel vorgesehen sein müssen, weil dieser allein durch den Druckunterschied erfolgt.The arrangement described has a number of advantages over conventional apparatus this kind on. No additional auxiliary equipment such as pumps or the like are required for the resin transport. rather, the used and regenerated exchange mass is only promoted by the input pressure applied to the system. The pulsation time is at constant water conditions set at a constant time, while it is useful for variable water conditions Measurement of the conductivity, the m-value or the like in the container 17 takes place and is appropriately controlled automatically will. For this purpose, above the inlet distribution system 16 in the container 11 are height-adjustable Probes 50 attached, which control the valves in the manner described. The entire process . takes place quasi-continuously, since the operation is only interrupted during a very short phase through which the pure water supply is not impaired, because a withdrawal from a pure water reservoir 21 is made possible during this time. Also has the arrangement described the advantage that no additional funds have to be provided for the resin transport, because this takes place solely through the pressure difference.

Dieses Verfahren kann nicht nur mit Vorteil zur Aufbereitung von Wasser angewendet werden, sondern auch beispielsweise für die Aufbereitung von Zuckersäften, Molken, für Elektrolytbäder, für die Metallrückgewinnung usw.This process can not only be used with advantage for the treatment of water, but also, for example, for the preparation of sugar juices, whey, for electrolyte baths, for Metal recovery, etc.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Ion exchange method for treatment of liquids, in particular of water, in which the loaded exchange masses from the loading process in the fixed bed is withdrawn in portions and cyclically downward from the operating column and fed to a regeneration and washing process, characterized in that the regeneration and washing the exchange resin is made in a container and that the cycle time as a function controlled by the degree of purity of the liquid to be treated and / or by the loading condition of the exchange resins in the operating column will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the excess regeneration solution is fed to a storage container for reuse.

3. The method according to claim 1, characterized in that the washing water after Wash-out process, provided that its degree of purity is not significantly different from that of the raw water to be treated deviates, is passed into a collecting basin, where it is in circulation via the to the operating column leading inlet line is returned.

4. Apparatus for performing the method according to claims 1 to 3 with one of the Operating column associated washing and regeneration column, characterized by zones (I, II, III), where zone I is a Rjgenerierzone, II a prewash zone, zone III a clean washing zone represents.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that in the operating column (11) height-adjustable probes (50) are arranged.