DE19530190A1 - Verfahren und Einrichtung zur Desinfektion von Umkehrosmoseanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Desinfektion von Umkehrosmoseanlagen für die Wasseraufbereitung der im Oberbegriff der An­ sprüche 1 und 5 angegebenen Gattung.

Wasseraufbereitungsanlagen, die nach dem Prinzip der Umkehrosmose arbeiten, enthalten mindestens ein Umkehr­ osmosemodul, das einen mit einer Rohwasserzuleitung verbundenen Rohwassereinlaß, einen mit einer Permeatab­ leitung verbundenen Permeatauslaß, einen mit einer Kon­ zentratableitung verbundenen Konzentratauslaß und eine in der Rohwasserzuleitung angeordnete, als Hochdruck­ pumpe ausgebildete Arbeitspumpe aufweist. Üblicherweise enthält eine Umkehrosmoseanlage mehrere Umkehrosmosemo­ dule, die über ihre Ein- und Auslässe in Parallel- und/oder Reihenschaltung miteinander verbunden und über eine gemeinsame Arbeitspumpe mit Rohwasser beaufschlag­ bar sind. Die in den Umkehrosmosemodulen enthaltenen Entsalzungsmembranen unterliegen während des Betriebs einer allmählichen Aufkeimung. Entsprechendes gilt auch für die in der Anlage enthaltenen Rohrleitungen und Ar­ maturen. Deshalb ist es notwendig, die Umkehrosmosean­ lage von Zeit zu Zeit zu desinfizieren. Zur Desinfek­ tion werden bisher üblicherweise chemische Desinfek­ tionsmittel benutzt, wie Peressigsäure, Wasserstoffsu­ peroxid oder Formalin, die nach dem Desinfektionsvor­ gang wieder aus der Anlage entfernt werden müssen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, mit der es relativ ein­ fach möglich ist, eine Umkehrosmoseanlage ohne chemi­ sche Desinfektionsmittel zu desinfizieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vor­ geschlagen, daß die Umkehrosmoseanlage auf der Seite des Rohwassereinlasses mit Heißwasser aus einem tempe­ raturgeregelten Heißwasserreservoir unter einem niedri­ geren Druck als dem Arbeitsdruck beaufschlagt wird und daß das am Permeatauslaß und am Konzentratauslaß aus­ tretende Heißwasser in das Heißwasserreservoir zurück­ geführt wird. Das zur Desinfektion verwendete Heißwas­ ser wird im Heißwasserreservoir auf eine Temperatur von 70°C bis 90°C, vorzugsweise von 75°C bis 85°C auf­ geheizt, während der Förderdruck, mit welchem das Heiß­ wasser durch die Osmoseanlage gepumpt wird, das 0,03- bis 0,3fache des Arbeitsdrucks beträgt. Um eine Verun­ reinigung der Umkehrosmosemodule während des Desinfek­ tionsvorgangs zu vermeiden, wird das Heißwasser vor Eintritt in den Rohwassereinlaß durch einen Partikel­ filter geleitet.

Die Desinfektionseinrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Desinfektionsverfahrens weist erfin­ dungsgemäß ein elektrisch beheiztes, temperaturgeregel­ tes Heißwasserreservoir auf, das einen über eine Heiß­ wasserzuleitung mit dem Rohwassereinlaß verbundenen Heißwasserauslaß, einen über eine erste Heißwasserrück­ leitung mit dem Permeatauslaß verbundenen ersten Was­ sereinlaß und einen über eine zweite Heißwasserrücklei­ tung mit dem Konzentratauslaß verbundenen zweiten Was­ sereinlaß sowie eine in der Heißwasserzuleitung ange­ ordnete Heißwasserpumpe mit einem gegenüber der Arbeits­ pumpe niedrigeren Pumpleistung aufweist. Um auch die Rohrleitungen und die Armaturen innerhalb der Umkehros­ moseanlage zu desinfizieren, ist es zweckmäßig, die Heißwasserzuleitung im Abstand vor dem Rohwassereinlaß an die Rohwasserzuleitung anzuschließen. Aus dem glei­ chen Grund sollten auch die Heißwasserrückleitungen im Abstand hinter dem Konzentratauslaß und dem Permeataus­ laß an die Konzentratableitung und die Permeatableitung angeschlossen werden. Um eine übermäßige Belastung der Membran zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn die Heiß­ wasserpumpe die 0,03- bis 0,3fache Pumpleistung der Arbeitspumpe aufweist. Weiter ist es vorteilhaft, wenn alle vom Heißwasser durchströmten Wasserleitungen und Armaturen aus Edelstahl bestehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt ein Schema einer Umkehrosmose­ anlage, an die eine fahrbare Heißwasser-Desinfektions­ einrichtung angeschlossen ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Umkehrosmoseanlage ist für die Entsalzung von Wasser in Wasseraufberei­ tungsanlagen bestimmt. In der Zeichnung ist beispiel­ haft nur ein Umkehrosmosemodul 10 dargestellt. Die mei­ sten Umkehrosmoseanlagen enthalten eine Vielzahl derar­ tiger Module, die in Parallel- und/oder Reihenschaltung miteinander verbunden sind.

Das Umkehrosmosemodul 10 wird im Betriebszustand über eine Rohwasserleitung 12 und eine in der Rohwasserlei­ tung befindliche, elektrisch angetriebene Hochdruckpum­ pe 14 bei offenem Ventil 16 an seinem Rohwassereinlaß 18 mit Rohwasser unter einem Druck von beispielsweise 20 bar beaufschlagt. Ein Teil des Rohwassers wird dort an einer semipermeablen Membran 20 unter Bildung von Permeat entsalzt und gelangt über den Permeatausgang 22 und das offene Ventil 24 in die Permeatleitung 26. Das aufgesalzte Restwasser gelangt über den Konzentrataus­ gang 28 und das offene Konzentratventil 30 in die Kon­ zentratleitung 32.

Während des Betriebs kann es zu einer allmählichen Auf­ keimung der Entsalzungsmembran 20 und gegebenenfalls auch des Modulgehäuses 34, der Zu- und Ableitungen 12, 26, 34 und der Armaturen kommen. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Keimzahl ist daher eine Entkeimung der Um­ kehrosmoseanlage erforderlich. Dies kann mit der in der Zeichnung gezeigten Entkeimungseinrichtung 36 erfolgen, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf einem Fahrgestell 38 angeordnet ist und bei Bedarf an die Um­ kehrosmoseanlage angeschlossen werden kann. Die Desin­ fektionseinrichtung enthält ein mit Wasser 40 gefülltes Heißwasserreservoir 42, in das ein elektrisches Heiz­ element 44 eintaucht. Die Wassertemperatur kann über einen Temperaturfühler 46 und einen im Netzgerät 48 an­ geordneten Temperaturregler auf eine vorgegebene Tempe­ ratur von beispielsweise 80°C eingeregelt werden.

Die Heißwasserzuleitung 50 ist über Steckkupplungen 62, 64 an den Heißwasserauslaß 66 des Desinfektionsge­ räts und einen Heißwassereinlaß 68 der Umkehrosmosean­ lage anschließbar. Entsprechend sind die beiden Rück­ leitungen 52, 54 über Steckkupplungen 70, 72 sowie 74, 76 an die Permeatleitung 26 und die Konzentratleitung 32 einerseits und die beiden Wassereinlässe 78, 80 der Des­ infektionseinrichtung 36 andererseits anschließbar. Beim Desinfektionsvorgang werden die Pumpe 14 abgeschal­ tet, die Ventile 16, 24, 30 geschlossen und die Ventile 56, 60, 82, 84 geöffnet. Dadurch kann das Heißwasser 40 aus dem Heißwasserreservoir 42 über den Partikelfilter 86 im Kreislauf durch das Membranmodul 10 und die zuge­ hörigen Leitungen hindurchgefördert werden. Nach Been­ digung des Desinfektionsvorgangs werden die Heißwasser­ pumpe 58 abgeschaltet, die Ventile 56, 60, 82, 84 geschlos­ sen und die Verbindungsleitungen 50, 52, 54 aus ihren Steckkupplungen 62, 64, 70, 72, 74, 76 entfernt. Nach einer gewissen Wartezeit, innerhalb der sich die Umkehrosmo­ seanlage auf Betriebstemperatur abkühlt, ist die Umkehr­ osmoseanlage wieder betriebsbereit.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrich­ tung zur Desinfekton von Umkehrosmoseanlagen für die Wasserentsalzung. Die Umkehrosmoseanlage weist minde­ stens ein im Betriebszustand über einen Rohwassereinlaß 18 mit Rohwasser unter Arbeitsdruck beaufschlagbares, einen Permeat- und einen Konzentratauslaß 22, 28 aufwei­ sendes Umkehrosmosemodul 10 auf. Zur Desinfektion wird die Umkehrosmoseanlage auf der Seite des Rohwasserein­ lasses 18 mit Heißwasser 40 aus einem temperaturgere­ gelten Heißwasserreservoir 42 unter einem niedrigeren Druck als der Arbeitsdruck beaufschlagt, während das am Permeatauslaß 22 und am Konzentratauslaß 28 aus tretende Heißwasser im Kreislauf in das Heißwasserreservoir 42 zurückgeführt wird. Die Temperatur des für die Desin­ fektion verwendeten Heißwassers beträgt ca. 80°C.

Claims (9)

1. Verfahren zum Desinfizieren von Umkehrosmoseanlagen mit mindestens einem im Betriebszustand über einen Rohwassereinlaß (18) mit Rohwasser unter Arbeits­ druck beaufschlagbaren, einen Permeat- und einen Konzentratauslaß (22, 28) aufweisenden Umkehrosmose­ modul (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehr­ osmoseanlage auf der Seite des Rohwassereinlasses (18) mit Heißwasser (40) aus einem temperaturgere­ gelten Heißwasserreservoir (42) unter einem niedri­ geren Druck als der Arbeitsdruck beaufschlagt wird, und daß das am Permeatauslaß (22) und am Konzen­ tratauslaß (28) austretende Heißwasser in das Heiß­ wasserreservoir (42) zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißwasser im Heißwasserreservoir auf eine Temperatur von 70°C bis 90°C, vorzugsweise von 75°C bis 85°C aufgeheizt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Förderdruck des Heißwassers das 0,03- bis 0,3fache des Arbeitsdrucks beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißwasser vor Eintritt in den Rohwassereinlaß (18) durch einen Partikelfilter (86) geleitet wird.

5. Desinfektionseinrichtung für Umkehrosmoseanlagen mit mindestens einem Umkehrosmosemodul (10), einem mit einer Rohwasserzuleitung (12) verbundenen Roh­ wassereinlaß (18), einem mit einer Permeatableitung (26) verbundenen Permeatauslaß (22), einem mit ei­ ner Konzentratableitung (32) verbundenen Konzen­ tratauslaß (28) und einer in der Rohwasserzuleitung (12) angeordneten Arbeitspumpe (14), gekennzeichnet durch ein elektrisch beheiztes, temperaturgeregel­ tes Heißwasserreservoir (42), das einen über eine Heißwasserzuleitung (50) mit dem Rohwassereinlaß (18) verbindbaren Heißwasserauslaß (66), einen über eine erste Heißwasserrückleitung (52) mit dem Per­ meatauslaß (22) verbundenen ersten Wassereinlaß (78), einen über eine zweite Heißwasserrückleitung (54) mit dem Konzentratauslaß (28) verbundenen zweiten Wassereinlaß (80) und eine in der Heißwas­ serzuleitung (50) angeordnete Heißwasserpumpe (58) mit einem gegenüber der Arbeitspumpe (14) niedrige­ ren Pumpleistung aufweist.

6. Desinfektionsleitung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Heißwasserzuleitung (50) im Abstand vor dem Rohwassereinlaß (18) an die Rohwas­ serzuleitung (12) angeschlossen ist.

7. Desinfektionsleitung nach Anspruch 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Heißwasserrückleitun­ gen (52, 54) im Abstand hinter dem Permeatauslaß (22) und dem Konzentratauslaß (28) an die Permeat­ leitung (26) und die Konzentratleitung (32) ange­ schlossen sind.

8. Desinfektionsleitung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpleistung der Heißwasserpumpe (58) dem 0,03- bis 0,3fachen der Pumpleistung der Arbeitspumpe (14) entspricht.

9. Desinfektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle vom Heiß­ wasser durchströmten Wasserleitungen aus Edelstahl bestehen.