DE19748997C2

DE19748997C2 - Process for operating a reverse osmosis system

Info

Publication number: DE19748997C2
Application number: DE1997148997
Authority: DE
Inventors: Ruediger Anders; Karl-Heinz Mack; Karl Federl
Original assignee: Schilling Chemie U Produk GmbH
Current assignee: INFILCO GMBH, 71691 FREIBERG, DE
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2017-11-07
Also published as: DE19748997A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Umkehrosmoseanlage.The invention relates to a method for operating a Reverse osmosis system.

Bekannte Umkehrosmoseanlagen umfassen ein oder mehrere Mem branmodule, die über eine Zuleitung mit Einspeisewasser versorgt werden. Um einen entsprechenden Druck zu erzeugen, ist in der Zuleitung eine Pumpe vorgesehen, die nicht nur für ein entsprechendes Druckgefälle an der Membran, sondern auch einen entsprechenden Druck in einer ausgangsseitig an dem Membranmodul angeschlossenen Permeatleitung sorgt. Die Permeatleitung führt zu einem oder mehreren Verbrauchern, die gegebenenfalls über einstellbare Ventile mit der je weils benötigten Menge des Permeats versorgt werden. In der Permeatleitung ist eine Leitfähigkeitsmeßzelle vorgesehen, die mit einer Steuervorrichtung verbunden sind, so daß in Abhängigkeit der jeweiligen Qualität des Permeats auf den Betrieb der Umkehrosmoseanlage Einfluß genommen werden kann. Sofern keine Permeatanforderung durch einen der Ver braucher vorliegt, wird die Pumpe abgeschaltet, das heißt, die Umkehrosmoseanlage wird diskontinuierlich in Abhängig keit der Verbrauchsanforderungen betrieben. Um die Be triebsbedingungen zu verbessern, wurde bereits vorgeschla gen, im Bereich der Permeatleitung vor den Verbrauchern ei nen Druckspeicher anzuordnen, so daß eine bestimmte Per meatmenge in einem bestimmten Druckbereich bereit gehalten wird, wenn die Pumpe abgeschaltet ist. Auf diese Weise sind kurzzeitige Permeatentnahmen auch möglich während des Stillstandes der Pumpe oder auch in deren Anlaufphase. Known reverse osmosis systems include one or more memes branmodule, which has a feed line with feed water be supplied. To create an appropriate pressure, a pump is provided in the supply line, which not only for a corresponding pressure drop on the membrane, but also a corresponding pressure in an output side permeate line connected to the membrane module. The Permeate line leads to one or more consumers, the possibly via adjustable valves with each because the required amount of permeate is supplied. In the A conductivity measuring cell is provided, which are connected to a control device, so that in Dependence of the respective quality of the permeate on the Operation of the reverse osmosis system can be influenced can. If no permeate request by one of Ver the pump is switched off, that is, the reverse osmosis system is intermittently dependent the consumption requirements. To the Be It has already been proposed to improve driving conditions gene, in the area of the permeate line in front of the consumers NEN pressure accumulator to arrange so that a certain Per quantity of meat kept ready in a certain pressure range when the pump is switched off. That way temporary permeate withdrawals also possible during the The pump is at a standstill or in the start-up phase.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei einer solchen Anlage die Qualität des produzierten Permeats großen Schwankungen unterworfen ist. Bedingt durch Konzentrations ausgleich der Salze über die Membran bei Stillstand der Pumpe ist die Qualität des Permeats innerhalb eines be stimmten Zeitabschnittes nach jeder Zuschaltung schlechter als im Betriebszustand nach der Anlaufphase. Bedingt durch die stark schwankenden Verbrauchsanforderungen kommt es zu einem häufigen Zu- und Abschalten der Anlage, was letztend lich jedes mal die Abscheidung des Permeats unzureichender. Qualität bedingt, bis sich ein stationärer Betriebszustand an der Membran eingestellt hat, der die Voraussetzung für die Erzeugung eines Permeats mit entsprechend niedriger Leitfähigkeit ist.However, it has been found that with such Plant the quality of the permeate produced great Is subject to fluctuations. Due to concentration equalization of the salts over the membrane when the Pump is the quality of the permeate within a be voted worse period after each activation than in the operating state after the start-up phase. Due the strongly fluctuating consumption requirements come about a frequent switching on and off of the system, which ultimately each time the separation of the permeate is inadequate. Quality conditional until a steady operating condition on the membrane, which is the prerequisite for the generation of a permeate with a correspondingly lower Conductivity is.

In der DE 42 39 867 A1 ist ein Verfahren zur Aufbereitung von Flüssigkeiten nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose beschrieben. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere zur Gewinnung von im wesentlichen reinem Wasser aus Leitungs wasser und wird mittels einer ein Membranmodul aufweisenden Vorrichtung durchgeführt. Dabei wird aus dem Membranmodul Permeat einerseits und Konzentrat andererseits abgeführt, wobei das Permeat mindestens einem Verbraucher zugeführt wird. Dabei wird die Salzkonzentration des zugeführten Roh wassers in einem dem Membranmodul vorgeschalteten Vertei lerbehälter und des aus dem Membranmodul austretenden Permeats gemessen und der zum Verteilerbehälter rezirku lierte Anteil des Konzentrats dem Meßergebnis entsprechend eingestellt. Bei diesem Verfahren dient daher die Leitfä higkeitsmeßeinrichtung dazu, einen Eingangsparameter für die Steuerungseinrichtung zu bilden, welche in Abhängigkeit des jeweiligen Signals Ventile ansteuert, um den rezirku lierten Anteil einzustellen. DE 42 39 867 A1 describes a processing method of liquids according to the principle of reverse osmosis described. This method is particularly suitable for Extraction of essentially pure water from tap water and is by means of a membrane module Device performed. The membrane module The permeate on the one hand and the concentrate on the other hand, wherein the permeate is fed to at least one consumer becomes. The salt concentration of the raw material supplied water in a distributor upstream of the membrane module container and that emerging from the membrane module Permeates measured and the recircu to the distribution tank portion of the concentrate according to the measurement result set. The guide is therefore used in this procedure ability to an input parameter for to form the control device, which is dependent of the respective signal drives valves to the recircu set proportion.

In DE 38 31 965 A1 ist eine Vorrichtung zum Entsalzen von Flüssigkeiten, vorzugsweise von Seewasser, beschrieben, die nach dem Prinzip der Umkehrosmose arbeitet. Bei dieser Vor richtung wird das Permeat aus dem Permeatteil des Umkehr- Osmose-Moduls einem Trinkwassertank zugeführt, wobei in der Verbindungsleitung ein Magnetventil angeordnet ist, das in Abhängigkeit der Signale eines Leitfähigkeitssensors ge steuert wird. Dieser Sensor öffnet das Magnetventil erst dann, wenn ein gewünschter Salzgehalt des Permeats unter schritten wird.DE 38 31 965 A1 describes a device for desalting Liquids, preferably from sea water, described the works on the principle of reverse osmosis. With this before direction is the permeate from the permeate part of the reverse Osmosis module fed to a drinking water tank, being in the Connecting line, a solenoid valve is arranged, which in Dependence of the signals of a conductivity sensor ge is controlled. This sensor only opens the solenoid valve then when a desired salinity of the permeate is below is taken.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Umkehrosmoseanlage anzugeben, durch das die Arbeitsintervalle reduziert werden und die Qualität des erzeugten Permeats gesteigert wird.The present invention is based on the object Specify a method for operating a reverse osmosis system, through which the working intervals are reduced and the Quality of the permeate produced is increased.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer Umkehrosmoseanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ge löst.This task is accomplished through a method of operating a Reverse osmosis system with the features of claim 1 ge solves.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu se hen, daß die Schalthäufigkeit deutlich reduziert und damit ein über längere Betriebsphasen stationärer Betrieb er reicht wird, wodurch die Permeatqualität entscheidend ver bessert wird. Durch die Rückführung des Permeats und Ein speisung auf der Saugseite der Pumpe ergibt sich somit ein Permeatkreislauf, durch den eine Absenkung der Leitfähig keit des Konzentrats erfolgt, wodurch sichergestellt ist, daß in den Betriebsfällen, in denen die Pumpe tatsächlich abgeschaltet wird, ein geringes Diffusionsgefälle vorliegt, so daß auch beim Wiederanfahren der Anlage eine bessere Qualität des Permeats vorliegt. Eine zusätzliche Konzen tratverdrängung ist nicht erforderlich.The main advantages of the invention can be found therein hen that the switching frequency is significantly reduced and thus a stationary operation over longer operating phases is sufficient, which decisively verifies the permeate quality is improved. By recycling the permeate and on This results in a supply on the suction side of the pump Permeate cycle through which a lowering of the conductive of the concentrate, which ensures that in the operating cases where the pump is actually is switched off, there is a slight diffusion gradient, so that even when restarting the system a better one Quality of the permeate is present. An additional conc Displacement is not necessary.

Liegt keine Anforderung von Permeat seitens der Verbraucher vor, so wird das produzierte Permeat vollständig auf die Saugseite der Pumpe zurückgeführt. Dies hat zur Folge, daß lediglich Konzentrat aus dem Membranmodul abgeführt wird, und zwar in gleicher Menge wie im normalen Betrieb mit Per meatabgabe an die Verbraucher. Dabei erfolgt die Zufuhr an Einspeisewasser in der Menge, in der auch Konzentrat abge führt wird. Auf diese Weise nimmt das im Modul stehende Konzentrat sehr schnell die Qualität des Einspeisewassers an, wodurch die sonst übliche Konzentratverdrängung, die beispielsweise durch einen separaten Spülgang mit Einspei sewasser im abgeschalteten Zustand der Anlage erfolgt, nicht erforderlich ist.There is no consumer requirement for permeate before, the permeate produced is completely on the Returned suction side of the pump. This has the consequence that only concentrate is removed from the membrane module, in the same amount as in normal operation with Per meat sales to consumers. The feed is on Feed water in the amount in which concentrate is also dispensed leads. In this way, what is in the module takes Concentrate very quickly the quality of the feed water which eliminates the usual concentrate displacement, the for example through a separate rinse cycle with feed water occurs when the system is switched off, is not required.

Damit sichergestellt wird, daß in der Permeatrückführlei tung ausschließlich von der Permeatleitung ausgehend zur Zuleitung hin Permeat fließt, auf keinen Fall jedoch in der Gegenrichtung, ist in der Permeatrückführleitung ein Rück schlagventil vorgesehen, das vorzugsweise nahe der Mündung der Permeatleitung in die Zuleitung angeordnet ist. Ein feststellbares Ventil, das in der Permeatrückführleitung zwischen dem stellbaren Ventil und dem Rückschlagventil angeordnet ist, gewährleistet die Druckerhaltung in der Per meatleitung.This ensures that in the permeate return line processing exclusively from the permeate line Permeate flows towards the supply line, but never in the Opposite direction, is a return in the permeate return line check valve provided, preferably near the mouth the permeate line is arranged in the feed line. On lockable valve in the permeate return line arranged between the adjustable valve and the check valve ensures pressure maintenance in the per meat line.

Um in der zu den Verbrauchern führenden Permeatleitung ei nen bestimmten Mindestdruck aufrechtzuerhalten und eine be grenzte Menge des Permeats unabhängig von dem jeweiligen Betriebszustand der Umkehrosmoseanlage vorrätig zu halten, ist zweckmäßigerweise stromab des steuerbaren Ventils in der Permeatleitung ein Druckspeicher, vorzugsweise ein Mem brandruckbehälter, vorgesehen. Damit bei dem durch ein Ab schalten der Pumpe auftretenden Druckgefälle von dem Mem brandruckbehälter zum Membranmodul eine Rückströmung des Permeats verhindert wird, ist zwischen dem steuerbaren Ventil und dem Druckspeicher ein Rückschlagventil angeord net.In order to ei maintain a certain minimum pressure and be limited amount of permeate regardless of the particular To keep the operating state of the reverse osmosis system in stock, is conveniently in downstream of the controllable valve the permeate line a pressure accumulator, preferably a mem fire pressure container, provided. So that with an Ab switching the pump occurring pressure drops from the mem fire pressure tank to the membrane module a backflow of the Permeats is prevented is between the controllable Valve and the pressure accumulator arranged a check valve net.

Der in der Permeatleitung befindliche Drucksensor ist zweckmäßigerweise stromab des Rückschlagventils angeordnet und gibt der Steuervorrichtung ein erstes Signal bei Errei chen eines oberen Schwellwertes und ein zweites Signal bei Erreichen eines unteren Schwellwertes. Somit definieren der obere und der untere Schwellwert einen Druckbereich zwi schen dem minimalen aufrechtzuhaltenden Druck und dem maxi malen Druck des Membrandruckbehälters.The pressure sensor in the permeate line is expediently arranged downstream of the check valve and gives the control device a first signal when it reaches Chen an upper threshold and a second signal Reaching a lower threshold. Thus define the upper and lower threshold a pressure range between the minimum pressure to be maintained and the maxi paint pressure of the diaphragm pressure vessel.

Damit beim Abschalten der Pumpe kein Druckgefälle von der Permeatseite zur Einspeiseseite der Membran entsteht - dieses würde zur Zerstörung der Membran führen - ist an der Permeatleitung ein erster Permeatablauf mit einem darin an geordneten Steuerventil, das beim Abschalten der Pumpe kurzzeitig öffnet, vorgesehen.So that when the pump is switched off there is no pressure drop from the Permeate side to the feed side of the membrane is formed - this would lead to the destruction of the membrane - is at the Permeate line a first permeate drain with one in it orderly control valve, which when switching off the pump opens briefly, provided.

Zwischen dem Membranmodul und dem Permeatablauf sind in der Permeatleitung ein Rückschlagventil, das in Richtung des Membranmoduls sperrt, ein Durchflußmesser, der die produ zierte Permeatmenge anzeigt und eine Leitfähigkeitsmeßzelle zur Übermittlung der Permeatleitfähigkeit an die Steuerung angeordnet.Between the membrane module and the permeate drain are in the Permeate line a check valve that goes in the direction of the Membrane module blocks a flow meter that the produ adorned permeate amount and a conductivity measuring cell to transmit the permeate conductivity to the control arranged.

Für den Fall der mechanischen Zerstörung der Membran ist an der Permeatleitung hinter dem ersten Permeatablauf ein zweiter Permeatablauf mit einem darin angeordneten Druckbe grenzer, der bei einem unzulässigen Druckanstieg öffnet, vorgesehen.In the event of mechanical destruction of the membrane is on the permeate line behind the first permeate outlet second permeate outlet with a Druckbe arranged therein limiter that opens when there is an impermissible increase in pressure, intended.

Als weiterer Parameter für die Erzeugung entsprechender Steuersignale in der Steuervorrichtung kann der Druck des Einspeisewassers in der Zuleitung berücksichtigt werden. Hierzu ist in der Zuleitung auf der Saugseite der Pumpe ein entsprechender Drucksensor vorgesehen. Der Drucksensor in der Zuleitung zur Saugseite der Pumpe steuert neben dem Drucksensor in der Permeatleitung die Arbeit der Pumpe. Bei einem unzulässig niedrigen Einspeisedruck oder bei ausbleibender Permeatanforderung nach zeitweiliger Per meatrückführung schaltet die Pumpe ab und schließt das steuerbare Ventil in der Zuleitung.As a further parameter for the generation of corresponding Control signals in the control device can be the pressure of the Feed water in the supply line. For this is in the supply line on the suction side of the pump appropriate pressure sensor provided. The pressure sensor in the supply line to the suction side of the pump controls next to the Pressure sensor in the permeate line the work of the pump. At an impermissibly low feed pressure or at no permeate requirement after temporary per Meat feedback switches the pump off and closes it controllable valve in the supply line.

Die aus dem Membranmodul führende Konzentratleitung ist vorzugsweise in einen Konzentratablauf und eine Konzen tratrückführung verzweigt, wobei die Konzentratrückführung in die Zuleitung auf der Saugseite der Pumpe mündet. Um die Menge des rückgeführten Konzentrats und des aus der Umkehr osmoseanlage auszuscheidenden Konzentrats einstellen zu können, ist in dem Konzentratablauf und in der Konzen tratrückführung jeweils ein vorzugsweise von Hand einstell bares Ventil angeordnet. Zur Anzeige der Menge des durch den Konzentratablauf ausgeschiedenen Konzentrats ist in dem Konzentratablauf ein Durchflußmesser angeordnet. Um das an bestimmten Punkten im Leitungssystem der Umkehrosmoseanlage herrschende Druckniveau anzugeben, sind Geräte zur Drucker fassung und Anzeige vorgesehen.The concentrate line leading out of the membrane module is preferably in a concentrate drain and a conc branch return, the concentrate return opens into the supply line on the suction side of the pump. To the Amount of concentrate returned and from reverse Adjust the concentrate to be excreted in the osmosis system is in the concentrate drain and in the conc tratreedback preferably one set by hand bares valve arranged. To display the amount of through the concentrate drain excreted is in the Concentrate drain arranged a flow meter. To that certain points in the piping system of the reverse osmosis system to indicate the prevailing pressure level are devices for printers version and notification provided.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das eine Umkehrosmoseanlage mit einem Membranmodul in schemati scher Darstellung zeigt, näher erläutert.The method according to the invention is based on a in the drawing embodiment shown a reverse osmosis system with a membrane module in schematic Scher representation shows, explained in more detail.

Die in der Zeichnung dargestellte Umkehrosmoseanlage ist mit einer Zuleitung 2 an einer Speiseleitung 1 angeschlos sen, in der ein Schutzfilter 3 angeordnet ist. Zur Fest stellung des Drucks in der Speiseleitung 1 ist eine Druck anzeige 4 vorgesehen. In der Zuleitung 2 befindet sich eine Pumpe 5, die den Druck in der Zuleitung 2 erhöht, so daß einem auf der Druckseite der Pumpe 5 angeschlossenen Mem branmodul 10 die Flüssigkeit mit einem entsprechend hohen Druckniveau zugeführt wird. Die Pumpe 5 ist mit einem An triebsmotor 6 gekoppelt. Der Antriebsmotor 6 ist mittels einer Steuerleitung 6' mit einer Steuervorrichtung 20 ver bunden, welche in Abhängigkeit mehrerer Eingangsparameter Steuersignale erzeugt, die dem Antriebsmotor 6 zugeführt werden.The reverse osmosis system shown in the drawing is ruled out with a supply line 2 to a feed line 1 , in which a protective filter 3 is arranged. To fix the pressure in the feed line 1 , a pressure indicator 4 is provided. In the feed line 2 is a pump 5 , which increases the pressure in the feed line 2, so that a membrane module 10 connected to the pressure side of the pump 5 , the liquid is supplied with a correspondingly high pressure level. The pump 5 is coupled to a drive motor 6 . The drive motor 6 is connected by means of a control line 6 'to a control device 20 , which generates control signals as a function of several input parameters, which are supplied to the drive motor 6 .

Um das jeweilige Druckniveau sowohl auf der Saugseite als auch auf der Druckseite der Pumpe 5 festzustellen, sind Druckanzeigen 8 und 9 in der Zuleitung 2 vorgesehen. Um den Zustrom von Einspeisewasser zu beeinflussen und gegebenen falls auch abzusperren, ist in der Zuleitung 2 ein Ventil 11 angeordnet, das mit einem Ventilantrieb 12 versehen ist. Der Ventilantrieb 12 steht über eine Steuerleitung 12' mit der Steuervorrichtung 20 in Verbindung. Ferner ist in der Zuleitung 2 ein Drucksensor 14 vorgesehen, der über eine Meß leitung 14' mit der Steuervorrichtung 20 verbunden ist.In order to determine the respective pressure level both on the suction side and on the pressure side of the pump 5 , pressure displays 8 and 9 are provided in the feed line 2 . In order to influence the inflow of feed water and, if necessary, to shut it off, a valve 11 is provided in the feed line 2 , which is provided with a valve drive 12 . The valve drive 12 is connected to the control device 20 via a control line 12 '. Furthermore, a pressure sensor 14 is provided in the feed line 2 , which is connected via a measuring line 14 'to the control device 20 .

Ausgangsseitig ist an dem Membranmodul 10 eine Permeatlei tung 15 angeschlossen, die zu einem Druckspeicher 21 führt, der vorzugsweise ein Membranbehälter ist. Mit dem Druck speicher 21 sind Verbraucher 16 und 17 verbunden, wobei die entsprechende Verbindungsleitung mittels Ventilen 18 und 19 absperrbar bzw. der Durchtrittsquerschnitt steuerbar ist. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, lediglich einen Verbraucher oder mehr als zwei Verbraucher anzu schließen.On the output side, a permeate device 15 is connected to the membrane module 10 , which leads to a pressure accumulator 21 , which is preferably a membrane container. With the pressure accumulator 21 consumers 16 and 17 are connected, the corresponding connecting line can be shut off by means of valves 18 and 19 or the passage cross section can be controlled. Of course, it is also possible to connect only one consumer or more than two consumers.

Ausgehend von dem Membranmodul 10 befindet sich in der Per meatleitung 15 zunächst ein Rückschlagventil 22, das den Durchfluß in Richtung auf den Membranmodul 10 sperrt. Stromab des Rückschlagventils 22 ist ein Durchflußmesser 23 vorgesehen, durch den die jeweilige Durchflußrate ermittelt wird. Stromab des Durchflußmessers 23 ist in der Permeat leitung 15 eine Leitfähigkeitsmeßzelle 24 vorgesehen, die über eine Meßleitung 24' mit der Steuervorrichtung 20 ver bunden ist. In dem sich an die Leitfähigkeitsmeßzelle 24 anschließenden Abschnitt in der Permeatleitung 15 ist ein Anschluß eines ersten Permeatablaufs 27 vorgesehen, der in einen Kanal 30 mündet. In dem Permeatablauf 27 befindet sich ein Ventil 29 mit einem Ventilantrieb 28, der über ei ne Steuerleitung 28' mit der Steuervorrichtung 20 verbunden ist.Starting from the membrane module 10 , a non-return valve 22 is located in the meat line 15 , which blocks the flow in the direction of the membrane module 10 . A flow meter 23 is provided downstream of the check valve 22 and is used to determine the respective flow rate. Downstream of the flow meter 23 is in the permeate line 15, a conductivity cell 24 are provided, the 'ver via a measuring line 24 to the control device 20 is connected. In the section in the permeate line 15 adjoining the conductivity measuring cell 24 , a connection of a first permeate outlet 27 is provided, which opens into a channel 30 . In the permeate outlet 27 there is a valve 29 with a valve drive 28 which is connected to the control device 20 via a control line 28 '.

In dem gleichen Abschnitt der Permeatleitung 15 ist der An schluß eines zweiten Permeatablaufs 13 vorgesehen, der ebenfalls in den Kanal 30 mündet. In dem Permeatablauf 13 befindet sich zur Sicherheit ein Druckbegrenzer 46, der bei Überschreitung eines zulässigen Höchstdruckes öffnet. In the same section of the permeate line 15 , the connection to a second permeate outlet 13 is provided, which also opens into the channel 30 . For safety, there is a pressure limiter 46 in the permeate outlet 13 , which opens when a permissible maximum pressure is exceeded.

Damit der im Bereich der Abzweigung der beiden Permeatab läufe 13 und 27 herrschende Druck erfaßt und angezeigt wird, ist eine Druckanzeige 26 vorgesehen. In Durchströ mungsrichtung des Permeats ist in der Permeatleitung 15 ein Ventil 34 mit einem Ventilantrieb 35 angeordnet, der über eine Steuerleitung 35' mit der Steuervorrichtung 20 ver bunden ist. Stromab des Ventils 35 befindet sich ein Rück schlagventil 39, das in Richtung auf das Ventil 34 sperrt und somit einen Rückstrom von im Druckspeicher 21 enthalte nem Permeat in Richtung zum Membranmodul 10 verhindert.So that the prevailing pressure in the region of the junction of the two permeate processes 13 and 27 is detected and displayed, a pressure display 26 is provided. In the flow direction of the permeate, a valve 34 with a valve drive 35 is arranged in the permeate line 15 , which is connected to the control device 20 via a control line 35 '. Downstream of the valve 35 there is a check valve 39 which blocks in the direction of the valve 34 and thus prevents a backflow of permeate contained in the pressure accumulator 21 in the direction of the membrane module 10 .

Der im Druckspeicher 21 anstehende Druck wird mittels einer Druckanzeige 36 angezeigt. Dieser Druck wird auch mittels zweier Drucksensoren 37 und 38 erfaßt, die mittels Signal leitungen 37' und 38' an die Steuervorrichtung 20 geschal tet sind. Dabei dient der Drucksensor 37 zur Erzeugung ei nes entsprechenden Signals bei Erreichen eines maximal vor gegebenen Druckes, wohingegen der Drucksensor 38 bei Errei chen eines unteren Druckniveaus ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 20 gibt.The pressure present in the pressure accumulator 21 is displayed by means of a pressure display 36 . This pressure is also detected by means of two pressure sensors 37 and 38 , which are switched by means of signal lines 37 'and 38 ' to the control device 20 . The pressure sensor 37 is used to produce egg nes corresponding signal on reaching a maximum before are given pressure, whereas the pressure sensor 38 at a lower pressure level Errei chen a corresponding signal to the control device 20th

Von der Permeatleitung 15 zweigt im Bereich zwischen dem Anschluß des Permeatablaufs 13 und dem Ventil 34 eine Per meatrückführleitung 40 ab, die auf die Saugseite der Pumpe 5 führt und dort in die Zuleitung 2 mündet. Diese Per meatrückführleitung 40 ist mit einem Ventil 41 versehen, das mittels eines Ventilantriebs 42 betätigbar ist, welcher eine zu der Steuervorrichtung 20 führende Steuerleitung 42' aufweist. In der Permeatrückführleitung 40 befindet sich ein Rückschlagventil 43, das ausschließlich eine Per meatströmung von der Permeatleitung 15 in Richtung auf die Zuleitung 2 ermöglicht und in der Gegenrichtung sperrt. From the permeate line 15 branches off in the area between the connection of the permeate outlet 13 and the valve 34, a meter return line 40 leading to the suction side of the pump 5 and opening there into the feed line 2 . This meter return line 40 is provided with a valve 41 which can be actuated by means of a valve drive 42 which has a control line 42 'leading to the control device 20 . In the permeate return line 40 there is a check valve 43 which only allows a per meat flow from the permeate line 15 in the direction of the feed line 2 and blocks in the opposite direction.

Dieses Rückschlagventil 43 ist zweckmäßigerweise nahe der Mündung der Permeatrückführleitung 40 in die Zuleitung 2 angeordnet.This check valve 43 is expediently arranged near the mouth of the permeate return line 40 into the feed line 2 .

Zwischen dem Ventil 41 und dem Rückschlagventil 43 befindet sich ein feststellbares Ventil 49 in der Permeatrückführ leitung 40, mit dem der Druck in der Permeatleitung 15 ge halten werden kann.Between the valve 41 and the check valve 43 there is a lockable valve 49 in the permeate return line 40 , with which the pressure in the permeate line 15 can be kept ge.

Aus dem Membranmodul 10 ist eine Konzentratleitung 25 her ausgeführt, an der eine Druckanzeige 31 angeschlossen ist. Die Konzentratleitung 25 verzweigt sich in eine Konzen tratrückführung 47 und einen Konzentratablauf 48, wobei letzterer zu dem Kanal 30 führt, in den auch die Permeatab läufe 13 und 27 münden. In dem Konzentratablauf 48 ist ein Handventil 33 und diesem nachgeordnet ein Druchflußmesser 44 vorgesehen. Mit Hilfe des Handventils 33 kann die ge wünschte Menge des Konzentrats, das durch den Konzentratab lauf ausgeschieden werden soll, eingestellt werden, wobei die tatsächlich abgeführte Menge am Durchflußmesser 44 feststellbar ist.A concentrate line 25 is made from the membrane module 10 , to which a pressure indicator 31 is connected. The concentrate line 25 branches into a concentrate return 47 and a concentrate drain 48 , the latter leading to the channel 30 into which the permeate drains 13 and 27 open. A manual valve 33 is provided in the concentrate outlet 48 and a flow meter 44 is arranged downstream of it. With the help of the manual valve 33 , the desired amount of the concentrate to be excreted by the concentrate run can be adjusted, the amount actually discharged at the flow meter 44 being detectable.

Die Konzentratrückführung 47 führt zur Zuleitung 2, und zwar auf der Saugseite der Pumpe 5. Vor der Einbindung der Konzentratrückführung 47 in die Zuleitung 2 ist ein Rück schlagventil 45 vorgesehen, das lediglich eine Durchströ mung in Richtung zur Zuleitung 2 gestattet und in der Ge genrichtung sperrt. Damit wird verhindert, daß Einspeise wasser aus der Zuleitung 2 in die Konzentratrückführung 47 gelangt. Mit Hilfe des Handventils 32 kann die rückgeführte Menge des Konzentrats eingestellt werden.The concentrate return 47 leads to the feed line 2 , specifically on the suction side of the pump 5 . Before integrating the concentrate return 47 into the feed line 2 , a check valve 45 is provided which only allows a flow in the direction of the feed line 2 and blocks in the opposite direction. This prevents feed water from the feed line 2 into the concentrate return 47. With the help of the manual valve 32 , the returned amount of the concentrate can be adjusted.

Sofern das Druckniveau in dem Druckspeicher 21 einen vorge gebenen Mindestdruck unterschreitet, wird von dem Drucksensor 38 ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 20 gegeben, welche ein Ausgangssignal zur Steuerung des An triebsmotors 6 erzeugt, welcher die Pumpe 5 antreibt. Die Pumpe 5 bewirkt eine Druckerhöhung in dem druckseitigen Leitungsabschnitt gegenüber dem saugseitigen Leitungsab schnitt, wobei der relativ niedrigere saugseitige Druck mittels der Druckanzeige 8 und der höhere Druck auf der Druckseite der Pumpe 5 durch die Druckanzeige 9 angegeben wird.If the pressure level in the pressure accumulator 21 falls below a predetermined minimum pressure, a corresponding signal is given by the pressure sensor 38 to the control device 20 , which generates an output signal for controlling the drive motor 6 , which drives the pump 5 . The pump 5 causes an increase in pressure in the pressure-side line section compared to the suction-side line section, the relatively lower suction-side pressure being indicated by the pressure indicator 8 and the higher pressure on the pressure side of the pump 5 by the pressure indicator 9 .

In dem Membranmodul 10 wird Permeat erzeugt, das durch die Permeatleitung 15 dem Druckspeicher 21 zugeführt wird. Die Permeatqualtiät wird mittels der Leitfähigkeitsmeß zelle 24 erfaßt und ein entsprechendes Signal an die Steu ervorrichtung 20 gegeben. Entspricht die Permeatqualität nicht den vorgegebenen Anforderungen, so wird das Ventil 34 mittels des Ventilantriebs 35 geschlossen und gleichzeitig das Ventil 41 mittels des Ventilantriebs 42 geöffnet, so daß das Permeat unzureichender Qualität über die Per meatrückführleitung 40 zur Saugseite der Pumpe 5 geführt wird.Permeate is generated in the membrane module 10 and is supplied to the pressure accumulator 21 through the permeate line 15 . The permeate quality is detected by means of the conductivity measuring cell 24 and a corresponding signal is given to the control device 20 . If the permeate quality does not meet the specified requirements, the valve 34 is closed by means of the valve drive 35 and, at the same time, the valve 41 is opened by means of the valve drive 42 , so that the permeate of insufficient quality is fed via the pereatre return line 40 to the suction side of the pump 5 .

Stellt die Leitfähigkeitsmeßzelle 24 fest, daß die Qualität des Permeats den Anforderungen entspricht, wird das Ventil 41 geschlossen und gleichzeitig das Ventil 34 geöffnet, so daß Permeat in den Druckspeicher 21 geführt wird. Je nach Verbrauchsanforderung durch einen der Verbraucher 16 oder 17 werden wahlweise die Ventile 18 bzw. 19 geöffnet und Permeat aus der Permeatleitung 15 den Verbrauchern 16, 17 zugeführt. Ist die Verbrauchsmenge geringer als die Menge des im Membranmodul 10 produzierten Permeats, so erfolgt eine Druckerhöhung in dem Druckspeicher 21, in dem somit ein vorgegebenes Volumen des Permeats in einem vorgegebenen Druckbereich zur Verfügung steht. If the conductivity measuring cell 24 determines that the quality of the permeate meets the requirements, the valve 41 is closed and at the same time the valve 34 is opened, so that permeate is led into the pressure accumulator 21 . Depending on the consumption requirement by one of the consumers 16 or 17 , the valves 18 or 19 are optionally opened and permeate from the permeate line 15 is supplied to the consumers 16 , 17 . If the amount of consumption is less than the amount of permeate produced in membrane module 10 , there is an increase in pressure in pressure accumulator 21 , in which a predetermined volume of permeate is thus available in a predetermined pressure range.

Das bei der Umkehrosmose entstehende Konzentrat wird über die Konzentratleitung 25 aus dem Membranmodul 10 geführt, wobei je nach Einstellung der Ventile 32 und 33 ein Anteil durch den Konzentratablauf 48 ausgeschieden und ein Anteil durch die Konzentratrückführung 47 in die Zuleitung 2 auf der Saugseite der Pumpe 5 rückgeführt wird.The concentrate formed during the reverse osmosis is led out of the membrane module 10 via the concentrate line 25 , whereby depending on the setting of the valves 32 and 33 a part is excreted through the concentrate outlet 48 and a part through the concentrate return 47 into the feed line 2 on the suction side of the pump 5 is returned.

Bei Erreichen des Maximaldrucks in dem Druckspeicher 21 gibt der Drucksensor 37 ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 20, die daraufhin das Ventil 34 schließt und gleichzeitig das Ventil 41 in der Permeatrückführlei tung 40 öffnet, so daß das im Membranmodul 10 produzierte Permeat auf die Saugseite der Pumpe 5 in die Zuleitung 2 geführt wird. Dadurch ergibt sich ein Permeatkreislauf, in den Betriebsphasen, in denen keine Permeatanforderung oder lediglich ein geringer Permeatverbrauch seitens der Ver braucher 16, 17 vorliegt. Während das produzierte Permeat vollständig in einem Kreislauf geführt wird, fließt jedoch weiterhin Konzentrat aus dem Membranmodul 10 durch die Kon zentratleitung 25 und den Konzentratablauf 48 zum Kanal 30, und zwar in der gleichen Menge wie beim Betrieb mit Per meatabgabe an die Verbraucher bzw. den Druckspeicher 21. Da die Zufuhr an Einspeisewasser in gleicher Menge erfolgt, nimmt das im Modul stehende Konzentrat sehr rasch die Qua lität des Einspeisewassers an, so daß ein zusätzlicher Spülvorgang zur Konzentratverdrängung nicht erforderlich ist.When the maximum pressure in the pressure accumulator 21 is reached, the pressure sensor 37 issues a corresponding signal to the control device 20 , which then closes the valve 34 and at the same time opens the valve 41 in the permeate return line 40, so that the permeate produced in the membrane module 10 is on the suction side of the Pump 5 is fed into the feed line 2 . This results in a permeate cycle in the operating phases in which there is no permeate requirement or only a low permeate consumption on the part of consumers 16 , 17 . While the permeate produced is completely conducted in a circuit, however, concentrate continues to flow from the membrane module 10 through the concentrate line 25 and the concentrate outlet 48 to the channel 30 , in the same amount as when operating with meat delivery to the consumer or Pressure accumulator 21 . Since the supply of feed water takes place in the same amount, the concentrate standing in the module quickly adopts the quality of the feed water, so that an additional rinsing process to displace the concentrate is not necessary.

Bei Anforderung von Permeat durch die Verbraucher 16, 17 sinkt der Druck im Druckspeicher 21 und somit auch in dem benachbarten Abschnitt der Permeatleitung 15, was dazu führt, daß die Steuervorrichtung 20 das Ventil 41 schließt und gleichzeitig das Ventil 34 öffnet, damit das im Membranmodul 10 produzierte Permeat den Verbrauchern 16, 17 bzw. dem Druckspeicher 21 zugeführt wird. Da die Pumpe 5 während dieser Zeit, in der die Permeatrückführung erfolg te, ständig in Betrieb war, hat sich die Permeatqualität, die durch die Leitfähigkeitsmeßzelle 24 festgestellt wird, nicht nachteilig verändert, so daß das Permeat umgehend den Verbrauchern 16, 17 zur Verfügung steht.When permeate is requested by the consumers 16 , 17 , the pressure in the pressure accumulator 21 and thus also in the adjacent section of the permeate line 15 drops, which leads to the control device 20 closing the valve 41 and simultaneously opening the valve 34 , so that in the membrane module 10 produced permeate is supplied to consumers 16 , 17 and the pressure accumulator 21 . Since the pump 5 was continuously in operation during this time, in which the permeate recirculation took place, the permeate quality, which is determined by the conductivity measuring cell 24 , has not adversely changed, so that the permeate is immediately available to consumers 16 , 17 .

Wird über einen bestimmten an der Steuerung 20 vorwählbaren Zeitraum der Permeatrückführung kein Permeat benötigt und das Druckniveau im Druckspeicher 21 bleibt stabil, so be wirkt die Steuervorrichtung 20 eine Stillsetzung des An triebsmotors 6 und somit der Pumpe 5. Gleichzeitig wird das Ventil 29 durch den Antrieb 28 kurz geöffnet, um den für die Membran im Modul 10 schädlichen Druck abzubauen. Ein geringes Permeatvolumen läuft somit aus der Permeatleitung 15 in den Kanal 30. Da während der vorbestimmten Zeitspanne der Permeatrückführung das Konzentrat im Membranmodul zu mindest weitgehend verdünnt wurde, liegen für den Wiederan lauf gute Bedingungen vor, durch die unmittelbar oder sehr rasch die geforderte Permeatqualität gegeben ist.Does not require the permeate over a certain preselectable period of the controller 20 of the Permeatrückführung and the pressure level in the pressure accumulator 21 remains stable so be affects the control device 20, a stoppage of the drive motor 6 and therefore to the pump. 5 At the same time, the valve 29 is briefly opened by the drive 28 in order to reduce the pressure which is harmful to the membrane in the module 10 . A small permeate volume thus runs from the permeate line 15 into the channel 30 . Since the concentrate in the membrane module was at least largely diluted during the predetermined period of permeate recycle, good conditions are present for the restart, through which the required permeate quality is given immediately or very quickly.

Für den Fall, daß die Umkehrosmoseanlage bei Stillstand der Pumpe 5 eine Anforderung von Permeat erhält, geht die Anla ge zunächst in den Betriebszustand der Permeatrückführung über, wobei das Permeat so lange zurückgeführt wird, bis die Leitfähigkeit - ermittelt durch die Leitfähigkeitsmeß zelle 24 - den zulässigen Maximalwert unterschreitet. An schließend fließt das Permeat wieder in Richtung Druckspei cher 21 und Verbraucher 16, 17. In der Zeit zwischen der Anforderung von Permeat und dem öffnen des Ventils 34 wird das Permeat aus dem Druckspeicher 21 entnommen. Dabei überwacht der Drucksensor 38 die Entnahme aus dem Druck speicher 21 und gibt ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 20, sobald das vorbestimmte untere Druckni veau erreicht ist.In the event that the reverse osmosis system receives a request for permeate when the pump 5 is at a standstill, the system first switches to the operating state of the permeate return, the permeate being recirculated until the conductivity - determined by the conductivity measuring cell 24 - falls below the permissible maximum value. At closing the permeate flows again in the direction of Druckspei cher 21 and consumers 16 , 17th In the time between the request for permeate and the opening of the valve 34 , the permeate is removed from the pressure accumulator 21 . The pressure sensor 38 monitors the removal from the pressure memory 21 and gives a corresponding signal to the control device 20 as soon as the predetermined lower pressure level is reached.

Günstigstenfalls steht für die gesamte Dauer dieses Anfahr vorganges Permeat aus dem Druckspeicher zur Verfügung. Wird das untere Druckniveau erreicht, bevor der zulässige Maxi malwert der Leitfähigkeit unterschritten ist, dann müssen die Verbraucher 16 und 17 entweder kurzzeitig mit Permeat minderer Qualität versorgt werden oder wahlweise auch ohne Permeat bleiben. Im ersteren Fall öffnet Ventil 34, auch bei Minderqualität, wenn der Drucksensor 38 das Erreichen des unteren Druckniveaus meldet. Im zweiten Fall verbleibt die Anlage im Zustand der Permeatrückführung und gibt kurz zeitig kein Permeat mehr ab.At best, permeate from the pressure accumulator is available for the entire duration of this start-up process. If the lower pressure level is reached before the permissible maximum value of the conductivity is undershot, then consumers 16 and 17 must either be supplied with permeate of inferior quality for a short time or optionally remain without permeate. In the former case, valve 34 opens, even in the case of poor quality, when pressure sensor 38 reports that the lower pressure level has been reached. In the second case, the system remains in the state of permeate recycling and briefly releases no more permeate.

Claims

1. Method for operating a reverse osmosis system, in which feed water is fed to a membrane module ( 10 ) by means of a pump ( 5 ), from which permeate on the one hand and concentrate on the other hand can be removed, the permeate being able to be supplied to and after at least one consumer ( 16 , 17 ) Provided at least two input parameters, a control device generates output signals which serve to control the pump drive ( 6 ) and valve means, the respective pressure in the permeate line ( 15 ) being measured and a corresponding signal being given to the control device ( 20 ) in such a way that When an upper pressure level is reached, the valve means ( 34 ) in the permeate line ( 15 ) is closed and at the same time the valve means ( 41 ) in the permeate return line ( 40 ) is opened, as a result of which the permeate is fed to the feed line ( 2 ) on the suction side of the pump ( 5 ) , so that the pump ( 5 ) in addition to the feed water and the recycled concentrate also d The recycled permeate promotes and the pump ( 5 ) is switched off after a certain time that can be preselected on the control ( 20 ) and at the same time the valve means ( 29 ) briefly opens and closes again and that when a lower pressure level is reached in the permeate line ( 15 ) Pump ( 5 ) is switched on again.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pump ( 5 ) continues for a finite preselectable time and switches off after de ren expiration.

3. The method according to claim 2, characterized in that the pump ( 5 ) begins to för when falling below the selectable lower pressure level.