DE19941349A1

DE19941349A1 - High-efficiency reverse osmosis filtration unit producing pure sterile water for e.g. dialysis machine operation, employs pressurized raw water storage vessel

Info

Publication number: DE19941349A1
Application number: DE19941349A
Authority: DE
Inventors: Henning Brandstrup; Uvo Hoelscher; Martin Heller; Yahya Faroon
Original assignee: S MED MEDIZINTECHNIK GmbH
Current assignee: S MED MEDIZINTECHNIK GmbH
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-01

Abstract

The storage vessel (2) is equipped as a pressure vessel. Its feed and outlet connections (3, 5) are or can be closed, airtight. An Independent claim is included for the corresponding method of filtering a liquid by reverse osmosis. Preferred features: Liquid is fed (3) into the closed empty vessel (2), compressing gases within, until eventually, equilibrium exists between supply- and internal pressures. At this point, the level is still below the supply point. A vessel injection point (20), is preceded by a flow control valve and/or a non return valve. When inoperative, the high pressure pump (6) still permits through-flow or bypass. At the reverse osmosis module (7), a multi-way valve (15) is located in the concentrate outlet (10). This optionally returns concentrate via a line (16) into the vessel, or to a concentrate drain (17). The supply is connected to an ejector (24). When water is flowing into the vessel through the valve (25), this permits ambient air to be transferred into the vessel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage nach dem Oberbegriff des An spruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des An spruchs 10.The invention relates to a system according to the preamble of the claim 1 and a method according to the preamble of the An Proverbs 10

Umkehrosmoseanlagen sind aus der Praxis bekannt und werden beispielsweise im medizinischen Bereich verwendet, um hoch reines und keimfreies Wasser für den Betrieb einer Dialysema schine bereitzustellen. Die Umkehrosmoseanlage bedingt einen gewissen Wasserverbrauch, da lediglich ein Anteil des verwen deten Rohwassers hochreines Permeat ergibt.Reverse osmosis systems are known from practice and are used in the medical field, for example, to be high pure and germ-free water for the operation of a dialysis scheme to provide machines. The reverse osmosis system requires one certain water consumption, since only a portion of the deten raw water results in highly pure permeate.

Aus diesem Grund sind die Umkehrosmoseanlagen an eine Wasserversorgung, üblicherweise an das kommunale Wasser leitungsnetz, angeschlossen. Um eine Verkeimung dieses öf fentlichen Wassernetzes auszuschließen, ist vorgesehen, daß der Zulauf des Rohwassers, also der Anschluß des kommunalen Wassernetzes an den Flüssigkeitsspeicher der Umkehrosmo seanlage, einen sogenannten "freien Einlauf" bildet, d. h. daß der maximal erzielbare Flüssigkeitsspiegel des Rohwassers im Flüssigkeitsspeicher einen vorgeschriebenen Mindestabstand vom höher angeordneten Zulauf des Rohwassers aufweisen muß.For this reason, the reverse osmosis systems are connected to one Water supply, usually to the municipal water mains network, connected. To prevent this often Exclude public water network, it is provided that the inflow of raw water, i.e. the connection of the municipal Water network to the liquid storage of the reverse osmosis plant, forms a so-called "free inlet", d. H. that the maximum achievable liquid level of the raw water in the Liquid storage a prescribed minimum distance from the higher-placed inlet of the raw water got to.

Dies wird dadurch erreicht, daß der Flüssigkeitsspeicher als offener, druckloser Behälter ausgestaltet ist, über dem ein Zu lauf für das Rohwasser vorgesehen ist, wobei weiterhin entwe der die Oberkante des Behälters einen Abfluß für überschüssi ges Wasser darstellt, oder wobei in dem gewünschten Sicher heitsabstand unterhalb des Rohwasser-Zuflusses eine Über lauföffnung im Flüssigkeitsspeicher vorgesehen ist. This is achieved in that the liquid reservoir as open, pressureless container is designed, over which a Zu run is provided for the raw water, whereby further dev the top of the container has a drain for excess represents water, or being in the desired safe distance below the raw water inflow an excess run opening is provided in the liquid reservoir.

Die gattungsgemäßen Anlagen sind vergleichsweise aufwendig sowohl in der Herstellung als auch im Betrieb. In die Unterhalts kosten fließen insbesondere auch die Wasser-, Energie- und die Wartungskosten für die Hochdruckpumpe ein.The generic systems are comparatively complex both in production and in operation. In the maintenance costs flow in particular also the water, energy and the Maintenance costs for the high pressure pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage und ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend zu verbessern, daß ein einfacherer Aufbau der Anlage und deren Betrieb mit geringeren Unterhaltskosten ermöglicht wird.The invention has for its object a generic Plant and a generic method to that effect improve that a simpler structure of the plant and its Operation with lower maintenance costs is made possible.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Ver fahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10e gelöst.This object of the invention is achieved by a Plant with the features of claim 1 and by a ver drive with the features of claim 10e solved.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten betreffend die Aus gestaltung der Anlage vor, den Flüssigkeitsspeicher für das Rohwasser nicht als offenen, drucklosen Speicher auszugestal ten, sondern als Druckbehälter. Sämtliche Zu- bzw. Ablauföff nungen dieses Druckbehälters sind luftdicht ausgeführt oder luftdicht verschließbar, so daß beispielsweise der Wasserdruck, der vom kommunalen Wasserleitungsnetz her vorliegt, innerhalb des Flüssigkeitsspeichers ebenfalls vorliegt.In other words, the invention relates to the off design of the system before, the liquid storage for the Don't design raw water as an open, unpressurized storage tank but as a pressure vessel. All inlet and outlet openings This pressure vessel is designed to be airtight or closable airtight so that, for example, the water pressure, existing from the municipal water supply network, within of the liquid storage is also present.

Für den Betrieb des Umkehrosmosemoduls muß an dessen semipermeabler Membran ein gewisser Druck herrschen, um ei ne bestimmte Permeatmenge pro Zeiteinheit gewinnen zu kön nen. Um diesen erforderlichen Betriebsdruck aufbauen zu kön nen, muß die Hochdruckpumpe bei der erfindungsgemäßen Anlage lediglich die Druckdifferenz überwinden, die zwischen dem ohnehin anliegenden Druck des Rohwassers und dem er forderlichen Arbeitsdruck des Umkehrosmosemoduls besteht. Gegenüber gattungsgemäßen Anlagen, bei denen das drucklo se Rohwasser im Flüssigkeitsspeicher durch die Hochdruck pumpe auf den vollständigen Betriebsdruck gebracht werden muß, der im Umkehrosmosemodul erforderlich ist, ergibt sich daher eine erhebliche Energieeinsparung. Dadurch, daß die Hochdruckpumpe weniger häufig bzw. mit weniger Leistung be trieben werden muß, ist auch deren Lebensdauer bzw. deren Wartungsintervalle verlängerbar oder es kann ggf. eine kleiner dimensionierte, preisgünstigere Pumpe verwendet werden.For the operation of the reverse osmosis module must be on the semipermeable membrane a certain pressure prevail to egg to be able to win a certain amount of permeate per unit of time nen. To be able to build up this required operating pressure NEN, the high pressure pump in the invention System only overcome the pressure difference between the already existing pressure of the raw water and the required working pressure of the reverse osmosis module. Compared to generic systems in which the pressure-free se raw water in the liquid storage due to the high pressure pump can be brought to full operating pressure must, which is required in the reverse osmosis module, results therefore considerable energy savings. Because the High pressure pump less often or with less power must be driven, is also their lifespan or their Maintenance intervals can be extended or there may be a smaller one dimensioned, cheaper pump can be used.

Bei den gattungsgemäßen Anlagen wird ein gewisser Flüssig keitsanteil aus dem Umkehrosmosemodul als sogenanntes Kon zentrat in den Flüssigkeitsspeicher zurückgeführt, um den Frischwasserverbrauch der Anlage und die daraus resultieren den Kosten zu verringern. Von dem hohen Druckniveau, wel ches hinter der Hochdruckpumpe herrscht, wird das Konzentrat dabei auf den im Flüssigkeitsspeicher herrschenden Umge bungsdruck entspannt. Erfindungsgemäß besteht daher eine er hebliche Einsparungsmöglichkeit darin, daß das Konzentrat un ter Druck in den Flüssigkeitsspeicher zurückgeführt wird und die eine reine Verlustleistung darstellende Entspannung des Kon zentrats vermieden werden kann.A certain liquid becomes in the generic plants proportion of the reverse osmosis module as a so-called con concentrate returned to the liquid storage to the Fresh water consumption of the system and the resultant reduce the cost. From the high pressure level, wel ches behind the high pressure pump, the concentrate thereby on the reverse prevailing in the liquid storage exercise pressure relaxed. According to the invention, he therefore exists considerable savings in that the concentrate un ter pressure is returned to the liquid reservoir and the a relaxation of the con centrate can be avoided.

Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß der Zulauf für das Rohwasser im Flüssigkeitsspeicher so hoch angeordnet ist, daß aufgrund der luftdichten Ausgestaltung des Flüssig keitsspeichers automatisch eine Trennung zwischen Flüssig keitsspiegel und Zulauf eingehalten wird: ein Zulauf von Roh wasser in den Flüssigkeitsspeicher bewirkt die Komprimierung des im Flüssigkeitsspeicher zunächst vorhandenen Gasvolu mens, beispielsweise Luftvolumens. Dadurch baut sich im Flüs sigkeitsspeicher ein Gegendruck auf, so daß schließlich ein Druckgleichgewicht erzielt wird, welches zwischen dem Luftpol ster und der Rohflüssigkeit im Flüssigkeitsspeicher einerseits und dem Rohwasserzulauf andererseits besteht. Bei entspre chend hoch gelegener Anordnung dieses Zulaufs im Flüssig keitsspeicher kann somit stets sichergestellt werden, daß der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Flüssigkeitsspeichers vom Zulauf entfernt ist, so daß der eingangs erwähnte, hygienisch wünschenswerte "freie Einlauf" auch bei der Ausgestaltung des Flüssigkeitsspeichers als geschlossener Behälter erzielbar ist. In particular, it can advantageously be provided that the inlet arranged so high for the raw water in the liquid storage is that due to the airtight design of the liquid memory automatically separates liquid level and supply is adhered to: an inflow of raw Water in the liquid reservoir causes the compression of the gas volume initially present in the liquid storage mens, for example air volume. This builds up in the river liquid pressure a back pressure, so that finally a Pressure balance is achieved, which between the air pole ster and the raw liquid in the liquid storage on the one hand and the raw water supply on the other hand. At correspond accordingly high arrangement of this inlet in the liquid speed memory can thus always be ensured that the Liquid level within the liquid storage from Inlet is removed, so that the aforementioned hygienic desirable "free entry" also in the design of the Liquid storage can be achieved as a closed container.

Aufgrund des herrschenden Innendrucks im Flüssigkeitsspei cher kann ggf. auf ein Durchfluß-Regelorgan wie z. B. ein Druckhalteventil verzichtet werden, welches sonst üblicherweise in der zum Flüssigkeitsspeicher führenden Rückleitung des Permeats vorgesehen sein müßte. Auf diese Weise können die Herstellungskosten der Anlage weiter verringert werden.Due to the internal pressure in the liquid reservoir cher can possibly on a flow control element such. B. a Pressure control valve can be dispensed with, which is otherwise usually in the return line leading to the liquid reservoir Permeates should be provided. That way they can Manufacturing costs of the plant can be further reduced.

Dadurch, daß der Flüssigkeitsspeicher unter dem Druck steht, den das Rohwasser ohnehin aufweist, also beispielsweise ent sprechend dem Betriebsdruck des kommunalen Wasserlei tungsnetzes, kann abfließendes Wasser, welches den Flüssig keitsspeicher durch einen Überlauf verlassen soll, problemlos entgegen der Schwerkraft nach oben gefördert werden. Dies ermöglicht insbesondere für private Anwendungszwecke, wo ein Heimdialysegerät beispielsweise auf dem Fußboden angeordnet ist, eine problemlose Führung der Überlaufleitung in ein höher gelegenes Waschbecken, über den Rand einer Badewanne oder dergleichen, so daß auf eine höher gelegene Anordnung der Umkehrosmoseanlage verzichtet werden kann und dement sprechend für die Patienten die Aufstellung der Umkehrosmo seanlage erleichtert wird.Because the liquid reservoir is under pressure, which the raw water has anyway, for example ent speaking of the operating pressure of the municipal water supply tion network, can drain water, which the liquid should leave memory due to an overflow, without any problems are promoted upwards against gravity. This enables especially for private applications, where a Home dialysis machine, for example, arranged on the floor is a trouble-free routing of the overflow pipe into a higher one located sink, over the edge of a bathtub or the like, so that on a higher arrangement the reverse osmosis system can be dispensed with and demented speaking of the reverse osmosis for the patient plant is facilitated.

Dadurch, daß der Flüssigkeitsspeicher als Druckbehälter aus gestaltet ist, ist insgesamt die Bauweise der gesamten Anlage eine geschlossene Bauweise. Dadurch ist das Gerät intern gegenüber Wasserschäden durch ein Überlaufen gesichert, im Gegensatz zu Anlagen mit offenem Flüssigkeitsspeicher.The fact that the liquid reservoir as a pressure vessel is designed, the overall construction of the entire system a closed design. This makes the device internal secured against water damage by overflow, in Contrary to systems with open liquid storage.

Dadurch, daß im Flüssigkeitsspeicher der Betriebsdruck des Rohwassers, also beispielsweise der Druck des öffentlichen Wasserleitungsnetzes vorliegt, kann die Anlage auf einfache Weise mit einer Notfallschaltung versehen werden. In dieser, die beispielsweise bei Ausfall der Hochdruckpumpe benutzt wird, wird die Hochdruckpumpe umgangen, so daß der Druck des Rohwassers unmittelbar auf die Rohwasserseite des Um kehrosmosemoduls gegeben wird. Gegenüber der Verwendung der Hochdruckpumpe wird so zwar eine erheblich geringere Fil terleistung bzw. Permeatmenge ermöglicht, es kann jedoch auf diese Weise ein notfallmäßiger Betrieb der Anlage aufrechter halten werden. Für diesen Fall ist in dem Permeatrücklauf ein Rückschlagventil vorgesehen.The fact that the operating pressure of the Raw water, for example the pressure of the public Water supply network, the system can be simple Be provided with an emergency circuit. In this, the for example if the high pressure pump fails, the high pressure pump is bypassed so that the pressure of the Raw water directly on the raw water side of the Um reverse osmosis module is given. Towards use the high-pressure pump thus has a significantly lower fil output or the amount of permeate allows, but it can this way an emergency operation of the system is maintained will hold. In this case there is a in the permeate return Check valve provided.

Ein Füllstandssensor kann im Flüssigkeitsspeicher vorgesehen sein, um abhängig vom Füllstand eine Unterbrechung des Zu laufs der Rohflüssigkeit in den Flüssigkeitsspeicher zu ermögli chen. Zu diesem Zweck kann ein Durchfluß-Regelorgan, bei spielsweise ein elektrisch ansteuerbares Absperrventil, im Zu lauf vorgesehen sein, so daß auf diese Weise unabhängig vom Innendruck im Flüssigkeitsspeicher das Einhalten einer gewis sen Mindestfüllhöhe oder auch einer gewissen maximalen Füll höhe im Flüssigkeitsspeicher gewährleistet werden kann.A level sensor can be provided in the liquid reservoir be an interruption of the closing depending on the level to allow the raw liquid to flow into the liquid reservoir chen. For this purpose, a flow regulator, at for example, an electrically controllable shut-off valve, in the closed run should be provided so that in this way regardless of Internal pressure in the fluid reservoir maintaining a certain minimum fill level or a certain maximum fill level height in the liquid storage can be guaranteed.

Über eine sogenannte Injektionsstelle kann die Zugabe von Desinfektionsmitteln oder anderen Stoffen in den Flüssigkeits speicher vorgesehen sein. Es kann jedoch durch diese In jektionsstelle auch Luft oder ein anderes Gas in den Flüssig keitsspeicher eingebracht werden, um auf diese Weise das Luftpolster im Flüssigkeitsspeicher zu vergrößern, so daß die erwähnte selbsttätige, druckabhängige Regelung der Füll standshöhe im Flüssigkeitsspeicher auf diese Weise beeinflußt werden kann.The addition of Disinfectants or other substances in the liquid memory should be provided. However, through this In air or another gas in the liquid speed memory to be introduced in this way To enlarge air cushion in the liquid storage so that the mentioned automatic, pressure-dependent control of the filling level in the liquid storage affected in this way can be.

Weiterhin kann ein Drucksensor im Flüssigkeitsspeicher vorge sehen sein, der die druckabhängige Ansteuerung eines Durch fluß-Regelorgans, beispielsweise in Foirm eines Absperrventils, im Zulauf ermöglicht.Furthermore, a pressure sensor can be featured in the liquid reservoir be seen, the pressure-dependent control of a through flow control element, for example in the foirm of a shut-off valve, allowed in the inflow.

Eine weitere Senkung der Herstellungskosten einer erfindungs gemäßen Anlage kann durch den Verzicht auf den üblicherweise vorgesehenen Überlauf erfolgen, über welchen eine zu große Füllmenge des Flüssigkeitsspeichers in einen Abfluß geleitet wird. Bei der Ausgestaltung des Flüssigkeitsspeichers als Druckbehälter wäre notwendigerweise in einem derartigen Überlauf ein Druckhalteventil vorzusehen. Dieses und der Überlauf können eingespart werden, wenn beispielsweise im Bereich des Konzentrataustrittes aus dem Umkehrosmosemodul ein Mehrwege-Durchfluß-Regelorgan, z. B. in Form eines Mehr wegeventils, vorgesehen ist, welches das Konzentrat wahlweise im Kreislauf zurück zum Flüssigkeitsspeicher führt oder in einen Abfluß. Bei entsprechender Stellung dieses Mehrwege-Durch fluß-Regelorgans kann daher der Flüssigkeitsspeicher über die Leitung, in welcher die Hochdruckpumpe angeordnet ist, über das Umkehrosmosemodul und über den sich daran anschlie ßenden Konzentratausgang sowie über das erwähnte Mehrwe ge-Durchfluß-Regelorgan in den Abfluß geleitet werden, so daß auf diese Weise unter Verzicht auf einen Überlauf und das er forderliche Druckhalteventil der Füllstand im Flüssigkeitsspei cher verändert und ggf. der Flüssigkeitsspeicher komplett ent leert werden kann. Diese Vorteile lassen sich nicht nur bei ei nem vorgenannten Anlagentyp, bei dem der Flüssigkeitsspei cher als Druckbehälter ausgebildet ist, verwirklichen, sondern auch bei einem drucklosen Speicher.A further reduction in the manufacturing cost of a fiction according to the system can be avoided by dispensing with the usual provided overflow over which a too large Filling amount of the liquid reservoir directed into a drain becomes. In the design of the liquid storage as Pressure vessels would necessarily be in one To provide a pressure control valve overflow. This and that Overflow can be saved if, for example, in Area of concentrate exit from the reverse osmosis module a multi-way flow regulator, e.g. B. in the form of a more way valve is provided, which the concentrate is optional in the circuit leads back to the liquid reservoir or into one Drain. With appropriate position of this multi-way through Flow control device can therefore the liquid storage via the Line in which the high pressure pump is arranged via the reverse osmosis module and via which it is connected ß Concentrate exit and about the Mehrwe mentioned ge-flow control device are directed into the drain, so that this way avoiding an overflow and he required pressure control valve the level in the liquid reservoir cher changed and if necessary the liquid storage completely ent can be emptied. These advantages can not only be found at ei nem aforementioned type of plant, in which the liquid storage cher is designed as a pressure vessel, but realize even with unpressurized storage.

Die Erfindung schlägt daher weiterhin, betreffend das Umkehr osmose-Verfahren, mit anderen Worten vor, ausschließlich Konzentrat für den Flüssigkeitsanteil zu verwenden, welcher als Verwurf aus dem Verfahrenskreislauf ausgeschieden wird. Hier aus ergeben sich zwei Vorteile:
Anlagenseitig kann auf den üblichen Überlauf, der vom Flüssig keitsspeicher zum Abfluß führt, sowie auf darin vorgesehene Absperr- oder ähliche Ventile verzichtet werden. Dies verringert Herstellungs- und Wartungskosten der Anlage und macht sie betriebssicherer, da die nicht mehr erforderlichen Bestandteile auch keine Störungen verursachen können.
Verfahrensseitig ist vorteilhaft, daß ausschließlich das am stärksten verunreinigte bzw. belastete Wasser verworfen wird. Um einen bestimmten Reinheitsgrad innerhalb des Flüssigkeits speichers einzuhalten, muß also eine geringere Wassermenge verworfen und durch frisches Rohwasser ersetzt werden als bei einem Verwurf, der aus dem Flüssigkeitsspeicher direkt zum Abfluß geführt wird und der aus der Wassermischung besteht, die im Flüssigkeitsspeicher vorhanden ist und sich aus Rohwas ser und zurückgeführtem Konzentrat zusammensetzt. Auf diese Weise können die Betriebskosten gesenkt werden.The invention therefore further suggests, in relation to the reverse osmosis process, in other words, to use only concentrate for the liquid portion which is discarded from the process cycle as a waste. This has two advantages:
On the plant side, the usual overflow that leads from the liquid storage tank to the drain, as well as the shut-off or similar valves provided therein, can be dispensed with. This reduces the manufacturing and maintenance costs of the system and makes it more reliable since the components that are no longer required cannot cause any malfunctions.
On the process side, it is advantageous that only the most contaminated or contaminated water is discarded. In order to maintain a certain degree of purity within the liquid reservoir, a smaller amount of water must therefore be discarded and replaced by fresh raw water than in the case of a discard that is led directly to the drain from the liquid reservoir and that consists of the water mixture that is present in the liquid reservoir and itself composed of raw water and recycled concentrate. In this way, operating costs can be reduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich nung im folgenden näher erläutert. Dabei ist in der Zeichnung eine Umkehrosmoseanlage rein schematisch dargestellt, wobei einige Bauteile der Anlage weggelassen sind.An embodiment of the invention is based on the drawing tion explained in more detail below. It is in the drawing a reverse osmosis system shown purely schematically, wherein some components of the system are omitted.

In der Zeichnung ist mit 1 allgemein eine Anlage bezeichnet, die nach dem Prinzip der Umkehrosmose zur Gewinnung von Rein flüssigkeit dient. Die Anlage 1 weist hierzu einen Flüssigkeits speicher 2 auf, der als Druckbehälter ausgestaltet ist und der einen Zulauf 3 für Rohflüssigkeit, in diesem Fall Rohwasser, aufweist. Der Zulauf 3 kann durch ein Durchfluß-Regelorgan 4, beispielsweise ein als Magnetventil ausgestaltetes Absperrven til, gesperrt werden.In the drawing, 1 generally designates a system which serves to obtain pure liquid according to the principle of reverse osmosis. The system 1 has a liquid reservoir 2 , which is designed as a pressure vessel and which has an inlet 3 for raw liquid, in this case raw water. The inlet 3 can be blocked by a flow control element 4 , for example a shut-off valve designed as a solenoid valve.

Der Flüssigkeitsspeicher 2 weist weiterhin einen Ablauf 5 für das Rohwasser auf, wobei dieser Ablauf 5 zu einer Hochdruck pumpe 6 führt. Die Hochdruckpumpe 6 weist Notfalleigenschaf ten in der Form auf, daß sie eine Durch- bzw. Umströmung bei stillstehender Pumpe ermöglicht, so daß bei Stromausfall oder Pumpendefekt ein Betrieb der Anlage 1 allein aufgrund des Wasserdrucks möglich ist.The liquid reservoir 2 also has an outlet 5 for the raw water, this outlet 5 leading to a high-pressure pump 6 . The high-pressure pump 6 has emergency features in the form that it enables a flow or flow around when the pump is at a standstill, so that in the event of a power failure or pump defect, operation of the system 1 is possible solely on the basis of the water pressure.

Das in der Hochdruckpumpe 6 auf den entsprechenden Druck gebrachte Rohwasser wird in ein Umkehrosmosemodul 7 einge leitet, welches in an sich bekannter Weise eine semipermeable Membran 8 enthält. Das Umkehrosmosemoduls 7 weist auf der Rohwasserseite einen Eingang 9 für das Rohwasser auf sowie einen Ausgang 10 für das an Verunreinigungen angereicherte, als Konzentrat bezeichnete Rohwasser. Die Anreicherung er folgt aufgrund des Verlustes an reinen Wasseranteilen, welche durch die semipermeable Membran 8 treten und als Permeat das Umkehrosmosemodul 7 durch einen Ausgang 11 verlassen.The raw water brought to the appropriate pressure in the high-pressure pump 6 is introduced into a reverse osmosis module 7 , which contains a semipermeable membrane 8 in a manner known per se. The reverse osmosis module 7 has an inlet 9 on the untreated water side for the untreated water and an outlet 10 for the untreated raw water, referred to as concentrate. The enrichment he follows due to the loss of pure water, which pass through the semipermeable membrane 8 and leave the reverse osmosis module 7 as an permeate through an outlet 11 .

Eine Permeatleitung 12 führt das Permeat zu ggf. mehreren an geschlossenen Verbrauchern; von diesen gelangt überschüssi ges Permeat durch eine Rückleitung 14 wieder in den Flüssig keitsspeicher 2.A permeate line 12 leads the permeate to possibly several closed consumers; of these excess permeate passes through a return line 14 back into the liquid storage 2 .

Um den Wasserverbrauch der Anlage 1 zu verringern, wird auch ein Teil des Konzentrats vom Ausgang 10 des Umkehrosmose moduls 7 über ein als Mehrwegeventil ausgestaltetes Mehrwe ge-Durchfluß-Regelorgan 15 und eine Konzentratleitung 16 zum Flüssigkeitsspeicher 2 geführt. Um eine zu hohe Konzentration mit Verunreinigungen im Flüssigkeitsspeicher 2 zu verhindern, wird über das Mehrwege-Durchfluß-Regelorgan 15 auch ein Teil des Konzentrats aus dem Ausgang 10 zu einem Abfluß 17 ge führt, der z. B. an die Kanalisation angeschlossen ist.In order to reduce the water consumption of the system 1 , part of the concentrate from the outlet 10 of the reverse osmosis module 7 is guided via a multi-way valve designed as a multi-way valve flow control element 15 and a concentrate line 16 to the liquid reservoir 2 . By too high a concentration of impurities in the liquid reservoir 2 to prevent, is also part of the concentrate from the output 10 ge via the multi-way flow control member 15 to a drain 17, the z. B. is connected to the sewage system.

Der Flüssigkeitsspeicher 2 weist ebenfalls einen Anschluß an den Abfluß 17 auf, nämlich in Form eines Überlaufs 18. Um Druckverluste des Flüssigkeitsspeichers 2 zu verhindern, ist die ser Überlauf 18 durch ein Durchfluß-Regelorgan 19 absperrbar.The liquid reservoir 2 also has a connection to the drain 17 , namely in the form of an overflow 18th In order to prevent pressure losses in the liquid reservoir 2 , the water overflow 18 can be shut off by a flow control element 19 .

Eine zusätzliche Einmündung in den Flüssigkeitsspeicher 2 ist in Form einer Injektionsstelle 20 vorgesehen, die beispielsweise zur Zugabe von Desinfektionsmitteln in das Rohwasser dient.An additional outlet into the liquid reservoir 2 is provided in the form of an injection point 20 , which is used, for example, to add disinfectants to the raw water.

Bei einer Inbetriebnahme der Anlage 1 ist der Flüssigkeitsspei cher 2 leer. Sämtliche Zu- bzw. Abläufe sind luftdicht bzw. druckdicht, entweder durch entsprechende Durchfluß-Regel organe in unmittelbarer Nähe des Flüssigkeitsspeichers 2 oder dadurch, daß ein geschlossener Kreislauf von Leitungen vor liegt, die vom Flüssigkeitsspeicher 2 abgehen und wieder zu diesem zurückführen, oder dadurch, daß zu- bzw. abgehende Leitungen durch Durchfluß-Regelorgane wie Ventile oder ande re Bauteile in ihrem weiteren Verlauf entsprechend luftdicht ab geschlossen sind.When the system 1 is started up, the liquid reservoir 2 is empty. All inlets and outlets are airtight or pressure-tight, either by appropriate flow control organs in the immediate vicinity of the liquid reservoir 2 or by the fact that there is a closed circuit of lines that come from the fluid reservoir 2 and return to it, or thereby that incoming and outgoing lines are closed airtight in their further course by flow control elements such as valves or other components.

Rohwasser, welches aus dem öffentlichen Leitungsnetz durch den Zulauf 3 in den Innenraum des Flüssigkeitsspeichers 2 ein strömt, bewirkt eine Kompression des im Flüssigkeitsspeicher 2 vorhandenen Luftvolumens. Bei ansteigendem Flüssigkeitsspie gel innerhalb des Flüssigkeitsspeichers 2 erhöht sich zuneh mend der Innendruck in dem Flüssigkeitsspeicher 2 bis ein Druckgleichgewicht zwischen diesem Innendruck und dem Druck des Rohwassers vorliegt, so daß in diesem Fall der Flüs sigkeitsspiegel nicht weiter ansteigt. Durch entsprechende An ordnung des Zulaufs 3 in ausreichender Höhe innerhalb des Flüssigkeitsspeichers 2 kann gewährleistet werden, daß der Flüssigkeitsspiegel nicht mit diesem Zulauf 3 in Verbindung stehen kann, so daß ein "freier Einlauf" geschaffen ist und eine rückwärts gerichtete Verkeimung des kommunalen Wassers ausgeschlossen ist.Raw water, which flows from the public supply network through the inlet 3 into the interior of the liquid reservoir 2 , causes a compression of the air volume present in the liquid reservoir 2 . With increasing fluid Spie gel within the liquid reservoir 2, the internal pressure increases increas ingly in the liquid reservoir 2 until a pressure equilibrium between this pressure and the pressure of the raw water is present, so that in this case, the flues sigkeitsspiegel does not increase further. By appropriate arrangement of the inlet 3 in a sufficient amount within the liquid reservoir 2 can be ensured that the liquid level can not be connected to this inlet 3 , so that a "free inlet" is created and a backward contamination of the municipal water is excluded .

Wird beispielsweise das kommunale Wasserleitungsnetz mit ei nem Betriebsdruck von 6 bis 8 bar betrieben, so muß die Hoch druckpumpe 6 lediglich den Differenzdruck aufbauen, der zum Betrieb des Umkehrosmosemoduls 7 gewünscht ist. Hierdurch ist eine erhebliche Energieeinsparung beim Betrieb der Hoch druckpumpe 6 möglich, denn durch den höheren Vordruck der Hochdruckpumpe 6 wird ein höherer Betriebsdruck für das Um kehrosmosemodul 7 erzeugt, so daß mit weniger Pumpenlei stung eine höhere Filtrat- bzw. Permeatleistung erreicht wird. Desgleichen wird bei dieser Anordnung eine Entspannung des Konzentrats im Rücklauf auf Umgebungsdruck vermieden, wie sie bei der Verwendung von drucklosen Flüssigkeitsspeichern üblich ist, so daß die damit verbundene ungenutzte Freisetzung von Energie, die zunächst von der Hochdruckpumpe 6 aufge bracht wurde, ebenfalls vermieden wird. For example, if the municipal water supply network is operated with an operating pressure of 6 to 8 bar, the high-pressure pump 6 only has to build up the differential pressure that is desired for operating the reverse osmosis module 7 . This enables considerable energy savings in the operation of the high pressure pump 6 , because the higher upstream pressure of the high pressure pump 6 generates a higher operating pressure for the reverse osmosis module 7 , so that a higher filtrate or permeate output is achieved with less pumping power. Likewise, a relaxation of the concentrate in the return to ambient pressure is avoided in this arrangement, as is common when using unpressurized liquid stores, so that the associated unused release of energy, which was initially brought up by the high-pressure pump 6 , is also avoided.

Am Flüssigkeitsspeicher 2 ist ein Füllstandssensor 21 vorgese hen, der mit einer schematisch angedeuteten Steuerung 22 wirksam verbunden ist. In Abhängigkeit von dem Füllstand kön nen daher mittels der Steuerung 22 alle Durchfluß-Regelorgane, insbesondere das als Magnetventil ausgestaltete Durchfluß- Regelorgan 4 angesteuert werden, um unabhängig von der er wähnten automatischen, innendruckabhängigen Regulierung die Menge des zufließenden Rohwassers steuern bzw. regeln zu können.At the liquid reservoir 2 , a fill level sensor 21 is provided, which is effectively connected to a schematically indicated control 22 . Depending on the level, all the flow control elements, in particular the flow control element 4 designed as a solenoid valve, can therefore be controlled by the control 22 in order to be able to control or regulate the amount of raw water flowing in independently of the automatic regulation which is dependent on the internal pressure .

Weiterhin ist im Flüssigkeitsspeicher 2 ein Drucksensor 23 vor gesehen, der ebenfalls mit der Steuerung 22 verbunden ist und auf diese Weise eine druckabhängige Betätigung des Durch fluß-Regelorgans 4 ermöglicht.Furthermore, a pressure sensor 23 is seen in the liquid reservoir 2 , which is also connected to the controller 22 and in this way enables a pressure-dependent actuation of the flow control element 4 .

Die schematisch angedeutete Injektionsstelle 20 kann vorteilhaft über ein ebenfalls schematisch angedeutetes Durchfluß-Regel organ in Form eines Rückschlagventils verfügen, so daß hier ei ne einfache bauliche Ausgestaltung ermöglicht wird und eine spezielle Ansteuerung eines Durchfluß-Regelorgans innerhalb der Injektionssteile 20 erübrigt wird.The schematically indicated injection point 20 can advantageously have a likewise schematically indicated flow control organ in the form of a check valve, so that ei ne simple structural design is made possible and a special control of a flow control member within the injection parts 20 is unnecessary.

Der Zulauf 3 ist mit einem Förderelement 24 verbunden ist, wel ches auf an sich bekannte Weise als Wasserstrahlpumpe aus gestaltet ist und welches Luft aus der Umgebung ansaugt, wenn Wasser durch den Zulauf 3 fließt. Diese Luft gelangt durch ein Durchström-Regelorgan 25 in das Förderelement 24 und weiter in den Flüssigkeitsspeicher 2. Mögliche Gasundichtigkeiten des Flüssigkeitsspeichers 2 und der daran anschließenden Leitun gen und Regelorgane können somit auf einfache Weise kom pensiert werden, indem mittels des Förderelementes 24 be darfsweise das im Flüssigkeitsspeicher 2 vorhandene Luftpol ster ergänzt wird. Hierzu kann das Durchström-Regelorgan 25 von der Steuerung 22 angesteuert werden. Die Füllstandshöhe der Flüssigkeit innerhalb des Flüssigkeitsspeichers 2 und dem entsprechend die Höhe das Luftpolsters darüber kann durch den Füllstandssensor 21 oder einen weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Füllstandssensor ermittelt werden, der mit der Steuerung 22 verbunden ist.The inlet 3 is connected to a conveying element 24, which is designed in a manner known per se as a water jet pump and which draws in air from the surroundings when water flows through the inlet 3 . This air passes through a flow control member 25 into the conveying element 24 and further into the liquid reservoir 2 . Possible gas leaks in the liquid reservoir 2 and the adjoining lines and control elements can thus be compensated for in a simple manner by adding the air cushion 2 present in the liquid reservoir 2 by means of the conveying element 24 . For this purpose, the flow control member 25 can be controlled by the controller 22 . The fill level of the liquid within the liquid reservoir 2 and the correspondingly the height of the air cushion above it can be determined by the fill level sensor 21 or another fill level sensor, not shown in the drawing, which is connected to the controller 22 .

In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels kann vorgesehen sein, daß der Flüssigkeitsspeicher 2 eine bewegli che bzw. nachgiebige Wandung aufweist, z. B. durch Anord nung eines Faltenbalges, einer flexiblen Membran oder derglei chen. Auf diese Weise kann ein variables Volumen des Flüssig keitsspeichers 2 geschaffen werden, wobei diese mechanische Veränderung der Behälterabmessungen genutzt werden kann, um Steuerungselemente der Anlage 1 zu betätigen. So kann beispielsweise eine Überwachung des Drucks, eine Steuerung der Behälterfüllung oder des Zulaufs 3 aufgrund dieser unter schiedlichen Behältervolumina erfolgen.In a modification of the illustrated embodiment, it can be provided that the liquid reservoir 2 has a movable or resilient wall, for. B. by arrangement of a bellows, a flexible membrane or the like Chen. In this way, a variable volume of the liquid memory 2 can be created, this mechanical change in the container dimensions can be used to operate control elements of the system 1 . For example, the pressure can be monitored, the container filling or the inlet 3 can be controlled on the basis of these under different container volumes.

Claims

1. plant for filtering liquids according to the principle of reverse osmosis,
with a liquid reservoir,
and with an inlet for the raw liquid, which opens into the liquid store,
and with a drain for the raw liquid, which connects to the liquid storage,
and with a high-pressure pump connected to the drain, which conveys the raw liquid to a reverse osmosis module,
characterized in that the liquid reservoir ( 2 ) is designed as a pressure vessel, the inlets and outlets ( 3 , 5 ) of which are airtight or can be closed airtight.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the inlet ( 3 ), taking into account the pressure of the raw liquid to be run, so high in the liquid store ( 2 ) that in the first empty liquid speed storage ( 2 ) incoming raw liquid with Com pression of existing in the liquid storage (2) gas causes a rising liquid level, wherein the and the pressure prevailing in the liquid storage (2) pressure is provided, the liquid level at a distance below the mouth of the inlet (3) in the pressure equilibrium between the inlet (3).

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized by egg NEN level sensor ( 21 ) in the liquid storage ( 2 ), where in the level sensor ( 21 ) with a controller ( 22 ) is effectively connected, which is a flow in the inlet ( 3 ) hen hen - Control element ( 4 ) controls.

4. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid storage ( 2 ) has a movable wall, such that the storage volume increases with increasing internal pressure in the liquid storage tank ( 2 ), a controller ( 22 ) being seen before Which, depending on the volume of the liquid reservoir ( 2 ), controls a flow control element ( 4 ) in the run ( 3 ).

5. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid reservoir ( 2 ) has an injection point ( 20 ) which is separated from the liquid reservoir ( 2 ) by a controllable flow control member and / or a check valve.

6. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the high pressure pump ( 6 ) at a standstill, enabling a minimum flow rate of the liquid, can be flowed through or around.

7. Installation according to one of the preceding claims, characterized by a pressure sensor in the liquid store ( 2 ).

8. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that on the reverse osmosis module ( 7 ) a multi-way flow control member ( 15 ) in the outlet ( 10 ) of the concentrate is arranged, which optionally the concentrate one into the liquid reservoir ( 2 ) feeds the concentrate line ( 16 ) or a drain ( 17 ) used as a waste disposal concentrate.

9. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet ( 3 ) with a För derelement ( 24 ) is connected, which in the case of running through the inlet ( 3 ) flowing water through a flow control member ( 25 ) from air the environment in the liquid speed memory ( 2 ) promotes.

10. Method of filtering a liquid according to the principle of reverse osmosis, the liquid
is first fed to a liquid reservoir as raw liquid,
is then fed from the liquid reservoir to a high pressure pump,
is then pumped to a reverse osmosis module,
and is withdrawn from this as permeate on the one hand and as a concentrate on the other hand,
and wherein part of the liquid from the liquid storage is fed to a drain as a so-called waste,
characterized in that only concentrate is fed to the drain ( 17 ).