DE2049919A1

DE2049919A1 - Verfahren zur Gewinnung von Trinkwasser

Info

Publication number: DE2049919A1
Application number: DE19702049919
Authority: DE
Inventors: Walter 6000 Frankfurt; Wirth Hans Dr. 6369 Doatweil; Wisfeld Werner Dr.; Kratz Alfred; 6000 Frankfurt. M Lotz
Original assignee: Laboratorium fuer Adsorptionstechnik GmbH
Current assignee: Laboratorium fuer Adsorptionstechnik GmbH
Priority date: 1970-10-10
Filing date: 1970-10-10
Publication date: 1972-04-13
Also published as: US3779909A; IT1045251B; DE2049919C2

Description

LABORATORIUM FÜR Frankfurt (M), den 8. Oktober 1970

ADSOPRTIONSTECHNIK Krm/MMÜ

G.M.B.H.

Frankfurt (M)

Nr. 6567 LAT

Verfahren zur Gewinnung von Trinkwasser Zusatz zu Patentanmeldung P 19 15 299

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung Seimarmem, das wachstum nicht fördernde* Trink- g wasser nach Patentanmeldung P 19 15 299·

In der Patentanmeldung P 19 15 299 ist ein Verfahren zur

Keim-Gewinnung von keimarmem, das Wachstum nicht förderndem Trinkwasser beschrieben, wobei derart gearbeitet wird, daß ein desinfektionsmittelfreies Wasser durch Aktivkohle mit einer spezifischen Belastung von weniger als 4 h filtriert und anschließend mit mindestens 0,05 mg/1 Chlor oder einer äquivalenten Menge eines anderen Desinfektionsmittels versetzt wird· In zweckmäßiger Ausführung kann eine Belüftung des Wassers vor der Aktivkohlebehandlung, die den biologischen Abbau der Wasserverunreinigungen erheblich verbessert, vorgenommen werden· I

Dieses Verfahren ist mit einer Reihe von Vorteilen behaftet, Jedoch hat sich gezeigt, daß,obleich nahezu alle im natürlichen Wasser vorkommenden organischen Verunreinigungen biologisch abbaubar sind, manche nur langsam abgebaut werden können. In diesen Fällen tritt der Nachteil auf, daß große Filter und lange Kontaktzeiten benötigt werden.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das auch diese Nachteile überwindet.

Diese Aufgabe wird gelöst, in-dem das Verfahren zur Gewinnung von keimarmem, das Keimwachstum nicht förderndem Trinkwasser , wobei ein desinfektionsmittelfreies Wasser durch Aktivkohle mit einer spezifischen Belastung von weniger als 4 h"~ filtriert und anschließend mit mindestens 0,05 mg/1 Chlor oder einer äquivalenten Menge eines anderen Desinfektionsmittels versetzt wird _$ gemäß der Erfindung derart ausgestaltet wird, daß das Aktivkohlefiltej/im biologischen Bereich in mindestens zwei Einheiten (6,14) aufgeteilt wird, das Wasser vor der ersten Einheit 6 mit sauerstoffhaltigen Gasen und mindestens der überwiegende Teil des in der ersten Einheit behandelten Wassers vor einer nachfolgenden Einheit 14 mit sauerstoffhaltigen Gasen und Ozon versetzt wird·

Vorzugsweise wird mindestens der überwiegende Teil des in der ersten Einheit behandelten Wassers vor der zweiten Einheit mit sauerstoffhaltigen Gasen und Ozon versetzt·

Die Ozonbehandlung bewirkt dabei die Umwandlung biologisch schwer abbaubarer Substanzen in leicht abbaubare· In Folge davon können die Aktivkohleschichten der zweiten Einheit verkleinert werden.

Die Ozonbehandlung ist ein in der Wasserreinigung zur Geruchs- und Geschmacksverbesserung durchaus bekanntes Verfahren. Sie wurde jedoch bisher nicht zu dem Zweck eingesetzt, den biologischen Abbau organischer Stoffe auf einem nachgeschalteten Adsorptionsmittel zu fördern.

Gemäß der Erfindung leitet man das Rohwasser ohne vorherige Ozonbehandlung über eine Aktivkohleeinheit, in der die bio-

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logisch leicht abbaubaren Substanzen aus dem Wasser entfernt werden. Vor Eintritt in eine zweite Aktivkohleeinheit begast man das Wasser mit einem ozon- und sauerstoffhaltigen Gasstrom. Man erreicht damit den für den aeroben Abbau erforderlichen Sauerstoffgehalt des Wassers· Gleichzeitig werden die in der ersten Einheit nicht zerstörten organischen Substanzen durch das Ozon biologisch angreifbar gemacht.

Es ist also erfindungswesentlich, zuerst die biologisch leicht abbaubaren Stoffe zu entfernen, darauf in einer weiteren Stufe Ozon anzuwenden. Das hat gleichzeitig den wirtschaftlichen Vorteil, daß das teure Ozon nicht für λ auf biologischem Wege leicht entfernbare Substanzen veraraueht wird, sondern lediglich zum Aufschluß der biologisch weitgehend resistenten Stoffe angewandt wird.

Um eine Beeinträchtigung der Bakterienflora in der zweiten Aktivkohleeinheit zu vermeiden, ist es zweckmäßig, das noch vorhandene Ozon zu zerstören. Eine möglichst vollständige Reaktion des Ozons mit den organischen Wasserinhaltsstoffen kann dadurch erreicht werden, daß man nach der Ozonzugabe einen Verweilzeitbehälter einschaltet, in dem eine Reaktionszeit von 2-5 Minuten eingehalten wird. Aus diesem Verweilzeitbehälter fließt das Wasser in die zweite Aktivkohleeinheit· f

Anstelle von oder nach dem Verweilzeitbehälter kann das Restozon auch durch eine kleine Aktivkohlezwischenschicht zerstört werden, so daß möglichst kein Desinfektionsmittel in die zweite biologische Einheit gelangt.

Damit in der zweiten Aktivkohleeinheit mit Sicherheit genügend Keime vorhanden sind, ist es vorteilhaft, einen Teilstrom des aus der ersten Einheit austretenden Wassers

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ohne Ozonung auf direktem Wege in die zweite Einheit einzuleiten·

Eine weitere Verbesserung der Reinigungswirkung kann dadurch erhalten werden, daß man der biologisch wirksamen Filterkombination ein adsorptiv wirkendes Aktivkohlefilter nachschaltet, in dem ein weiterer langsamer biologischer Abbau stattfinden kann.

FUr den Fall, daß zur Reinigung des Wassers ein adsorptiv wirkendes Aktivkohlefilter nachgeschaltet wird, läßt sich die Aktivkohlemenge verkleinern, indem in an sich bekannter Weise eine z.B. thermische Regeneration vor- · gesehen wird· Die an der Wassereintrittsseite befindliche, mit organischen Stoffen stark beladene Kohle kann dabei kontinuierlich oder intermittierend der Regeneration zugeführt werden und die regenerierte Kohle der Wasseraustrittsseite des Adsorptionsbereichs zugeführt werden, so daß ein Gegenstrom von Wasser und Aktivkohle entsteht. Für die adsorptive Filtration können zwei Adsorptionsschichten verwendet werden, wobei die zu regenerierende Kohle dem ersten Filter entnommen und die regenerierte Kohle dem zweiten Filter aufgegeben wird.

Im Anschluß an den Filtrationsprozeß wird dem Wasser ein Desinfektionsmittel zugesetzt, wodurch der stets gegebenen Möglichkeit späterer Rohrnetzverkeimung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnenen nährstoff- und keimarmen Wassers begegnet wird·

Im Folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand der den Beispielen 1 und 2 jeweils zugeordneten Fließschemas 1 und 2 beispielsweise erläutert werden:

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Beispiel 1

Es ist ein Flußwasser zu reinigen mit einem Gehalt an organischen Substanzen entsprechend einem KMnO^,-Wert von 45 mg/1 und einem NH^-Gehalt von 1,2 mg/1. Es wird bei 1 einer Rieselsäule 2 zwecks Belüftung zugeführt und geht über Leitung 5 in die Aktivkohleeinheit 6. 3 und 4 stellen Leitungen für die Zu- und Abführung des sauerstoffhaltigen Gases dar. Die Körnung der Aktivkohle in Filter 6 liegt zwischen 2-4 mm. Der Ablauf von Filter 6 geht mit einem KMnO^-Wert von 25 mg/1 über Leitung 7 in eine zweite Belüftungszone 8. Bei 9 wird dem Belüftungsbehälter aus einem Ozoniseur ozonhaltiges Sauerstoffhaltiges Gas zugeführt. Über 10 wird das Gas in den Ozoniseur zurückgeleitet. Der Sauerstoffgehalt des bei 11 aus der Belüftungszone 8 austretenden Wassers beträgt 21 mg/1. Das Wasser geht über den Verweilzeitbehälter 12 und die Leitung 13 in das Aktivkohlefilter Um die biologische Wirksamkeit dieses Filters sicherzustellen, wird ein Teilstrom von 2 - 20% des nicht ozonten Wassers über Leitung 15 in das Filter 14 geleitet. Das Filter 14 ist mit einer Aktivkohle der Körnung 1,5 - 3 mm gefüllt; die Verweilzeit beträgt 25 min. Bei 16 verläßt das Wasser die Anlage mit einem KMhO^-Wert von 8,7 mg/1 und wird zur Desinfektion mit 0,1 mg/1 Chlor versetzt· |

Beispiel 2

Ein Flußwasser mit einem KMnO^-Wert von 62 mg/1 und einem NfL₄ ⁺-GeIIaIt von 1,2 mg/1 soll zu Trinkwasser aufbereitet werden. Es wird über Leitung 1 einem Belüftungsbehälter zugeführt und geht über Leitung 5 in die Aktivkohleeinheit 6. 3 und 4 sind Leitungen für die Zu- und Abführung des sauerstoffhaltigen Gases. Der KMho.-Wert des Wassers ist

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nach Filter 6 auf 40 mg/1 gesunken. Das Wasser gelangt über Leitung 7 in die Ozonungsstufe 8· 9 und 10 sind Zu- und Atggesgleitungen des ozon- und sauerstoffhaltigen Gases. Über Leitung 11, Verweilzeitbehälter 12 und Leitung 13 wird das Wasser der zweiten biologischen Filtereinheit 14 zugeführt. Ein Teilstrom des Wassers umgeht die Ozonungsstufe 8 und wird über L_eitung 15 der zweiten biologischen Filtereinheit 14 direkt zugeführt.

Qe Körnung der Aktivkohle in Filter 6 liegt bei 2 - 4 mm und in Filter 14 bei 1-3 mm. Die Verweilzeit in Filter 6 beträgt 12,5 min., in Filter 14 12,5 min. Nach Filter 14 ist der KMhO^-Wert des Wassers auf 19 mg/1 abgesunken; NH^⁺ ist nicht nachweisbar.

Das Wasser aus Filter 14 geht über Leitung 16 in die hintereinander geschalteten und wechselweise umschaltbaren Adsorptionsfilter 17 und 17a, in denen sich eine Aktivkohle mit einer Körnung von 0,5 - 1 mm befindet. Nach einer Verweilzeit in den Adsorptionsfiltern 17 und 17a von insgesamt 15 min. verläßt das gereinigte Wasser bei

18 die Anlage mit einem KHnO^-Wert von 4,0 mg/1. Es wird zur Desinfektion mit 0,05 mg/1 Chlor versetzt.

19 ist eine thermische Regenerieranlage, der auf dem Weg die beladene Kohle zugeführt wird. Auf dem Weg 21 wird die regenerierte Kohle in das Adsorptionsfilter 17a gefüllt. Die Regenerierung erfolgt derart, daß in 30 bis 90 Tagen eine Filterfüllung durchgesetzt wird.

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Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zur Gewinnung von keimarmem, das Keimwachstum nicht förderndem Trinkwasser, wobei ein desinfektionsmittelfreies Wasser durch Aktivkohle mit einer spezifischen Belastung von weniger als 4 h filtriert und anschließend mit mindestens 0,05 mg/1 Chlor oder einer äquivalenten Menge eines anderen Desinfetionsmittels versetzt wird gemäß Patentanmeldung P 19 15 299, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivkohlefilter im biologischen Bereich in mindestens zwei Einheiten (6,14) aufgeteilt wird, das Wasser vor der ersten Einheit (6) mit sauerstoff- { haltigen Gasen und mindestens der überwiegende Teil des in der ersten Einheit (6) behandelten Wassers vor einernachfolgenden Einheit (14) mit sauerstoffhaltigen Gasen und Ozon · versetzt wird,

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der überwiegende Teil des in der ersten Einheit (6) behandelten Wassers vor der zweiten Einheit (14) mit sauerstoffhaltigen Gasen und Ozon versetzt wird·

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ozon vor Zuführung des Wassers in die nachfolgende Einheit (14) zerstört wird«.

4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ozon durch Einschalten eines Verweilzeitbehälters (12) zerstört wird.

5) Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß unrerbrauchtes Ozon durch eine vor der nachfolgenden Einheit (14) angeordnete Aktivkohlezwisehen-

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schicht zerstört wird.

6) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5 t dadurch gekennzeichnet, daß ein ggf. abgezweigter Teilstrom (15) dem überwiegenden Teil des Wassers vor der nachfolgenden Einheit (14) zugesetzt wird.

7) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß den Aktivkohlefiltereinheiten (6,14) des biologischen Bereichs mindestens ein Adsorptionsfilter auf Aktivkohlebasis (17) nachgeschaltet wird.

8) Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß Adsorptionsfilter (17) laufend regeneriert wird.

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