DE2201824A1

DE2201824A1 - Reinigungseinrichtung fuer Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2201824A1
Application number: DE19722201824
Authority: DE
Inventors: Zon Cornelis Van
Original assignee: Wavin BV
Current assignee: Wavin BV
Priority date: 1971-01-18
Filing date: 1972-01-15
Publication date: 1972-08-03
Also published as: DE2201824B2; FR2122460B1; NL146713B; NL7100664A; FR2122460A1; DE2201824C3; GB1377424A

Description

DIPL.-ΙΝΘ. DR. IUR. DIPL..-ING.

VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 Osnabrück , den 14. Januar 1972

MOSERSTRASSE 2O/24 /

Industriell Onderneming Wavin N.V. Händellaan 251, Zwolle, Niederlande

Reinigungseinrichtung für Flüssigkeiten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Reinigen von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, aufgrund umgekehrter Osmose.

In letzter Zeit wächst das Interesse an einer Anwendung der umgekehrten Osmose zum Reinigen von Abwassern, insbesondere für eine bessere Verwendung als Trinkwasser. Bei umgekehrter Osmose wird unter hohem Druck verunreinigtes Wasser durch eine die Verunreinigungen zurückhaltende, gereinigtes Wasser jedoch hindurchgehen lassende Membran, wonach das die Membran passierende Wasser einem Speisungssystem für Reinwasser zugeführt wird.

Ein solcher Weg ist von besonderer Bedeutung, da auf diesem

in einfacher Weise verschiedenste Abwässer von unerwünschten

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Substanzen unter Erhaltung von für den Verbrauch geeignetem Trinkwasser befreit werden können. Besonders durch die Verwendung von bestimmten Celluloseazetatmembransystemen ist eine Reinigung von Wasser jeder Art grundsätzlich möglich geworden.

Bisherige Einrichtungen bereiteten jedoch große Schwierigkeiten hinsichtlich der Anbringung der Membranen, die nach einer bestimmten Zeitspanne ersetzt werden müssen. Dies ist bei bekannten Einrichtungen nur mit geschultem Personal möglich. Dies bedingt jedoch einen Kostenaufwand, der den Einsatz der nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitende Einrichtungen bekannter Art für den Erhalt von Trinkwasser aus z.B. verunreinigtem Flußwasser wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aufgrund umgekehrter Osmose arbeitende Einrichtung zu schaffen, welche die Möglichkeit bietet, gegebenenfalls verbrauchte Membranen schnell und einfach ohne geschultes Personal gegen neue zu ersetzen.

Hierzu ist die Einrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß si'e aus einem tragenden Kunststoffrohr besteht, das auf seiner Innenseite eine Schicht aus elastischem, faserigem oder gewebtem. Material, insbesondere aus Papier-, Glas- od. dgl. Pasern trägt, auf der sich eine Membran befindet, und das Kunststoffrohr auf seiner Außenseite von einem zumindest auf seiner Innenseite mit sich in Längsrichtung erstreckenden Abieitkanälen

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- 3 versehenes Stützrohr unterstützt ist.

Durch den Einsatz eines tragenden Kunststoffrohres mit auf
diesem angebrachtem faserigem oder gewebtem Material und einer Membran auf diesem können die Membranen in einfacher Weise vollständig fabrikmäßig hergestellt und leicht den erforderlichen
Behandlungen zum Erhalten der gewünschten Eigenschaften unterzogen werden, während andererseits die sehr leicht zu beschädigenden dünnen Membranen während ihrer Beförderung durch das außenseitige Kunststoffrohr geschützt werden.

Die Anwendung von Kunststoff für die Membranträgerrohre hat
den großen Vorteil, daß man die Membranen sehr billig und doch geschützt befördern kann, ohne gezwungen zu sein, erst an Ort
und Stelle des Ablaufes des umgekehrten Osmosevorgangs die
Membranen den erforderlichen Vorbehandlungen zu unterziehen.

Vorteilhaft sind mehrere Stützrohre mitsamt innerem Kunststoffrohr und Membran umfaßt, die in Parallelanordnung zu einer Einheit zusammengefaßt sind.

Ferner sind vorzugsweise mehrere Einheiten hintereinander geschaltet, wobei die Anzahl parallelgeschalteter Rohrkörper in auf einanderfolgenden Einheiten an die durch die Membranen hindurch abgeführte Wassermenge derart angepaßt ist, daß der Druck über die ganze Anlage konstant ist.

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Auf diese Weise können sehr große Wassermengen mit einem geringen Aufwand gereinigt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung näher veranschaulicht ist, es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Einrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten durch umgekehrte Osmose nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung der Ausstattung eines Kunststoffrohres mit einer Membran und einem Papierrohr als Stützmaterial,

Fig. 3 eine+Reinigungseinrichtungen nach Fig. 1 aufweisende Reinigungseinheit unter Veranschaulichung der Befestigung eines Stützrohres,

Fig. 4 eine schematisch dargestellte Anordnung einer Anzahl von Reinigungseinrichtungen nach Fig. 1 zwecks Erzielung eines bestimmten Durchflusses, und

Fig. 5 einen Teillängsschnitt zu Fig. 3.

Die im Wege der umgekehrten Osmose arbeitende Reinigungseinrichtung nach Fig. 1 weist ein tragendes Kunststoffrohr 1, z.B. aus Polyvinylchlorid mit einer Wandstärke von 0,3 mm, auf, welches auf seiner glatten.Innenseite mit einer Schicht aus Papierfasern ; ♦mehrere

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versehen ist, auf der sich eine Zelluloseazetatmembran 3 abgesetzt hat. Anstelle der Papierfasern 2 können auch Glasfasern oder ein Nylonschlauch Anwendung finden. Die Papierfaserschicht 2 kann durch Wickeln eines von einer.Vorratsrolle 7 ablaufenden Papierbogens 6 zu einem Papierrohr, welches anschließend in das tragende Kunststoffrohr eingeschoben wird, gebildet werden, wobei für eine bessere Anbringung der Membran das Papier od. dgl. mittels einer Walze 9 mit einem Leimauftrag versehen werden kann. Dies wird im einzelnen jedoch von den Umständen, unter denen die Einrichtung Anwendung findet, abhängen. Für das Papier finden im übrigen vorzugsweise Sorten Verwendung, die aus Lumpen hergestellt sind.

Auf der Schicht 2 aus Papier, Glasfasern oder Nylon wird, wie das in Pig. 2 dargestellt 1:3t, eine Zelluloseazetatmembran 3 dadurch abgesetzt, daß man durch das Rohr einen torpedoförmigen Körper ¹I hindurchzieht, der mit öffnungen 5 versehen ist, durch welche über ein Zugführungarohr 8 zugeführtea Zelluloseazetat nacl außen ausgepreßt wird. Dieiea Zelluloseazetat bleibt auf der dem Kunststoffrohr 1 abgewandten Seite der Schicht 2 zurück,welche die sich bildende,Membran 3 unterstützt. Diene Membran 3 wird dann durch bestimmte Waschbehandlungen aktiviert, wobei gegebenen falls verwendeter Leim für die Schicht 2 mit ausgespült wird und weiteren Behandlungen keine Hindernisse entgegensetzt. Da solche Membranen sehr dünn sind, können sie normalerweise sehr leicht beschädigt werden, wenn sie nach der Aktivierung befördert wer-

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den. Durch das tragende Kunststoffrohr 1 wird dies jedoch ausgeschlossen, in dem die Membran 3 geschützt verbleibt.

Zur Ableitung von durch die Membran hindurchgepreßter Flüssigkeit (Wasser) sind in dem Kunststoffrohr 1 öffnungen 10 vorgesehen, die in einem versetzt angeordneten Muster zu einer raschen Ableitung der Flüssigkeit aus dem Kunststoffrohr beitragen.

Damit das Kunststoffrohr 1 möglichst dünn ausgeführt und, wenn die Membran verbraucht ist, mit seiner Membran weggeworfen werden kann, weist die Reinigungseinrichtung ferner ein Stützrohr 11 auf, das mit sich in Längsrichtung erstreckenden Nuten 12 versehen ist. Diese Längsnuten 12 verlaufen parallel zur Längsachse dieses Stützrohres oder spiralförmig.

Bei Anwendung spiralförmiger Nuten ist eine besonders gute Ableitung der durch_tdie Membran 3 austretenden Flüssigkeit gewährleistet, wohingegen bei sich ausschließlich in Längsrichtung parallel zur Rohrachse erstreckenden Nuten im allgemeinen eine etwa3 weniger guten Flüsaigkeitsableitung eintritt.

Vorteilhaft werden mehrere Stützrohre 11 mit Membranträgerrohr und Membran 3 in Endplatten 14 und 15 angebracht, in denen öffnungen 16 vorgesehen sind, durch welche die Stützrohre hindurch geführt werden können. Eine Abdichtung zwischen den Stützrohren 11 und den Endplatten läßt keine Flüssigkeit aus dem Raum

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zwischen den beiden Endplatten entlang des Spaltes zwischen den Endplatten und den Stützrohren austreten und wird s.B. von einer Kleb- oder Schweißverbindung gebildet.

Da die Stützrohre 11 ferner mit in ihrer Wand angebrachten Bohrungen 17 versehen sind, welche in den Raum 13 zwischen zwei Endplatten I¹J und 15 ausmünden, kann gereinigte Flüssigkeit außerhalb der Stützrohre aufgefangen werden.

Für einen dichtenden Anschluß an eine Flüssigkeitszufuhr kann weiterhin ein Dichtungsring 20 (Fig. 5) vorgesehen sein.

Die Bohrungen 17 weisen z.B. einen Durchmesser von 0,5 mm auf, wobei jeweils zwei je 40 mm um 90° versetzte Bohrungen am Umfang vorgesehen sind.

Am Innenumfang des Stützrohres 11 sind z.B. 72 Nuten spiralförmig ausgeformt, wobei die Steigung etwa 200 mm und die Dicke des Stützrohres etwa 3 mm betragen.

Die Öffnungen 10. im Kunststoffrohr 1 haben z.B. einen Durchmesser von 1 mm, wobei drei Öffnungen am Umfang je 25 mm um versetzt angeordnet sind.

Die Verwendung von Kunststoff für die Stützrohre 11 und die Endplatten 14 und 15 bietet die Möglichkeit, in einfacher Weise die Ränder der Öffnungen 16 in den Endplatten 14 und 15 mit der

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Außenseite des eingesetzten Stützrohes 11 zu verbinden, wohingegen bei Metallrohren zahlreiche Dichtungsringe anzubringen sind.

In Pig. ¹J ist ein Beispiel einer Anlage dargestellt, bei der eine Anzahl von Reinigungseinrichtungen nach Fig. 1 parallel geschaltet sind und so eine Einheit 18 bilden, welche wieder mit einer nächsten Einheit 19 aus parallelgeschalteten Reinigungseinrichtungen in Reihe geschaltet ist. Die Zahl der Reinigungseinrichtungen innerhalb aufeinanderfolgender Einheiten der Reihenschaltung nimmt dabei,entgegen der Strömungsrichtung zu reinigender Flüssigkeit, von Einheit zu Einheit in Fig. 1 zu.

Auf diese Weise kann mit einer verhältnismäßig kleinen Anlage eine große Flüssigkeits(wasser)menge gereinigt werden, wobei außerdem durch den Einsatz einer Anzahl in Reihe geschalteter Einheiten, innerhalb der mehrere nebeneinander geschaltete Reinigungseinrichtungen vorgesehen sind, der Flüssigkeitsdruck in jeder Einheit gleich gehalten werden kann.

Hierdurch läßt sich mit verhältnismäßig wenig Hähnen, Absperrr ventilen od. dgl. eine gute Reinigung erreichen.

Die Fig. ¹J zeigt im übrigen insbesondere noch die bei einem Durchfluß schmutzigen Wassers von oben nach unten in jede nachfolgende Einheit .gelangenden Wassermengen.Die Differenzmenge zwischen zwei benachbarten Einheiten entspricht der durch Osmose

entzogenen Wassermenge.-

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Claims

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Ansprüche:

1. Einrichtung zum Reinigen von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, aufgrund umgekehrter Osmose, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem tragenden Kunststoffrohr (1) besteht, das auf seiner Innenseite eine Schicht (2) aus elastischem, faserigem oder gewebtem Material, insbesondere aus Papier-, Gas- od. dgl. Pasern trägt, auf der sich eine Membran (3) befindet, und das Kunststoffrohr auf seiner Außenseite von einem zumindest auf seiner Innenseite mit sich in Längsrichtung erstreckenden Ableitkanälen (12) versehenes Stützrohr (11) unterstützt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (11) auf seiner Innenseite mit spiralförmig verlaufenden Nuten (12) versehen ist und vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff besteht.

3. ' Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das Stützrohr (11) zwischen zwei Endplatten (14,15) befestigt und mit Bohrungen (17) versehen ist, die in den Zwischenraum (13) zwischen den Endplatten ausmünden.

¹J. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Membran (3) tragende Kuriststoff rohr (1) seinerseits mit versetzt auf der Oberfläche angeordneten Öffnungen (10) versehen ist.

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5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bie ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Kunststoff bestehenden Endplatten (14,15) das Stützrohr (11) an beiden Enden abdichtend halten und Bestandteil einer Kanuner (13) zum Auffangen gereinigter Flüssigkeit bilden, die aus dem Kunststoffrohr (1.) über im Bereich zwischen beiden Endplatten angeordnete Öffnungen (10) austritt.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stützrohre mitsamt innerem Kunststoffrohr und Membran umfaßt, die in Parallelanordnung zu einer Einheit zusammengefaßt (18,19) sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einheiten (18,19) in Reihe hintereinander geschaltet sind, wobei die Anzahl parallelgeschalteter Rohrkörper (1,2,3,11) in aufeinanderfolgenden Einheiten (18,19) an die durch die Membranen hindurch abgeführte Wassermenge derart angepaßt ist, daß der Druck über die ganze Anlage konstant ist.

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