DE2206735A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Trinkwasseraufbereitung - Google Patents

Description

• Verfahren und Anlage zur Trinkwasseraufbereitung Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur schnellen Trinkwasseraufbereitung aus beliebig verschmutztem Wasser und eine sofort einsatzbereite Anlage zur Durchfahrung dieses Verfahrens.
• Die Notwendigkeit von Notwasserversorgungsanlagen hat sich auf.
• grund der Erfahrungen bei Naturkatastrophen und im Krieg als sehr dringlich erwiesen. Katastrophenanlagen müssen, je nach Einsatzziel, leicht beweglich und kurzfristig betriebsbereit sein. Dis Apparate und Anlagen sollen so konstruiert sein, dass sie in wenigen Minuten aus verschmutztem Grundwasser, See, Flüssen und Teichen oder aus bestehenden Schwimmbassins (Freibäder, Hallerbäder usw.) ein hygienisch und bakteriologisch einwandfreies, klares Trinkwasser erzeugen können, ohne dass die Art und der Grad der Yerschnutsung vorher festgestellt werden müssen. Es ist bekanntlich unmöglich, die Verseuchung eines Wassers nach seiner Trübung zu beurteilen. Auch ein sauber erscheinendes Wasser kann mit chemischen Giften und Strahlungsträgern bakteriologisch infiziert sein. Demnach braucht ein trübes Wasser trotz seines unappetitlichen Aussehens nicht unbedingt stark versucht zu sein.
• Da es aber keine Merkmale gibt, woran der Laie erkennen kann, ob ein Wasser verseucht ist, müssen die Einrichtungen, welche für solche Zwecke gebaut werden, die Gewähr bieten, dass die stärksten Verseuchungen damit einwandfrei beseitigt werden können. Gemäss der Erfindung wurden ein fahrbares Notwasserversorgungsgerät und eine stationäre Anlage entwickelt, die ohne spazielle Vorkenntnisse störungsfrei betwiaben werden können. Diese Apparate halten härtesten Erprobungen an stark verunreinigtem und verseuchtem Gewässer stand.
• Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur schnellen Trinkwasseraufbareitung aus beliebig stark verschmutzten Wasser durch Chlorierung, Flockung und iltration, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Wasser nach Passieren eines Vorfilters geflockt und mit Dlektrochlor behandelt, über ein oder mehrere Drucksandfilter geleitet und anschliessend gegabenenfalle mit Aktivkohle behandelt wird.
• Die erfindungsgemässe Anlage zur Durchführung dienes Verfahrens ist eine sofort einsatzbereite Trinkwasseraufbercitungsahlage für beliebig verschmutztes Wasser zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Vorfilter zur Zurückhaltung von Grobteilen mit Chemikaliendosiergerät, ein Llektrochlorgerät, ein oder mehrere rückspülbare Drucksandfilter sowie ein Stromerzeugungsaggregat enthält.
• Das aufzubereitende Wasser wird zunäciist Je nach Verschmutzwlgsgrad mit Chemikalien versetzt. Es gelangen zur Anwendung z.B.
• Eisenchlorid, Aluminiumsulfat, Natriumaluminat, Kaliumpermangant, eine Entkeimungslösung und ein organisches Oelbindungsmittel, welche alle in wässeriger Lösung oder in Form einer Aufschlämnung in das erste, oder je nachdem such in die parallel geschalteten Filter zugegeben werden.
• Zur gleichen Zeit wird dem Wasser eine bestimmte Menge Chlorlösung zugegeben. Dadurch wird der Keimabtötungsprozess und die Ausflockung der Schwebeteilchen und der wasserunlöslichen Stoffe beschleunigt.
• Das mit Chlor und Flockungschemikalien vorbehandelte Wasser wird bei Serienschaltung über das erste Filter - bei Parallelschaltung gleic)izeitig über beide Filter - geleitet. In den rückspülbaren Filtern, welche mit Filterkies, organischen Pilterkristallen und bei aggressiven Wässern zusätzlich mit dolomitischen Filtermaterialien (z.B. Akdolit) und Aktivkohle gefüllt sind, werden alle Flockungs- und Schlammprodukte zurückgehalten.
• Die Aktivkohle vermindert den Chlorgehalt, entfärbt, schönt und verbessert das wasser geschmacklich in einem Arbeitsprozess.
• Die Chlorierung erfolgt mit dauernd frisch erzeugt ein Elektrolyt-Chlor. Der zur Chlorerzeugung nötige Rohstoff ist das Kochsalz, welches überall und zu jeder Zeit greifbsr ist. Dieses Chloriersystem hat sich für die Zwecke der - indung ausgezeichnet bewährt.
• in Beispiel für die erfindungsgemässe Anlage wird durch die Figuren 1 und 2 darbestellt wobei Figur 1 eine stationare, Figur 2 eine in 4 Elemente gegliederte, fahrbare Anlage zeigt.
• Die Ziffern bedeuten: 1 Vorfilter 2 selbstansaugende Kreiselpumpe 3 Chemikaliendosiergerät 4 rückspülbares Filter 5 Kombifilter 6 zwei Dosiermittclbehälter 7 EleLtroschalt- und Steuerkasten 8 Elektrolyseur 9 Elektrorührwerk 10 Stromorzeugungsaggregat Bei der erfindungsgemässen Anlage werden neue Kombinationen von Methoden zur Bekämpfung einzelner Verseuchungen angewandt, wodurch ein Optimum an Leistung, Wasserquantum und Wasserqualität gewährleistet ist.
• Für die mechanische Reinigung kommen rückspülbare Sand- und Kombifilter zur Anwendung, welche die feinsten Schwebeteilchen zurückhalten. Diese neue Kombination hat den Vorteil, dass im Gegensatz zu den bisherigen Anschwemmfiltern nur noch nach den Rückspülungen des Filters sogenannte Filterhilfsmittel (Kieselgur) zugesetzt werden müssen. Durch dieses Vorgehen bleibt das Filter stets betriebsbereit und liefert jederzeit klares Trinkwasser.
• Die fahrbaren und stationären Notwasserversorgungsanlagen können je in einer Standard- und Spezialausführung gebaut werden.
• Die Standardausführung dient der Aufbereitung zu Trinkwasser a) von bakteriologisch und mechanisch verschmutztem Fluss- und Oberflächenwasser usw., b) von verschmutztem Fluss- und Oberflächenwasser und gleichzeitiger Entfernung von Mineral- und Heizölen, c) zur Entfernung von wasserunlöslichen Kampfstoffen.
• Die Spezialausführung ist ein abgeändertes System und ermöglicht, neben den Eigenschaften der Standardausführung, die Dekontaminierung von radioaktiv verseuchten Wässern.
• Die Spezialfilteranlagen für die Aufbereitung von kontaminiertem Oberflächen- oder Flusswasser sind gleich konzipiert wie die Standardausführung. Der Unterschied liegt bei den Filtern, wobei diese in jedem Falle in Serie geschaltet sind und nur noch mit einer Kapazität von 5 - 7,5 cbm/h arbeiten. Während das erste Filter die Reinfiltration zur Aufgabe hat, wird das zweite Filter als M Entsaizungsfilter ausfelegt. Die Normalleistung einer solchen Anlage liegt bei einer Gesamtkapazität zwischen 25 - 40 m3. Die Regenerierung der erschöpften Austauschharze ist im Felde praktisch ausgeschlossen. Andrerseits würde die laufende Ergänzung des Austauschharzes sehr grosse Lagerbestände erfordern.
• Der Kontaminierungsfilter ist deshalb so ausgelegt, dass das Ersatzharz in Austauschbehälter weiteres erfolgen kann. Das erschöpfte Harz wird dann in zentralen Regenerierstellen zu 95 - 98 % des Neuwertes wieder regeneriert. Auf diese Weise ist eine regelmässige Dekontaminierung von radioaktiv verseuchtem Wasser zu Trinkwasser trotzdem gewährleistet.
• Die fahrbaren Trinkwasseranlagen können beispielsweise eine Leistung von 5 - 12 m3/h besitzen. Die max. Leistung von 12 m3 wird bei norital verschmutztem Oberflächen- und Flusswasser während 8 - 24 Stunden Lsufzeit und bei parallel geschalteten Filtern mit Leichtigkeit erzielt. Bei gleichzeitig ölverschmutztem Wasser reduziert sich die Leistung bei in Serie geschalteten Filtern auf 5 - 7,5 m3/h und 8 Std. Dauerbetrieb.
• Die Reinigung der Filter erfolg mit Spülluft und filtriertem Wasser, d.h. die Filtcr sind 80 geschaltet, dass jeweils gleichzeitig ein Filter auf voller Last gefahren wird und das nötige saubere Spülwasser erzeugt, während das andere Filter gereinigt wird.
• Die fahrbaren Trinkwasseranlagen können in mehrere, beispielsweise 4 tragbare Elemente aufgeteilt sein, welche auf einem Fahrgestell als bet.liebsbereite Eirilieit au£montiert sind. Die einzelnen Blemente bestehen z.I3. je aus einem kafenartigen Traggestell, in welchem die einzelnen Bestandteile der Anlage übersichtlich und sinngemäss einebaut sind.
• Die in Figur 2 dargestellte Ausführungaform enthält 4 Elemente : Element 1 enthält 1 Vorfilter (1) zur Rückhaltung von Fasern und Grobteilohen, 1 selbstansaugende Kreiselpumpe (2) 1 Chemikaliendosiergerät (3), 1 rückspülbares Filter (4).
• Element 2 In die sind eingebaut: 1 Spülluftgebläse zur Rückspülung des Filters, 1 Kombifilter (5).
• Element 3 enthält 2 Dosiermittelbehälter (6) aus Kunststoff, mit einem Inhalt von Je 100 1 und aufgebautem Elektrorührwerk (9) sowie stufenlosen, regelbaren Dosierpumpen (9), 1 Llektrolyseur (8) zur Erzeugung des notwendigen Aktivchlors mit stufenweiser Regenerierung der Chlorkonzentration von 0 - 100 %, 1 blektr6schalt- und Steuerkasten (7), in welchem alle oteuer- und Schaltgeräte eingebaut sind.
• Element 4 1 Stromerzeugungsgerät (10) mit Batteriestarter zur Erzeugung der notwendigen elektrischen Energie für alle elektrisch betriebenen Teile.
• Jedes einzelne Element bildet eine geschlossene Einheit und weist ein Gewicht von 250 - 300 kg auf. Die Anlagen können je nach Bedarf mit Stromerzeuger für Dieselöl oder Benzinbrennstoff ausgerüstet sein. Sie können aber auch jederzeit ohne Aenderung des Anschlussystems an ein bestehendes Stromerzeugungsnetz mit Drehstrom von 220/380 V 50 Hz angeschlossen werden.
• Die stationären Anlagen können in der oben erwähnten Standard-und Spezialausführung ausgeführt sein. Dagegen sind die li.ischbettfilter für die Spezialanlagen so ausgebaut, dass die Austauschharze örtlich regeneriert werden können. Die nachstehende Tabelle zeigt die mit einer fahrbaren Standard-Notwasserversorgungsanlage erzielten Resultate. Als Grundlage dient ein 50 m3 enthaltendes Bassin mit 7 Monate gestandenen Wasser, verschmutzt mit Braun-und Grünalgen, toten Mäusen, Salamander etc. und künstlich mit einem stark verschmutzten Autoöl verunreinigt.
• Probenahme März Kontrolle im April Rohwasser aufbereitetes ölverun- aufbereit.
• Wasser rein.Wasser Wasser Durchsichtigkeit 5 50 2 51 Farbe, Geruch bräunlich, farblos, klar brackig farblos, klar grün geruchlos ölig geruch- und modrig geschmacklos Phenole 0 0 0 0 mineralöl (Altöl) 0 0 20 nicht nach mg/1 weisbar Keirazahl (Gelatine) 254'000 392 357/000 410 1 ml Colikeimzahl 1.150 0 1.850 0 Endoagar 37° Ohlorüberschuss 0 0,07 0 0,1 mg/l Mit der Konzeption der erfindungsgemässen Trinkwasseraufbereitungsanlegen wurde somit ein System geschaffen, welches die ganze Aufbereitung von praktisch allen verschmutzten Wässern zu Trinkwasser wesentlich vereinfacht, das stets einsatzbereit ist und keinerlei langwierige Vorbereitungen erfordert.-P a t e n t a n s p r ü c h e I) Verfahren zur schnellen Trinkwasseraufbereitung aus beliebig stark verschmutztem Wasser durch Chlorierung, Flockung und Filtration, - d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daev das Wasser nach Passieren eines Vorfilters geflockt und mit Elektrochlor behaildelt, über ein oder mehrere Drucksandfilter geleitet und anschliessend gegebenenfalls mit Aktivkohle behandelt wird.

Claims (1)

1. II) Sofort einsatzbereite Trinkwasseraufbereitungsanlage für beliebig verschmutztes Wasser zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I - d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass si ein Vorfilter zur Zurückhaltung von Grobteilen mit Che@iksliendosiergerät, ein Elektrochlorgerät, ein oder mehrere rückopülbare Drucksandfilter sowie ein Stromerzeugungsaggregat entw t.

   Unteransprüche

   1.) Verfahren gemass Patentanpruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Flockung und die Ohlorung gleichzeitig vorgenommen werden.

   2.) Verfahren gemäss Patentanspruch I, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Flockungsmittel Aluminiumsulfat verwendet wird0 3.) Verfahren gemäss Patentanspruch I, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ferner mit Kaliumpermanganat behandelt wird.

   4.) Verfahren gemäss Patentanspruch I, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ferner mit einem Oelbindungsmittel behandelt wird.

   5.) Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Behandlung von radioaktiv verseuchten Wässern zusätzlich über ein Mischbett-Entsalzungsfilter gearbeitet wird, 6.) Anlage gemäss P a t e n t a n s p r u c h II, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die einzelnen Geräte in mehreren in sich geschlossenen Elementen angeordnet sind0 7.) Anlage gemäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtanlage vollautollautomatisch gesteuert wird.

   8.) Anlage gemäss Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zement 1 das Vorfilter, Chemikaliendosiergerät und ein rickspUlbarcs Filter, - Element 2 ein weiteres Filter, -element 3 das Elektrochlorgerät und ferner Dosierinittelbehälter, Dosierpumpen und Steuerkasten - und Element 4 das Stromerzeugungsaggregat enthält.

   9.) ) einlege gemäss Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente sowie die Gesamtanlage transportabel sind.

   10) Anlage gemäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Drucksandfil 11) Anlage gemäss P a t e n t a n s p r u c h II, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Filterrückspülung mit Spülluft und filtriertem Wasser vorgenommen wird.

   12) Anlage <%emäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Sandfilter in Serie mit einem zusätzlichen Mischbett-Entsalzungsfilter geschaltet ist.

   13) Anlage gemäss P a t e n t a n s p r u c h II, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Sandfilter zusätzlich organische Filterkristalle und bei aggressiven Wässern dolomitisches Filtermaterial enthält.

   L e e r s e i t e