DE2246792B1

DE2246792B1 - Water purificn plant - for extn of solid and dissolved impurities

Info

Publication number: DE2246792B1
Application number: DE19722246792
Authority: DE
Inventors: Kurt 7031 Holzgerlingen Marquardt
Original assignee: Hager and Elsaesser GmbH
Current assignee: Hager and Elsaesser GmbH
Priority date: 1972-09-23
Filing date: 1972-09-23
Publication date: 1974-01-31

Abstract

The main treatment column of the plant is filled with a combined mechanical filtration and absorber material esp. a porous active or passive ion-exchanger material, and at regular intervals batches of this material are extracted esp. from the base of the column and passed first to a washing and rinsing column and then into a regenerator where the material is mixed with a suitable solvent for removal of the accumulated impurities. After this regeneration, the absorber is passed back to a transit buffer column and thence back into the main column. The solvent is recycled through a closed distillation and condensation loop for its own purificn. As well as control of the system by a master timed programme controller, over-ride is exercised in dependence on monitoring sensor output signals fed into the control system in respect of levels, flow-rates and analyzed impurity content etc. Relatively cheap and trouble free system.

Description

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn- volumen 40 1 beträgt, so verändert sich dieses VoIuzeichnet, daß der Flansch von mindestens einer, 30 men bei einem Ansteigen des Salzgehalts auf vorzugsweise zwei einander iiametral gegenüber- 11 mval/1 auf 441. Diese Änderung des abzuziehenliegenden Gewindespindeln (18, 28) durchdrun- den Harzes kann man bisher nur durch Veränderung gen ist, auf welchem den Flansch zwischen sich der Taktzeit ausgleichen. Es wäre jedoch einfacher, aufnehmende Gewindemu.tern (15, 25) angeord- wenn man in einem solchen Fall auch das Volumen net sind. 35 der Harzmasse beeinflussen könnte.4. Plant according to claim 3, characterized in that the volume is 40 1, this volume changes, that the flange of at least one, 30 men with an increase in salinity preferably two diametrically opposite one another - 11 mEq / 1 to 441. This change the subtracted Up to now, threaded spindles (18, 28) penetrated by resin can only be made by changing them gen is on which the flange balance the cycle time between them. However, it would be easier receiving threaded nuts (15, 25) arranged if in such a case the volume are net. 35 could affect the resin composition.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Um dieses ohne große Mühen zu erreichen, ist erzeichnet, daß die Niveaueinstellvorrichtung in der findungsgemäß vorgesehen, daß die Niveaueinstell-Behandlungskolonne (40) als Ringkörper (44) vorrichtung auf mindestens einem von außen in die ausgebildet ist, der von mindestens zwei an ge- Kolonne hineinragenden Rohr bzw. innerhalb mindegenüberliegenden Stellen angreifenden Rohren 40 stens eines Rohres verstellbar und feststellbar an-(46, 48) gehalten ist. geordnet ist. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Rohr in einem am Kolonnenendteil vorgesehenen Stutzen teleskopartig geführt5. Plant according to claim 1, characterized in order to achieve this without great effort, is drawn that the level adjustment device is provided according to the invention that the level adjustment treatment column (40) as an annular body (44) device on at least one from the outside into the is formed by at least two tubes protruding from the column or within one opposite one Make attacking pipes 40 at least one pipe adjustable and lockable on- (46, 48) is held. is ordered. According to a preferred embodiment, the tube can be in one at the end of the column provided nozzle guided telescopically

sein. Soll eine Änderung des Volumens der abzuzie-be. Should a change in the volume of the deductible

45 henden Austauschercharge vorgenommen werden, so ist es lediglich erforderlich, die die Niveaueinstellvorrichtung tragenden Rohre mehr oder weniger in den45 existing exchanger batch are made, it is only necessary to use the level adjustment device bearing pipes more or less in the

Die Erfindung geht aus von jener aus der Haupt- Kolonnenstutzen einzuführen und in der gewünschanmeldung 2 029 720 bekannte Anlage zur kontinu- ten Lage festzustellen.The invention is based on that from the main column nozzle to introduce and in the desired application 2 029 720 known system for the continuation of the situation.

ierlichen Behandlung von Flüssigkeit, insbesondere 50 Eine einfache Einstellvorrichtung kann darin beWasser, mit einem Behandlungsbehälter und minde- stehen, daß das Rohr an seinem aus dem Anschlußstens einer nachgeschalteten Waschkolonne, wobei in stutzen herausragenden Ende einen Flansch aufweist, dem Boden der Behandlungskolortne und in den an dem eine Verstellvorrichtung befestigt ist. Diese Kopfstücken der Waschkolonne Niveaueinstellvor- Flanschstücke können in günstiger Ausgestaltung der richtungen angeordnet sind, deren Eintauchtiefe in 55 Erfindung von mindestens einer, vorzugsweise zwei die Kolonnen das Volumen der abzuziehenden einander diametral gegenüberliegenden Gewinde-Charge bestimmt, spindeln durchdrungen sein, auf welchen denanimal treatment of liquid, in particular 50 A simple adjustment device can be used in water, with a treatment tank and at least that the pipe at its out of the connecting point a downstream scrubbing column, the end protruding from the nozzle having a flange, the bottom of the treatment column and in which an adjusting device is attached. These Head pieces of the washing column level adjustment flange pieces can in a favorable embodiment of the directions are arranged, the immersion depth in 55 invention of at least one, preferably two the columns represent the volume of the diametrically opposed thread charge to be withdrawn determined to be penetrated by spindles, on which the

Derartige Anlagen dienen zur Durchführung eines Flansch zwischen sich aufnehmende Gewindemuttern kontinuierlichen Tonenaustauschverfahrens, bei wel- angeordnet sind. Durch Anziehen der Mutter in der ehern beladene Austauschermassen aus der Behänd- 60 gewünschten Stellung ist eine Verriegelung vorgelungskolonne portions- und taktweise der Regene- nommen.Such systems are used to implement a flange between receiving threaded nuts continuous ton exchange process, are arranged in wel-. By tightening the nut in the Either loaded exchange masses from the desired position for handling is a locking pre-control column The rain in portions and cycles.

ner- und Waschkolonne zugeführt und im Kreislauf Die. Verstellung der Abzugsrohre zum Zwecke derner and washing column supplied and in the circuit Die. Adjustment of the flue pipes for the purpose of

in die Behandlungskolonne zurückgeführt werden. Variierung des abzuziehenden Harzvolumens kann Zur Bestimmung der abzuziehenden Charge sind in an Abzugsrohren erfolgen, die sowohl im Bodenaen einzelnen Kolonnen Niveaueinstellvorrichtungen 63 trichter der Behandlungskolonne als auch in den vorgesehen, deren Eintauchtiefe in die Kolonnen das Kopfstücken der Regenerier- und Waschkolonnenbe returned to the treatment column. Varying the volume of resin to be withdrawn can In order to determine the batch to be withdrawn, there are flue pipes that are both in the ground individual columns level adjustment devices 63 funnel of the treatment column as well as in the provided whose immersion depth in the columns the head pieces of the regeneration and washing columns

oumen der abzuziehenden und zu transportieren- angeordnet sind. Statt dessen kann im Abzugsraum aen Austauschcrmasse bestimmt. Es kann sich bei der Behandlungskolonne als Niveaueinstellvorrich-Oumen to be withdrawn and transported are arranged. Instead, it can be in the fume cupboard aen exchange mass is determined. It can be used as a level adjustment device in the treatment column.

lung erfindungsgemäß auch ein Ringkörper vorgesehen sein, der von mindestens zwei an gegenüberliegenden Stellen angreifenden Rohren gehalten ist. Die Höhe dieses Ringkörpers in der Behandlungskolonne bestimmt das Volumen der abzuziehenden Harzmasse, das dem Kolonnenvolumen unterhalb des Ringkörpers im Bodenraum der BehanrUungskolonne entspricht.ment according to the invention also provided an annular body be, which is held by at least two attacking tubes at opposite points. the The height of this ring body in the treatment column determines the volume of the resin mass to be withdrawn, that of the column volume below the annular body in the bottom space of the treatment column is equivalent to.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung, in welcher Ausführungsbeispiele des Gegen-Standes der Erfindung dargestellt sind. Hierin zeigtDetails of the invention emerge from the following description with reference to the drawing, in which embodiments of the subject matter of the invention are shown. Herein shows

Fi g. 1 die schematische Wiedergabe einer Anlage gemäß der Erfindung,Fi g. 1 is a schematic representation of a system according to the invention,

Fig.2 einen Teilausschnitt des durch einen Kreis A in F i g. 1 eingezeichneten Teils der Anlage,2 shows a partial section of the through a circle A in F i g. 1 part of the system shown,

F i g. 3 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2,F i g. 3 shows a modification of the exemplary embodiment according to FIG. 2,

Fig.4 eine Draufsicht auf den Kolonnenteil gemäß Fi g 3 acFIG. 4 shows a plan view of the column part according to FIG Fi g 3 ac

F i g. 5 einen Schnitt durch einen Teil der Anlage, wie er in F i g. 1 durch den Kreis B angedeutet ist.F i g. 5 shows a section through part of the system as shown in FIG. 1 is indicated by the circle B.

Bei der in F i g. 1 schematisch dargestellten Anlage ist mit 10 insgesamt die Behandlungskolonne gekennzeichnet, in welcher das durch die Leitung 11 *5 einfließende Rohwasser — nachfolgend ist der Einfachheit halber statt »Flüssigkeit« die Bezeichnung »Wasser« gewählt - beim Durchfließen der in der Kolonne befindlichen Ionenaustauschermasse aufbereitet wird und als Reinwasser durch die im Kopfstück der Kolonne 10 angeordnete Leitung 13 dieselbe verläßt. Der Boden der Behandlungskolonne 10 ist als Konus 12 ausgebildet, in welchen die beladene Austauschermasse absinkt. Sie wird dann über die Leitung 16 in eine Rückspül- und anschließend -ine Regenerierkolonne geleitet. In der Fig. 1 ist der Einfachheit halber lediglich eine dieser Kolonnen mit 20 wiedergegeben. Die regenerierte Austauschercharge wird über die Leitung 26 in das Kopfstück der Behandlungskolonne 10 zurückgefördert.In the case of the in FIG. 1 plant shown schematically is marked with 10 as a whole, the treatment column, in which the raw water flowing in through line 11 * 5 - the following is simplicity for the sake of using the term “water” instead of “liquid” - when flowing through the in the The ion exchange mass located in the column is processed and as pure water through the in the head piece the column 10 arranged line 13 leaves the same. The bottom of the treatment column 10 is designed as a cone 12, in which the loaded exchanger mass sinks. She will then via line 16 in a backwash and then -a regeneration column passed. For the sake of simplicity, only one of these columns is shown in FIG. 1 reproduced with 20. The regenerated exchanger charge is via line 26 into the head piece the treatment column 10 conveyed back.

Sowohl im Abzugsraum der Behandlungskolonne, der in Fig. 1 mit dem kreisförmigen Feld Λ gekennzeichnet ist, als auch im Kopfstück der Wasch- und Regenerierkolonne, die in F i g. 1 mit B gekennzeichnet ist, sind verstellbare Niveaueinstellvorrichtungen vorgesehen, durch die das Volumen der Harzcharge bestimmt und verändert werden kann. Beim Ausführungrt>eispiel gemäß F i g. 2 ist am trichterförmigen Bodenteil 12 der Behandlungskolonne 10 ein Rohr J4 teleskopartig innerhalb des Austrittsstutzens 12i> geführt. Der Austrittsstutzen weist an seinem Ende einen nach außen ragenden Flansch 12 a auf, in welchem zwei einander diametral gegenüberliegende Gewindespindeln 18 gehalten sind. Diese Gewindespindeln durchdringen ihrerseits einen Flansch 14 α des Teleskoprohres 14 und sind in diesem durch Gewindemuttern 15 gehalten. Durch Verstellung dieser Gewindemuttern und entsprechende Verschiebung des Teleskoprohres 14 innerhalb des Stutzens 12 b kann die Eintauchhöhe des Rohres im Bodenraum unterhalb des Rohwasaerverteilers 19 verändert werden. Im Teleskoprohr 14 is_t ein weiteres Rohr 16 starr angeordnet bei welchem es sich um die Transportleitung handelt Dieses Rohr ist ebenfalls mittels eines Flan sches 16« mit der Verstellvorrichtung 18 verbunden.Both in the draw-off space of the treatment column, which is marked in FIG. 1 with the circular field Λ, and in the head piece of the washing and regeneration column, which is shown in FIG. 1 is marked with B , adjustable level setting devices are provided, by means of which the volume of the resin batch can be determined and changed. In the execution example according to FIG. 2, on the funnel-shaped bottom part 12 of the treatment column 10, a tube J4 is guided telescopically inside the outlet connection 12i. The outlet stub has at its end an outwardly projecting flange 12 a, in which two diametrically opposed threaded spindles 18 are held. These lead screws turn, penetrating a flange 14 α of the telescopic tube 14 and held therein by threaded nuts 15 °. By adjusting these threaded nuts and correspondingly shifting the telescopic pipe 14 within the connecting piece 12 b , the immersion height of the pipe in the floor space below the raw water distributor 19 can be changed. The telescopic tube 14 is a further tube 16 _t rigidly in which it is the transfer line is ULTRASONIC This tube is also connected by means of a Flan 16 'with the adjusting 18th

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und4 ist ein Ringkörper 44 im Bodenraum der insgesamt mit 40 bezeichneten Behandlungskolonne verstellbar angeordnet. Dieser Ringkörper weist Bohrungen 44« zum Austritt des Rohwassers auf. Die Verstellung dieses Ringkörpers innerhalb der Behandlungskolonne erfolgt durch zwei teleskopartig geführte Rohre 46 und 48, die in eigens hierfür vorgesehenen exzentrisch angeordneten Stutzen 42 b und 42 c in gleicher Weise verstellbar geführt sind, wie es im Zusammenhang mit Fig.2 beschrieben wurde Im zentrischen Auslaßstutzen 42« der kolonne 40 ist das Transportrohr 16 eingesetzt, während das Rohwasscr durch die Rohre 46 und 48 eingelassen wird.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, an annular body 44 is adjustably arranged in the bottom space of the treatment column designated as a whole by 40. This ring body has bores 44 ″ for the exit of the raw water. The adjustment of this annular body within the treatment column is carried out by two telescopically guided tubes 46 and 48, which in specially provided eccentrically arranged conduits 42 b and 42 c in the same manner are displaceably guided, as described in connection with Figure 2 In the central outlet 42 «of the column 40, the transport pipe 16 is inserted, while the raw water is admitted through the pipes 46 and 48.

In der Fi g. 5 ist ein Kopfnück einer Rückspülkolonne und einer Regenerier- und Waschkolonne gezeigt Die Volumenbestimmung erfolgt hier durch ein im Kopfstück zentrisch geführtes Tau~hrohr 24, das einen Flansch 24« aufweist, mit welchem das Rohr 24 innerhalb eines Stutzens 27 verschiebbar ist. Im Flansch sind Bohrungen zur Aufnahme von Gewindespindeln 28 vorgesehen, deren eines Ende im Kopfstück 22 stationär gehalten ist, während das andere Ende dieser Gewindespindeln, die einen Flansch 27« des Stutzens 27 durchdringen, in einem Flansch 26« eines Transportrohres 26 gehalten ist. Die Verstellung des Tauchrohres 24 erfolgt durch Lösen der Gewindemuttern 25 und durch Verschieben mittels des Flanschteils 24«. Nach Erreichen der gewünschten Eintauchtiefe werden die Muttern 25 angezogen. Im Kopfstück der Kolonne 20 ist ein Stutzen 22 für das Einlassen des Transportwassers vorgesehen, welches das im Kopfstück bis zur Eintauchtiefe befindliche Ionenaustauschmaterial durch die Leitung 26 zur Behandlungskolonne führt. Zwischen dem Kopfstück und dem zylindrischen Teil der Kolonne 20 befindet sich eine Düsenplatte 30, in welcher Bohrungen 30« zur Aufnahme von Filterdüsen vorgesehenIn Fi g. 5 is a head piece of a backwash column and a regeneration and washing column. The volume is determined here by a A conduit pipe 24 which is centrally guided in the head piece and which has a flange 24 'with which the pipe 24 can be displaced within a connecting piece 27. There are holes in the flange to accommodate threaded spindles 28 is provided, one end of which is held stationary in the head piece 22, while the other End of these threaded spindles, which penetrate a flange 27 ″ of the connecting piece 27, in a flange 26 ″ of a transport tube 26 is held. The adjustment of the immersion tube 24 takes place by loosening the threaded nuts 25 and by moving it of the flange part 24 ″. After reaching the desired immersion depth, the nuts 25 are tightened. In the head piece of the column 20, a nozzle 22 is provided for the inlet of the transport water, which the ion exchange material located in the head piece up to the immersion depth through the line 26 leads to the treatment column. Located between the head piece and the cylindrical part of the column 20 There is a nozzle plate 30 in which bores 30 ″ are provided for receiving filter nozzles

sind. _are. _

Wie ersichtlich, ist eine einfache Verstellung durch Betätigung der Gewindemuttern und durch Verschieben der Rohre möglich. Sofern die Kolonnen einen größeren Umfang besitzen, ist es zweckmäßig, wenn zwei oder mehrere Teleskoprohre vorgesehen sind. So hat es sich beispielsweise als zweckmäßig erwiesen, im Kopfstück einer Waschkolonne entsprechend Fig. 5 bei einem Durchmesser ab 400 mm drei Einsteckrohrt vorzusehen.As can be seen, a simple adjustment by actuating the threaded nuts and by moving of the pipes possible. If the columns have a larger size, it is useful if two or more telescopic tubes are provided. For example, it has proven to be useful in the head piece of a washing column according to FIG. 5 with a diameter of 400 mm or more, three plug-in tubes to be provided.

Die beschriebene Vorrichtung ist nicht nur mit Vorteil bei Kationen-, Anionen- und Mischbettaustauscheranlagen anwendbar, sondern bei allen Anlagen, bei denen Abzugsrohre der beschriebenen Art Verwendung finden, einsetzbar, wie z.B. auch bei Filtrationsanlagen, bei denen das mit Schmutzstoffen beladene Filtermaterial chargenweise aus dem Filterbehälter abgezogen, in einem nachgeschalteten Waschbehälter gewaschen und über Kopf in den Filterbehälter zurückgefördert wird, sowie ferner bei derartigen Anlagen zur Beseitigung organischer Substanzen.The device described is not only advantageous in cation, anion and mixed bed exchanger systems applicable, but in all systems in which flue pipes of the type described are used can be used, e.g. also in filtration systems in which the contaminated Filter material withdrawn from the filter container in batches, in a downstream washing container is washed and conveyed back overhead into the filter container, as well as further with such Plants for the removal of organic substances.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

These level adjustment devices are immersion tubes, which are attached in the end part of the column. In the treatment column, this level

1. Plant for continuous treatment adjustment device also by installing a of liquid, in particular water, can be determined with a 5 raw water distributor, the un-treatment column and at least one floor space located downstream of the distributor, the switched washing column, which is funnel-shaped in the bottom, the Vc'umcn the the treatment column and in the headers batch determined.

of the scrubbing column level adjustment devices In the practical operation of this ion exchange

are arranged, the depth of immersion in the system 10 has been shown that it is beneficial for many purposes the volume of the batch to be withdrawn is constant if the withdrawal volume is determined by the exchanger, according to main application 2 029 720, that this could be varied. Depending on the choice of the verdurch characterized in that the level-reversed ion exchange resin creates a swelling adjustment device (14, 24, 44) for at least a development during operation of the order of magnitude of one from the outside into the column (10, 20, 40) from 5 to 20 vol. For this reason it is expedient Tube (16, 26; 46, 48) or within ßig if the withdrawal volume in the backwashing minimum a pipe adjustable and the locking bar can be set slightly larger than is disguised in bar. in the treatment column. This creates a press

2. System according to claim 1, thereby avoiding the exchanger during transport, and draws that the tube (14, 26, 46, 48) in a 20 the swelling and shrinkage of the resins can in on the column end part (12, 42) provided Stut- to be compensated to a certain extent.

zen (12 b, 42 b, 42 c) is guided telescopically. The change in the fume cupboard is also then

3. Plant according to claim 1, characterized in that the pipe (14, 26, 46, 48) is present on its nisse and the discharge of the ion exchange material protruding from the connecting piece from the treatment column is of the purity when there is no constant water ratio -End has a flange (14 a, 24 a) on which the degree is controlled. Was z. B. the batch so attached to an adjusting device (18, 15; 28, 25) calculates that with a salt content of the is to be processed, the water of lOmval / 1 the resin to be withdrawn