DE2301127A1

DE2301127A1 - Two stage sterilisation of water - using iodine or bromine as additives in the second stage prior to carbon filtration

Info

Publication number: DE2301127A1
Application number: DE19732301127
Authority: DE
Inventors: Hansbodo Dipl Ing Doerfelt
Original assignee: PLAFOG PLANUNGS und FORSCHUNGS
Current assignee: PLAFOG PLANUNGS und FORSCHUNGS
Priority date: 1970-06-19
Filing date: 1973-01-08
Publication date: 1974-07-18

Abstract

The first stage is by a strong oxidising agent, often ozone but pref. a peroxide capable of liberating free halogen from halide ions. These toxic oxidising agents are removed by carbon adsorption but in the final stages, reinfection can occr. If the free halogen is present this is avoided and is achieved by having a second treatment prior to filtration in which iodide or bromide ions are added. The system is suitable for drinking water or swimming bath systems.

Description

Verfahren zur tangzeitdesinfektion von Wasser Zusatz zu Patent... (Patentanmeldung P 20 31 214.5) I Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur IIangzeitdesinfektion von Wasser durch stufenweise Behandlung mit verschiedenen Sterilisationsmitteln.Process for the tangtime disinfection of water Addition to patent ... (Patent application P 20 31 214.5) I The invention relates to a method for Long-term disinfection of water through gradual treatment with different Sterilizing agents.

Das Hauptpatent hat ein solches Verfahren zum Gegenstand, bei dem eine funktionelle Verschmelzung mehrerer Verf ahrensschritte stattfindet, wobei in einem ersten Verfahrens schritt in das Wasser als Hauptdesinfiziens Ozon in einer solchen Menge eingebracht wird, daß eine ausreichende bakterizide Wirkung erzielt werden kann, um nachfolgend in einem zweiten Verf ahrensschritt ein weiteres, keinerlei Geruchs- oder Geschmacksbeeinträchtigung hervorbringendes, eine Langzeitsterilisation aufweisendes Desinfektionsmitte dem Wasser zuzugeben. Bei dem Verfahren nach dem Hauptpate t wird also zunächst in das zu behandelnde Wasser Ozon als Hauptdesinfiziens in einer solchen Menge eingebracht, daß eine ausreichende desinfizierende Wirkung erzielt wird, während nachfolgend dem Wasser ein weiteres, keinerlei Geruchs- und Geschmacksbeeinträchtigung hervorrufendes Desinfektionsmittel zugegeben wird, das im Gegensatz zum Ozon eine genügende Langzeitwirkung hat. Als Desinfektions mittel in der zweiten Verfahrensstufe wird Jod oder ein anderes Halogen, beispielsweise Brom, außer Chlor zur Anwendung gebracht. Bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent ist das in der ersten Behandlungsstufe zugegebene Ozon in der Lage, die entsprechenden Halogenidionen, beispielsweise Bromidionen oder Jodidionen zu den elementaren Bormen der Halogene, nämlich Brom oder Jod, zu oxidieren. Diese bilden ihrerseits mit dem Wasser Hydrolyse- bzw. Hydrolysefolgeprodukte, nämlich die unterhalogenigen Säuren und ihre Dissoziationsprodukte. Daher ist es nicht erforderlich Brom und/oder Jod in elementarer Form dem Wasser zuzugeben, es genügt vielmehr die Zugabe von beispielsweise Kaliumbromid oder Natriumjodid.The main patent has such a method for the subject a functional amalgamation of several process steps takes place, whereby In a first process, ozone was introduced into the water as the main disinfectant is introduced in such an amount that a sufficient bactericidal effect is achieved can be followed by a further, in a second procedural step, no Long-term sterilization that causes impairment of smell or taste add disinfectant to the water. In the case of the Main godfather t So first of all, ozone is added to the water to be treated introduced as the main disinfectant in such an amount that a sufficient disinfectant effect is achieved, while the water is followed by another, No disinfectant causing odor or taste impairment is added, which, in contrast to ozone, has a sufficient long-term effect. as Disinfectant in the second process stage is iodine or another halogen, for example bromine, other than chlorine, are used. In the process according to According to the main patent, the ozone added in the first treatment stage is able to the corresponding halide ions, for example bromide ions or iodide ions to oxidize the elementary boron atoms of the halogens, namely bromine or iodine. These in turn form hydrolysis or hydrolysis by-products with the water, namely the hypohalous acids and their dissociation products. Therefore it is not necessary To add bromine and / or iodine in elemental form to the water; Addition of, for example, potassium bromide or sodium iodide.

Durch diese Reaktionsvorgänge ist nach der Aussage des Hauptpatentes bei einer Kreislaufwasseraufbereitung, beispielsweise in der Badewasserbehandlung, eine mehrfache Ausnutzung der zugegebenen Halogene oder Hanlogenide möglich. Bei der Hydrolyse beispielsweise des elementaren Broms entstehen neben der unterbromigen Säure auch Bromidionen.According to the statement of the main patent, these reaction processes in the case of circulating water treatment, for example in bathing water treatment, multiple use of the added halogens or hanlogenides possible. During the hydrolysis of the elementary bromine, for example, the sub-bromine is formed Acid also bromide ions.

Br2 + H20 = HBrO + H + Br (1) Bromidionen entstehendher auch bei der Reaktion des Broms bzw. der unterbromigen Säure mit Wasserinhaltsstoffen, bei spielsweise 3 HBrO + 2 NII, N2 + 3 H20 + 3 Xt + 3 Br (2) Andererseits geht aber, beispielsweise in der Badewasserbehandlung, ein gewisser Anteil des Halogens Brom oder Jod verloren, beispielsweise durch den durch Frischwasserzugabe bedingten Wasseraustrag aus dem Be ckenwasserkreisl auf i Außerdem wird auch ein bestimmter weiterer Anteil des Halogens irreversibel aus dem Kreislauf durch chemische Umsetzung entfernt, beispielsweise Durch diese Vorgänge tritt somit zwangsläufig eine laufende Verarmung an oxidierbaren Bromidionen und damit ein Nachlassen in der Langzeitdesinfektionswirkung ein.Br2 + H20 = HBrO + H + Br (1) bromide ions are also formed when the bromine or hypobromous acid reacts with substances in the water, for example 3 HBrO + 2 NII, N2 + 3 H20 + 3 Xt + 3 Br (2) on the other hand however, a certain proportion of the halogen bromine or iodine is lost, for example in bathing water treatment, for example due to the water discharge from the pool water circuit caused by the addition of fresh water As a result of these processes, there is an ongoing depletion of oxidizable bromide ions and thus a decrease in the long-term disinfectant effect.

In der Wasseraufbereitung, insbesondere in der Badewasserbehandlung, ist es üblich, einen etwaigen Ozonüberschuß im behandelten Wasser, der wegen der Toxidität des Ozons unerwünscht ist, durch Filtration über reduzierende Filter materialien, vor allem auf Kohlebasis, beispielsweise Aktivkohle und dergleichen, zu entfernen. Hierbei wird immer wieder eine Verkeimung der tiefer liegenden Filter schichten, in denen das Ozon schon vollständig reduziert ist, beobachtet, wodurch die Gefahr gegeben ist, daß das behandelte Wasser nach dem Austritt aus dem Filter wieder verkeimt. Entsprechendes gilt auch für Chlor. Zur Entchlorung von Trinkwasser, um chlorbedingte Geschmacksbeeinträchtigungen zu eliminieren, ist es allgemein übliche Aktivkohlefilter gezielt einzusetzen.In water treatment, especially in bathing water treatment, it is common to have any excess ozone in the treated water because of the Toxicity of the ozone is undesirable, due to filtration through reducing filter materials, mainly based on carbon, for example activated carbon and the like, to remove. Again and again, a contamination of the deeper filter layers will occur, in which the ozone is already completely reduced, observed, reducing the danger it is given that the treated water contaminates again after exiting the filter. The same applies to chlorine. For dechlorination of drinking water to reduce chlorine-related To eliminate taste impairment, it is generally used activated carbon filters to be used in a targeted manner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend geschilderten Nachteil der Wiederverkeimung des Wassers bei Anwendung des Verfahrens nach dem Hauptpatent, insbesondere bei der Badewasseraufbereitung, zu vermeiden, bei der das Wasser im Kreislauf unter Verwendung eines Filters mit reduzierendem, beispielsweise kohlehaltigem Material geführt wird.The invention is based on the object described above Disadvantage of the recontamination of the water when using the method according to the Main patent, especially in pool water treatment, to be avoided in the the water in the circuit using a filter with reducing, for example carbonaceous material is performed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Verwendung eines reduzierendes Material, beispielsweise Kohle, enthaltenden Filters insbesondere bei der Badewasseraufbereitung im zweiten Verfahrensschritt vor dem Filter ein Bromid oder Jodid zugegeben wird.This object is achieved in that when using a reducing material, for example Containing coal Filters in particular for bathing water treatment in the second process step a bromide or iodide is added upstream of the filter.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im ersten Verfahrensschritt anstelle von Ozon ein anderes Oxidationsmittel mit entsprechend hohem Standardelektrodenl potential als Brom oder Jod verwendet wird.Another feature of the invention is that in the first step Instead of ozone, another oxidizing agent with a correspondingly high standard electrode potential is used as bromine or iodine.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis der Anmelderin, daß eine Verarmung des Wassers an Halogenid nicht eintritt wenn vor dem Filter ein Bromid oder Jodid, beispielsweise ein Natriumbromid, dem Wasser zugegeben wird. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird ein vielfacher technischer Fortschritt erzielt.The invention is based on the applicant's finding that impoverishment halide of the water does not enter if there is a bromide or iodide in front of the filter, for example a sodium bromide to which water is added. By this invention Measure a multiple technical progress is achieved.

l i Zunächst ist das im Nasser vorhandene Ozon in der tage, aus dem Halogenid das desinfizierend wirksame elementare Halogen, nämlich das Brqm oder das Jod, in Freiheit zu setzen. Die mit dem Wasser und im Wasser ablaufenden Folger reaktionen, nämlich die Hydrolyse und die Dissoziation, liefern ebenfalls desinfizierend wirkende Reaktionsprodukte, nämlich die unterhalogenigen Säuren in undissoziierter und in dissoziierter Form. Im Gegensatz zur Zugabe von Chlor vor beispielsweise mit Aktivkohle oder Anthrazit gefüllten Filtern, findet man zufolge der gegenüber dem Chlor in den vergleicll#en Formen niedrigeren Standardelektrodenpotentiale beim Brom und Jod im Filterablauf reichlich desinfizierend wirkende Formen der beiden Halogene. Dadurch wird erreicht, daß das reduzierend wirkende Filtermaterial keimfrei bleibt, so daß eine mögliche Wiederverkeimung des Wassers unterbunden ist. Durch die Langzeitwirkung der im Wasser nach dem Filter enthaltenen desinfizierend wirkenden Formen des Broms und des Jods ist die Desinfektion des so behandelten Wassers auch bei seiner weiteren Nutzung gesichert. Es ist also nicht mehr erforderlich, dem Filterablauf ein Desinfektionsmittel mit Langzeitwirkung zuzugeben. Das bedeutet aber eine optimale Gewährleistung der hygienischen Erfordernisse, eine erhöhte Betriebssicherheit und eine wesentliche Betriebsvereinfachung. Im Falle des Broms und des Jods entfällt damit die unangenehme Handhabung der elementaren Formen und die damit verbundene gesundheitliche Gefährdung des Bedienungspersonals. Würde man aber anstelle der Elemente die entsprechenden Halogenide nach der Filter stufe zugeben wollen, so müßten diese entsprechend oxidiert werden, wodurch ein zusätzlicher erhöhter Betriebsaufwand erforderlich ist. l i First of all, the ozone present in the water is in the day from which Halide the disinfecting elemental halogen, namely Brqm or the iodine to set free. The followers running down with the water and in the water reactions, namely hydrolysis and dissociation, also provide disinfectant acting reaction products, namely the hypohalous acids in undissociated and in dissociated form. In contrast to the addition of chlorine before for example with activated charcoal or anthracite filled filters, one finds the lower standard electrode potentials compared to the chlorine in the comparable forms in the case of bromine and iodine in the filter drain, forms of the two that have a plentiful disinfectant effect Halogens. This ensures that the reducing filter material is sterile remains, so that a possible recontamination of the water is prevented. By the long-term effect of the disinfecting agents contained in the water after the filter Forms of bromine and iodine is also the disinfection of the water treated in this way secured in its further use. So it is no longer necessary that Add a disinfectant with a long-term effect to the filter drain. That means but an optimal guarantee of the hygienic requirements, an increased operational safety and a significant operational simplification. In the case of bromine and iodine, it is omitted with it the unpleasant handling of the elementary forms and the associated health hazard for operating personnel. But instead of the Elements want to add the corresponding halides after the filter stage, so these would have to be oxidized accordingly, thereby increasing operating costs is required.

Bei der Zugabe der Halogenide vor einem Filter mit reduzierend wirkendem Material ist es gleichgültig, ob zunächst die Ozondosierung und dann die Bromid- oder Jodidzugabe erfolgt oder umgekehrt. Der beabsichtigte Effekt der Keimfreihaltung des Wassers wird in beiden Fällen erreicht.When adding the halides upstream of a filter with a reducing agent Material, it does not matter whether the ozone metering first and then the bromide or iodide is added or vice versa. The intended effect of keeping germs free of water is achieved in both cases.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch dann in gleicher Weise anwenden, wenn anstelle des Ozons ein anderes Oxidationsmittel verwendet wird, dessen Standardelektrodenpotential ausreichend ist, um aus den Bromiden und/oder Jodiden zunächst die elementaren Formen der beiden Halogenide in Freiheit zu setzen. Derartige Verbindungen sind beispielsweise bestimmte Peroxiverbindungen, wie Ealiumdioxipersulfatfloder Chloramin. Infolge ihres hohen Ständardelektrodenpotentials würden diese in den reduzierend wirkenden Filtern ebenfalls, wie auch das Ozon reduziert werden und damit eine Wiederverkeimung ermöglichen. Die durch ihre oxidierende Wirkung entstandenen Formen des Broms und des Jods passieren aber, ebenso wie im Falle der Oxidation durch Ozon, das Filter, so daß die Keimfreihaltung des Wassers gewährleistet ist.The method according to the invention can then also be carried out in the same way apply if another oxidizing agent is used instead of ozone, its Standard electrode potential is sufficient to make up the bromides and / or iodides first to set the elementary forms of the two halides free. Such Compounds are, for example, certain peroxy compounds, such as Ealiumdioxipersulfatfloder Chloramine. Due to their high standard electrode potential, these would be in the reducing filters as well as the ozone are reduced and thus enable re-germination. Those created by their oxidizing effect However, forms of bromine and iodine occur, just as in the case of oxidation by ozone, the filter, so that the sterility of the water is guaranteed.

Claims

b Procedure for long-term disinfection of water through gradual Treatment with various sterilizing agents in which a functional fusion several process steps takes place, in a first process step ozone is introduced into the water as the main disinfectant in such an amount that that a sufficient bactericidal effect can be achieved to subsequently in In a second process step, another, no odor or taste impairment whatsoever producing, long-term sterilization disinfectant dem Adding water, according to patent ...

(Patent application P 20 31 214.5), d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that when using a reducing material, such as coal, containing filters, especially when treating bathing water in the second process step a bromide or iodide is added upstream of the filter.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the first process step, instead of ozone, another oxidizing agent with corresponding Standard electrode potential is used as bromine or iodine.