DE2433900A1 - Anlage zur elektrolytischen behandlung von wasser - Google Patents

Description

Anlage zur elektrolytischen Behandlung von Wasser

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur elektrolytischen Behandlung von Wasser in einem Gebrauchswassersystem und mit einer Elektrolysestromquelle zwischen einer Kathode, die als vom Wasser durchströmter Behälter ausgebildet ist, und einer oder mehreren im Behälter angeordneten Anoden.

Derartige Anlagen werden teils zur Verhinderung von Korrosion bei kathodischem Schutz und Niederschlag von Schutzoberflächenschichten des nachfolgenden Rohrsystems, teils zur Verbesserung verschiedener Eigenschaften, einschließlich des Geruchs des Wassers, benutzt.

Es ist bekannt, in solchen Anlagen lösbare Anoden zu benutzen, beispielsweise Anoden aus Aluminium oder Eisen. Derartige Anoden geben über kathodischen Schutz hinaus dazu Anlaß, daß im Wasser geringe Mengen an Anodenmaterialsalzen gebildet werden, so daß sich im nachfolgenden Rohrsystem eine dichte, porenfreie Schutzschicht niederschlägt.

In einer Anlage mit lösbaren Elektroden sind die Reduktionsprozesse überwiegend, da sowohl die Kathode als auch die Anode sauerstoff verbrauchend sind, und der Gehalt des Wassers an Sauerstoff wird deshalb reduziert. Bei Wasser mit Keimen von aneroben Bakterien gewährt dies diesen Bakterien günstigere

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Lebensbedingungen, da deren Vermehrungsprozesse vom Sauerstoffgehalt des Wassers abhängig sind. Da Wasser gewöhnlich auch Sulfate enthält, wird bei Reduktion der Bakterien übelriechendes Wasserstoffsulfid gebildet werden.

Man hat versucht, die bekannten Elektrolyseanlagen mittels Steuerung des Elektrolysestromes übereinstimmend mit dem Wasserverbrauch zu verbessern. Selbst bei einer solchen Steuerung hat es sich als schwierig herausgestellt, einen akzeptablen Gehalt an Sauerstoff im Wasser aufrechtzuerhalten, der das Wachstum von Bakterien hemmt. Dieses Verhältnis ist am ungünstigsten in Warmwasserbehältern, in denen sich das Wasser lange Zeit aufhält, da das Austreiben von Sauerstoff temperaturabhängig ist und in der Schlammzone des Warmwasserbehälters Temperaturen auftreten, die für das Wachstum von Bakterien ideal sind, gleichzeitig mit einer stark sauerstoffverbrauchenden Wasserstoffkathode.

Bei Kaltwassersystenf sind diese Schwierigkeiten geringer, da kaltes Wasser normalerweise vom Wasserwerk her einen Sauerstoffgehalt hat, der die Entwicklung von Bakterien hemmt. Darüber hinaus ist es in der Praxis häufig so, daß viele Wasserwerke bei Spitzenbelastungen Wasser in die Rohrsysteme leiten, das nicht so weit belüftet ist, daß die üblichen Normen für den Sauerstoffgehalt des Wassers erfüllt sind.

Bei Kaltwassersystem^/ hat man bereits permanente sauerstofferzeugende Anoden aus beispielsweise Piatintitanium benutzt. Durch permanente Elektroden wird ein kathodischer Schutz des Behälters erzielt, aber die Bildung von Sauerstoff hat zur Folge, daß bei späterer Erwärmung aggressiver Sauerstoff aus dem Wasser ausgetrieben wird, der eine Korrosion im Rohrsystem verursacht.

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In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß die Wasserwerke in stets steigendem Umfang Wasser sehr verschiedenen Ursprungs und deshalb auch stark verschiedener chemischer Zusammensetzung an die verschiedenen Konsumenten liefern. In besonderen Fällen versucht man, das kalte Wasser in einem Behandlungsbehälter zu behandeln, so daß in den Kaltwasserrohrleitungen eine Schutzschicht gebildet wird. Diese Wirkung wird jedoch u.a. dadurch behindert, daß das kalte Wasser, das sich in einem Rohrnetz eines Gebäudes befindet, einer Temperatursteigerung aufgrund einer im Verhältnis zum Wasser höheren Umgebungstemperatur ausgesetzt sein kann, was teilweise die Wirkung der elektrolytischen Behandlung des Wassers beseitigt. Außerdem ist Wasser, das sich längere Zeit hindurch im Behandlungsbehälter befunden hat, sehr sauerstoffarm. Die Entnahme von Kaltwasser in geringerer Menge, als es dem Rauminhalt des Behandlungsbehälters entspricht, bewirkt, daß sich das Behälterwasser nach einer derart geringen Wasserentnahme im Rohrsystem befindet. Dieses Wasser ist wegen seines fehlenden Sauerstoffgehalts nicht imstande, die gewünschte Schutzschicht zu bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur wirksamen elektrolyt!sehen Behandlung von Wasser bei allen Verhältnissen zu schaffen.

Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Behälter sowohl eine permanente Anode als auch eine lösbare Anode vorhanden sind.

Diese Anlage gewährt nicht nur einen kathodischen Schutz, sondern es hat sich außerdem herausgestellt, daß sowohl in Kaltwassersystemen als auch in Warmwassersystemen eine verbesserte Wasserqualität und Ausfällung einer Schutzoberflächenschicht im Rohrsystem erzielt wird. Es finden keine Reduktionsprozesse mehr im Behälter statt.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung erläutert, die schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage darstellt.

Die in der Zeichnung dargestellte Anlage zur Behandlung von Wasser enthält einen Behälter 1, der von dem zu behandelnden Wasser durchströmt wird. Mit dem Behälter 1 ist der negative Pol einer Elektrolysestromquelle 2 verbunden, so daß der Behälter die Kathode des Systems bildet.

Im Behälter sind eine permanente Anode 3 und eine lösbare Anode 4 angeordnet. Die Anoden sind mit dem positiven Pol der Stromquelle 2 verbunden und vorzugsweise derart, daß die Stromstärke durch die lösbare Anode 4 und die Stromstärke durch die permanente Anode 3 unabhängig voneinander geregelt werden kann, da die gegenseitigen Stromstärkeverhältnisse u.a. von der Qualität des hereinkommenden Wassers abhängig sind.

In Warmwasseranlagen sind die lösbare Anode oder die lösbaren Anoden, wie in der Zeichnung dargestellt, in der oberen Zone des Behälters angeordnet, wo die Temperatur am höchsten ist, und die permanente oder die permanenten Anoden 3 unten im Behälter, wo die Temperatur am niedrigsten und die Möglichkeit der Aufnahme von Sauerstoff im Wasser damit am größten ist. Der Sauerstoff verteilt sich durch Diffusion gleichmäßig in diesem Gebiet, und falls seine Konzentration höher als seine temperaturabhängige Löslichkeit ist, wird er ausgetrieben, so daß er im Behälter aufwärts steigt, wo die obere Elektrolyseeinrichtung die Gefahr einer erhöhten Korrosion im nachfolgenden Rohrsystem beseitigt, die ein Überschuß an Sauerstoff sonst verursachen würde.

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Versuche haben ergeben, daß der Zusatz der permanenten Anode in einer vorhandenen Anlage mit nur lösbaren Anoden 4, wo geringer Verbrauch an Wasser Uberbehandlung des Wassers und damit kräftigen Wasserstoffsulfid-Geruch zur Folge hat, diesen Nachteil ganz beseitigt. Gleichzeitig zeigte sich, daß die Stromstärke in der oder den lösbaren Anoden auf einen Wert erhöht werden kann, der ungefähr dreimal größer als die maximale Stromstärke in Anlagen mit nur lösbaren Anoden ist. Beim Zusatz der permanenten Anode wird also eine Vergrößerung der Behandlungskapazität erzielt.

Die beschriebene Anlage ist besonders für den Kaltwasserzufluß zu einem Haus vorgesehen, kann aber, wie erwähnt, auch in Warmwassersystemen benutzt werden, beispielsweise in Verbindung mit dem Warmwasserbehälter einer Heizzentrale.

Die Anlage kann auch für bekannte Anlagen zur elektrolytischen Behandlung von Abwasser, worin die Behandlung darauf abzielt, mittels der lösbaren Anoden u.a. feindispergierte Stoffe aus der Nahrungsindustrie einzukapseln und niederzuschlagen, und worin eine permanent sauerstoffproduzierende Anode auf entscheidende Weise die Wirkung der Anlage erhöht, benutzt werden.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Anlage zur elektrolytischen Behandlung von Wasser in einem Gebrauchswassersystem und mit einer Elektrolysestromquelle zwischen einer Kathode, die als vom Wasser durchströmter Behälter ausgebildet ist, und einer oder mehreren im Behälter angeordneten Anoden, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter sowohl eine permanente Anode als auch eine lösbare Anode vorhanden sind.

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