DE278367C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 278367 KLASSE 85«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Juli 1913 ab.

Vorliegende Erfindung bezweckt, jedes süße Wasser von willkürlicher Härte zum Gebrauch als Trinkwasser geeignet zu machen. Um als Trinkwasser verwendet werden zu können, soll es wenigstens den folgenden Forderungen genügen :

1. das Wasser muß einen sehr niedrigen Härtegrad besitzen;

2. Metalle, wie Eisen, Blei usw., und eine ίο große Zahl organischer Stoffe, dürfen darin nicht vorkommen;

3. es muß krankheitskeimfrei sein.

Das Wasser entspricht diesen Anforderungen, wenn dasselbe nach vorliegendem Verfahren hergestellt ist, wobei bemerkt werden muß, daß mit Bezug auf die dritte Forderung die Behandlung während längerer Zeit vorgenommen werden soll.

Sowohl für die Desinfektion als für die Enthärtung von Wasser sind mehrere Verfahren bekannt.

Vorliegende Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, mit dem beide Zwecke zu gleicher Zeit erzielt werden können, und wobei die Desinfektion mit absoluter Sicherheit zu-" stände kommt und die Enthärtung jedes süßen Wassers von willkürlicher Härte zu jeder gewünschten Härte durchgeführt wird. Es kommt dabei die desinfizierende und gleichfalls enthärtende Wirkung von Kalk in Form einer sorgfältig zubereiteten Kalkmilch in Anwendung.

Aus einer großen Zahl Untersuchungen

zeigte sich, daß es für eine ganz sichere Desinfektion erforderlich ist, daß das Wasser 40

während fünf Stunden eine Quantität gelöstes Kalkhydrat enthält, welche übereinstimmt mit 0,250 g Ca O pro Liter. Um dieses zu erreichen, muß man mehr als diese Quantität Kalk dem Wasser beimischen, weil durch einige Bestandteile des Wassers Kalkhydrat weggenommen wird. Um die benötigte Quantität Kalk, welche pro Liter Wasser unwirksam gemacht wird, kennen zu lernen, wird einer bestimmten Quantität des zu reinigenden Wassers ein Übermaß (von ungefähr 100 Prozent) von Kalkwasser und eine bestimmte Quantität Chlorbarium zugefügt und damit einige Zeit erwärmt. Den entstehenden Niederschlag läßt man sich absetzen und bestimmt nun in der klaren Flüssigkeit durch Titrieren, wieviel von dem zugefügten Kalk übriggeblieben ist, womit also auch bekannt ist, wieviel Kalk pro Liter verbraucht ist. Diese Quantität, vermehrt um die 0,250 g, welche für die Desinfektion nötig sind, gibt das Total an Kalk, welches pro Liter Wasser zugefügt werden muß.

Die Mischung des Wassers mit der Kalkmilch geschieht z. B. in einem Faß, das nach unten kegelförmig zugespitzt ist. Der Inhalt desselben wird z. B. mit Hilfe einer Pumpe unten ausgesaugt und oben wieder eingeworfen. Die noch nicht gelösten Kalkteilchen werden in dieser Weise so gut im Wasser verteilt, daß eine gleichmäßige Kalkhydratlösung entsteht.

Wenn der Kalk genügend lange im Wasser gelöst gewesen ist, wird Natriumbikarbonat zugefügt. Dieses hat einen zweifachen Zweck.

Erstens neutralisiert es einen großen Teil der Alkalität, herrührend vom gelösten Calciumhydroxyd, zweitens bewirkt es eine Enthärtung in jedem gewünschten Grade, wobei erst Calcium vom Ca (OH)₂, nachher das Calcium der gelösten Calciumsalze weggenommen wird.

Um die Quantität Natriumbikarbonat, welche für eine gewünschte Enthärtung erforderlich ist, kennen zu lernen, wird eine Formel gebraucht, welche beruht auf einer Neutralisierung und darauffolgenden Härtebestimmungen des mit Kalk behandelten Wassers. Diese Formel lautet: *

Na H C O₃ pro cbm = 8,4 (H/_c ■— H/) Gramm,

worin H/_£ die Härte in französischen Graden des mit Kalk behandelten Wassers nach Neutralisierung vorstellt und H/ die Härte, ebenfalls in französischen Graden, welche man nach der ganzen. Behandlung· zu haben wünscht. Nach Beifügung dieser berechneten Quantität Natriumbikarbonat wird in der schon beschriebenen Weise noch eine halbe Stunde gemischt, wonach man den Niederschlag sich absetzen läßt! Dieser Niederschlag wird dann abgezapft, wonach die übriggebliebene Flüssigkeit filtriert wird und das Wasser in einen Behälter fällt, in' dem der Rest der Alkalität, welchen das Wasser noch besitzt, durch eine berechnete Quantität Schwefelsäure neutralisiert wird.

Die chemischen Wirkungen dieses Verfahrens sind folgende:

i.

2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

9.
10.

2H₂O.

i. Nach der Kalkbeimischung.

Ca(OH), + CO₂ = CaCO₃ + H₂O. Ca(OH)₂ + Ca (HCO₃)₂ = 2 CaCO₃ + 2H₂O. Ca(OH)₂ + Mg(HCO₃)₂ = MgCO₃+CaCO₃ Ca(OH)₂ +MgCO₃ = Mg(OH)₂+CaCO₃. Ca (O H)₂ + Mg Cl₂ = Mg (O H)₂ + Ca Cl₂. Ca(OH)₂ +Na₂CO₃= CaCO₃ +2NaOH.

+ NaHCO₃ = CaCO₃ + NaOH + H₂O.

+ Fe (H C O₃)₂ = Fe C O₃ + Ca C O₃ + 2 H₂ O.

Ca (OH)₂
Ca (O H)₂

2. Nach der Natriumbikarbonatbeimischung. Ca(OH)₂ + NaHCO₃= CaCO₃ + NaOH+ H₂O.

NaOH+ NaHCO₃ + CaCl₂= CaCO₃ + 2 NaCl + H₂O.

3. Nach der Schwefelsäurebeimischung. 11. 2NaOH +H₂SO₄= Na₂SO₄+2H₂O.

Natriumbikarbonat bildet also mit dem Calciumhydroxyd Natronlauge und nicht Natriumkarbonat; diese Natronlauge dient dazu, um mit neuem Natriumbikarbonat einen Teil der bleibenden Härte zu entfernen, wodurch also zu gleicher Zeit ein Teil der Alkalität weggenommen wird. Die Eliminierung der bleibenden Härte ■ wird also verursacht durch die kombinierte Wirkung von Calciumhydroxyd und Natriumbikarbonat. Für sich sind beide dazu an und für sich nicht imstande, ebensowenig eine Kombination von Calciumhydroxyd und Natriumkarbonat (Soda), ohne daß dabei eine große Quantität freies Alkali im Wasser zurückbleibt.

Ca(OH)₂ + Na₂ CO₃ = CaCO₃ + 2 NaOH.

Die zugefügte Säure dient nicht dazu, den Rest des zugefügten Bikarbonats zu neutralisieren, sondern um den Rest des Natriumhydroxyds, das bei der Enthärtung frei geworden ist (Wirkung 9) und nicht nach Wirkung 10 gebunden wird, zu neutralisieren.
Durch den kombinierten Gebrauch von Calciumhydroxyd und Natriumbikarbonat, die Reihenfolge und die genauen Quantitäten, womit diese Stoffe dem Wasser zugefügt werden, somit durch die Dauer nach der Zufügung des Kalkhydrats, während welcher Zeit das Wasser der desinfizierenden Wirkung des gleichmäßig gelösten Kalkhydrates ausgesetzt wird, ist es möglich, aus süßem Wasser von willkürlicher Härte krankheitskeimfreies Trinkwasser von jeder gewünschten Härte zu erlangen.

Die Desinfektion und die Enthärtung zu jedem gewünschten Grad sind also hier in einem Verfahren vereinigt.

Durch die Kombination von Kalkhydrat no und Natriumbikarbonat wird ein Teil der Alkalität aufgehoben (siehe Wirkung 10) und' braucht also weniger Säure zur Neutralisierung zugefügt zu werden, als wenn Kalkhydrat und Soda verwendet werden. Hinsichtlich dieses Verfahrens wird hierdurch also eine Ersparnis erreicht, während zu gleicher Zeit weniger Na₂ S O₄ im Wasser gelöst bleibt. Zwar ist dieses nicht gesundheitsschädlich, jedoch ist ein Zuviel an Natriumsulfat in hygienischer Hinsicht nicht gewünscht.

Es liegt auf der Hand, daß das oben be-

schriebene Verfahren auch verwendet werden kann für andere Zwecke als die Herstellung von krankheitskeimfreiem Trinkwasser von jeder Härte, z. B. auch angewendet werden kann zur Reinigung von Kesselspeisewasser oder Wasser für andere industrielle Zwecke.

Claims (1)

1. PatEnt-Anspruch:

   ίο Verfahren zur Herstellung von krankheitskeimfreiem Trinkwasser von jeder gewünschten Härte aus jedem süßen Wasser von willkürlicher Härte, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser so viel Kalkhydrat (Calciumhydroxyd) zugefügt wird, als es zur Enthärtung bedarf, und außerdem noch ein geringer, zur Desinfektion erforderlicher Überschuß, worauf nach längerem, für die Entkeimung ausreichendem Stehen der Mischung eine zur Aufrechterhaltung der gewünschten Härte erforderliche Menge von Natriumbikarbonat zugefügt wird, und daß die hierbei entstehende Alkalität nach· Entfernung des Niederschlags durch die mittels Filtrierung bestimmte Menge Schwefelsäure abgestumpft wird.