DE2805308A1 - Verfahren und vorrichtung zur wasserenthaertung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur wasserenthaertung

Info

Publication number
DE2805308A1
DE2805308A1 DE19782805308 DE2805308A DE2805308A1 DE 2805308 A1 DE2805308 A1 DE 2805308A1 DE 19782805308 DE19782805308 DE 19782805308 DE 2805308 A DE2805308 A DE 2805308A DE 2805308 A1 DE2805308 A1 DE 2805308A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
layer
cation exchanger
exchanger
softened
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19782805308
Other languages
English (en)
Inventor
Joachim Dr Kandler
Juergen Dr Russow
Dieter Dr Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Priority to DE19782805308 priority Critical patent/DE2805308A1/de
Publication of DE2805308A1 publication Critical patent/DE2805308A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/12Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor characterised by the use of ion-exchange material in the form of ribbons, filaments, fibres or sheets, e.g. membranes
    • B01J47/133Precoat filters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Wasserenthärtung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasserenthärtung mittels Kationen-Austauscher sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Enthärtetes Wasser wird unter anderem in Gärtnereien, Friseurbetrieben und Tierfisch-Zuchtanstalten und in anderen kleinen Gewerbebetrieben benötigt. Auch in Haushalten wird weiches Wasser, d.h. Wassers das nur wenig Magnesium- und Kalzium-Ionen enthält, z.B. zum Füllen von Zentralheizungsanlagen oder für Geschirrspül- und Waschmaschinen gebraucht.
  • Es ist bekannt, daß in den meisten Geschirrspülmaschinen eine Wasserenthärtung fest eingebaut ist. Diese Geschirrspülautomaten führen als gesonderten Schritt vor dem eigentlichen Reinigungsprozeß eine Enthärtung des Wassers mit Ionenaustauschern durch. Als Austauscher dienen dabei organische oder anorganische Substanzen, die in der Lage sind, Kalzium- und Magnesiumionen zu binden und die nach Beladung in einem zweiten Schritt durch Aufgabe von Kochsalzlösung wieder automatisch regeneriert werden. Hierfür werden relativ teure, spezieli entwickelte Ionenaustauscher eingesetzt, die eine hohe Anzahl von Regenerationscyclen ohne qualitative und quantitative Veränderungen ermöglichen.
  • Ein Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß das Abwasser ständig mit Kochsalz aus dem Regereicierschritt belastet wird.
  • Diese Art der Wasserenthärtung hat sich deshalb auch nur bei Geschirrspülautomaten durchgesetzt, da die Wasserhärte unter anderem für den Glanz des Geschirrs von ausschlaggebender Bedeutung ist. Dagegen hat bei Haushalts-Waschmaschinen die Verwendung von separaten Enthärtern auf Basis von Ionenaustauschern keine Verbreitung gefunden, unter anderem weil bei dem hohen Wasserverbrauch die hochwertigen Kunstharz-Austauscher sowohl den Automaten als auch den einzelnen Waschvorgang sehr verteuern würden. Hingegen wird bei Waschmaschinen in Wäschereien enthärtetes Wasser eingesetzt (Ullmann, Encyklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage 1967, Band 18, Seite 352). Bei Haushaltswaschmaschinen wird das Problem der Enthärtung des Waschwassers auf einem anderen Weg gelöst. Verwendet werden dort nämlich Waschmittel, in die neben üblichen Waschrohstoffen (einschließlich Tripolyphosphat als Builder) noch Komplexbildner (z.B. Nitrilotriacetat oder weitere Mengen Tripolyphosphat) eingearbeitet werden. Dieser Gebrauch von Tripolyphosphat wird im Hinblick auf den Gewässerschutz in letzter Zeit kritisiert. Man hat daher schon versucht, das Tripolyphosphat im Waschmittel teilweise durch Kationenaustauscher (z.B. durch Zeolith A in der Natriumform) zu ersetzen (DT-OS 24 12 837). Dabei wird jedoch die Fähigkeit des Austauschers Kalzium und Magnesium zu binden, durch die Gegenwart des komplexierenden Natriumtripolyphosphats erheblich beeinträchtigt.
  • Es stellte sich daher die Aufgabe, ein einfaches Enthärtungssystem zu entwickeln, das preisgünstig ist, nicht durch Natriumchlorid regeneriert werden muß und dennoch eine gute Ausnutzung des eingesetzten Austauschers ermöglicht.
  • Es wurde nun ein Verfahren zur Wasserenthärtung gefunden, wobei das zu enthärtende Wasser durch eine Schicht eines Kationenaustauschers geleitet wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß diese Schicht nach Erschöpfung entfernt und durch eine Schicht unbeladenen Kationenaustauschers ersetzt wird.
  • Besonders gut eignen sich hierfür fein gepulverte Kationenaustauscher, beispielsweise Polystyrolsulfonsäure, Alumosilikate, insbesondere Zeolithe, wie Zeolith A oder Zeolith X.
  • Bevorzugt wird Zeolith A. Als unbeladen wird hier ein Kationenaustauscher angesehen, wenn er in der H-Form vorliegt oder die austauschbaren Protonen ganz oder teilweise durch Alkali-Metalle ersetzt sind. Ionenaustauscher in der Natriumform sind bevorzugt.
  • Für das Enthärten muß die Austauscher-Schicht mechanisch von einer Stützschicht getragen werden. Das Austauscherpulver läßt sich leicht in trockener Form oder durch Anschwemmen mit Wasser (Auffiltrieren) auf die Stützschicht aufbringen.
  • Die Stützschicht, auf der der Ionenaustauscher aufgebracht' ist, ist zumindest teilweise für Wasser durchlässig, nicht aber für feuchten oder trockenen Kationenaustauscher. Als Stützschicht können z.B. Filterkerzen, Glasfritten, Filterpatronen, Filterpapiere auf Lochplatten, Filterscheiben oder feine Metallsiebe fungieren. Solche Filterelemente werden in den verschiedensten Bereichen der Technik eingesetzt.
  • Es ist vorteilhaft, wenn das zu enthärtende Wasser beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgewärmt wird, bevor es die Schicht des Kationenaustauschers durchströmt. Mit steigender Temperatur nimmt nämlich die Viskosität des Wassers ab und die Geschwindigkeit des Austauscht zu. Im allgemeinen reichen Wassertemperaturen von 10-500C, insbesondere von 20 - 40°C aus. Dies gilt insbesondere bei Einsatz von Zeolith A.
  • Es ist möglich, die Schicht des Kationenaustauschers durch Anschwemmen von pulverförmigem Austauscher mit dem zu enthärtenden Wasser auf die Stützschicht herzustellen. Das Anschwemmen kann dabei sowohl gleichsinnig wie gegensinnig zur Schwerkraft erfolgen. Ein Vorteil des Anschwemmens entgegen der Schwerkraft besteht darin, daß sich hierbei gleichmäßig dicke Schichten bilden, die nicht zur Rißbildung neigen.
  • Die beschriebene Arbeitsweise hat den Vorteil, daß es möglich ist, den Kationenaustauscher nach Erschöpfung durch Rückspülung mit Wasser automatisch zu entfernen. Es ist jedoch auch möglich, die Überführung des erschöpften Kationenaustauschers in das Abwasser zu vermeiden; beispielsweise durch Verwendung einer leicht auswechselbaren Packung, insbesondere in Gestalt eines flachen, den Austauscher enthaltenden Pakets. Diese leichte Auswechselbarkeit ist beispielsweise für Haushalts-Waschmaschinen notwendig. Ein weiterer Vorteil des Einsatzes einer auswechselbaren Packung besteht darin, daß das Abwasser nicht mit Kationenaustauschern belastet wird, da das verbrauchte Produkt ohne besondere Maßnahmen in festem Müll weggeführt werden kann.
  • Es ist zwar schon bekannt, bei der Wasserenthärtung im Haushalt den erschöpften Ionenaustauscher zu verwerfen (Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 2.Auflage, 1967, Band 11, Seite 880); es ist jedoch überraschend, daß sich Wasser bereits mit dünnen Schichten eines Kationenaustauschers enthärten läßt.
  • Als Kationenaustauscher wird mit Vorteil Zeolith A einige setzt. Zeolith A hat ein gutes Kationenaustauschvermögen und ersetzt Kalzium- und Magnesiumionen des Wassers durch Natriumionen. Es ist besonders günstig, wenn das eingesetzte pulverförmige Austauschermaterial maximal 10 Gew.-% an Partikeln unter 1,0 Mikrometer, vorzugsweise unter 2,0 Mikrometer enthält.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Verfahren der DT-OS 24 12 837 (Einarbeitung von Zeolith A in Potyphosphat enthaltenden Waschmittel) besteht in der wesentlich besseren Ausnützung der Kapazität des Ionenaustauschers und damit einer erheblichen Einsparung an Zeolith A selbst. Dies bedeutet einmal, daß neben einer Senkung der Waschmittelkosten für den Waschprozeß auch der Zeolithschlamm-Anfall in der Kläranlage entsprechend reduziert wird; zum anderen macht es der erfindungsgemäße Einsatz eines den Kationenaustauscher enthaltenden Paketes möglich, das Abwasser von Zeolith freizuhalten.Damit ist eine separate Deponierung des verbrauchten Zeolithes zusammen mit dem normalen Haushaltsmüll möglich.
  • Es ist besonders wirtschaftlich, bei Einsatz von Zeolith A solche Sorten einzusetzen, die besonders preiswert sind, z~B.
  • solche, die aus Alumosilikatmineralien hervestellt sind und meistens eine starke Eipenfärbung besitzen. Solche Zeolith-Sorten fallen beispielsweise an, wenn bestimmte Kaolinqualitäten als Rohstoff für ihre Herstellung eingesetzt werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Eigenfarbe des Zeoliths ohne Bedeutung.
  • Gegenüber der bekannten Enthärtung von Wasser in Geschirrspülautomaten mit Kunstharzaustauschern ist als Vorteil des "Wegwerfenthärters" die Tatsache zu werten, daß die Kosten für die Regenerierung durch Kochsalz entfallen und das Abwasser nicht mit Salz belastet wird.
  • Der Austausch des erschöpften Austauschers gestaltet sich, wie oben bereits erwähnt, besonders dann einfach, wenn sich dieser in einem flachen Paket befindet. Ein solcher austauschbarer Einsatz für einen Wasserenthärter auf Ionenaustauscher-Basis besteht aus zwei Stützschichten, die eine dazwischenliegende Schicht aus pulverförmigem Austauscher einhüllen. Damit in der Praxis das Wasser beide Stützschichten und damit den Ionenaustauscher durchströmt, muß das bei der einen Stützschicht eintretende Wasser gehindert werden, die Packung zwischen den beiden Stützschichten zu verlassen.
  • Es ist deshalb vorteilhaft, die beiden Stützschichten miteinander so zu verbinden, daß sie an den zwei Stirnseiten eines wasserundurchlässigen Distanzstückes mit geschlossener Kontur befestigt sind. Das Distanzstück kann dabei beispielsweise die Form eines viereckigen Rahmens oder eines Ringes aufweisen. Der von den beiden Stützschichten und dem Distanzstück gebildete Raum ist ganz oder teilweise mit lonenaustauscher gefüllt. Der Querschnitt eines solchen Pakets wird in Figur 1 dargestellt. Dabei bedeutet (1) eine Stützschicht, (2) die Füllung mit Kationenaustauscher und (3) das Distanzstück.
  • Man kann auch die beiden Stützschichten direkt miteinander verbinden und den zwischen ihnen liegenden kissenförmigen Raum mit Kationenaustauscher füllen. Damit in diesem Fall das Wasser nicht in der Hauptsache an den Stellen mit der geringsten Schichtdicke die Packung durchströmt, ist es sinnvoll, an der Verbindungsstelle der beiden Stützschichten mindestens eine dieser Schichten mit einem Streifen eines wasserundurchlässigen Materials zu beschichten oder die Stützschicht an dieser Stelle durch ein anderes wasserundurchlässiges Material zu ersetzen. In Figur 2 ist ein solcher austauschbarer Einsatz im Querschnitt gezeichnet.
  • Dabei bedeutet (1) eine Stützschicht, (2) den Kationenaustauscher und (4) eine Schicht aus einem wasserundurchlässigen Material.
  • Die den Kationenaustauscher enthaltende Schicht kann auch zylinderförmig angeordnet sein. Ein solcher zylinderförmiger austauschbarer Einsatz ist in Figur 3 dargestellt. Hierbei bilden die beiden Stützschichten (1a , 1b) die äußere und innere Mantelfläche eines zylinderförmigen Ringes. Die eine Stirn seite des Zylinders ist mit einem ringförmigen, die beiden Stützschichten verdeckenden Distanzstück (3a) und die andere Stirnseite mit einem voll ausgebildeten Distanzstück (3b) bedeckt. Die Distanzstücke sind aus wasserundurchlässigem Material gefertigt.
  • Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Verwendung eines vorgefertigten austauschbaren Einsatzes, der den Kationenaustauscher bereits enthält, nicht Bedingung.
  • Ebenso gut kann die den Austauscher enthaltende Schicht vor dem Enthärten durch Anschwemmen mit Wasser auf eine Stützschicht erzeugt werden. Hierfür eignet sich eine in Abbildung 4 dargestellte Vorrichtung.
  • Diese Vorrichtung besteht aus einem Behälter (5) der durch eine Wand (6) in zwei Kammern (7,8) geteilt wird. Die Wand (6) ist zumindest teilweise als wasserdurchlässige Stützschicht (1) ausgebildet. Daneben kann die Wand (6) wasserundurchlässige Teile (3c) enthalten. Die eine Kammer (7) besitzt eine verschließbare Einfüllöffnung (9) zum Einfüllen des Kationenaustauschers und eine Zuleitung (10) für das zu enthärtende Wasser. Die zweite Kammer (8) weist eine Ableitung (11) für das enthärtete Wasser auf.
  • Dabei kann die Einfüllöffnung (9) durch einen Deckel mit Schraubverschluß oder Bajonettverschluß verschließbar sein.
  • Die Zuleitung (10) kann auch in der Einfüllöffnung (9) angeordnet sein.
  • Es ist vorteilhaft, die Zuleitung (10) in der Kammer (7) so anzuordnen, daß der durch die Einfüllöffnung (9) eingebrachte pulverförmige Austauscher durch das aus (10) zugeführte Wasser erfaßt und gründlich verwirbelt wird. Damit wird erreicht, daß nur geringe Wassermengen ohne Kontakt mit dem Ionenaustauscher die Wand (6) durchtreten können.
  • Um das Herausnehmen des erschöpften Ionenaustauschers, gegebenenfalls zusammen mit der wasserdurchlässigen Stützschicht (1), zu erleichterntistes sinnvoll, wenn der Behälter (5) längs der Berührungszone mit der Wand (6) in zwei Teile erlegt werden kann und die gesamte Wand (6) oder nur die wasserdurchlässige Stützschicht herausgenommen werden können.
  • Falls der Behälter (5) zerlegbar ist, geschieht die Verbindung der beiden Kammern (7) und (8) vorteilhafterweise durch Schraubgewinde oder Bajonettverschluß. Die Form der Stützschicht 1 ist nicht kritisch. Vorteilhafterweise werden abwickelbare Flächen, beispielsweise Ebenen oder Zylindermantelflächen verwendet . Diese Formen lassen sich technisch am leichtesten darstellen (Filterpapier, feine Metallsiebe).
  • Die Stützschicht kann auch die Form eines (z.B.zylinderförmigen oder kegelförmigen) Behälters annehmen. Falls dabei die offene Seite des aus der Stützschicht gebildeten Behälters der Ableitung (11) zugewandt ist, so wird beim Anschwemm-Vorgang der Austauscher auf der Außenseite des Behälters abgelagert werden. Dies bringt den Vorteil der leichteren Zugänglichkeit und der leichteren Reinigung mit sich.
  • Falls aber die offene Seite des aus der Stützschicht gebildeten Behälters der Zuleitung (11) abgewandt ist, so wird beim Anschwemm-Vorgang der Austauscher auf der Innenseite des Behälters abgelagert werden. Dabei ist als Vorteil die Bildung einer gleichmäßigeren Anschwemm-Schicht zu verzeichnen.
  • Durch Vergrößerung der Fläche der Stützschicht (Vergrößerung der Filterfläche) kann eine Erhöhung der Durchfluß leistung des Wasserenthärters erreicht werden. Ebenso wirken eine Verringerung der Schichtdicke des aufgetragenen Austauschers, Verwendung eines grobkörnigeren Produktes, sowie Erhöhung von Druck und Temperatur.
  • Es ist auch möglich, das aus der Enthärtungsapparatur langsam abfließende Wasser von der eigentlichen Verwendung zunächst in einem Vorratsgefäß zu sammeln. Bei Bedarf können dann diesem Gefäß rasch größere Wassermengen entnommen werden.
  • Neben Zeolith A und X ist für das erfindungsgemäße Verfahren auch Zeolith P geeignet (DT-OS 25 33 633 und DT-OS 26 20 292).
  • Dieser Zeolith besitzt zwar eine gute Kalzium-Eintauschkapazität, tauscht jedoch in Gegenwart von Natriutripolvphosphat besonders schlecht Kalzium ein.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele erläutert.
  • Beispiel 1: Für die Enthärtungsversuche wird eine Glasapparatur eingesetzt, die schematisch in Figur 5 wiedergegeben ist. In dieser Figur bedeuten: (1) eine Stützschicht für den pulverförmigen Ionenaustauscher (hier: Schwarzband-Filterpapier; Hersteller: Schleicher und Schüll; Fläche: 20cm2), (7) eine Kammer-zur Aufnahme des pulverförmigen Ionenaustauschers (Volumen: 120 cm3), (9) eine Einfüllöffnung für den Ionenaustauscher, (10) eine Zuleitung für das enthärtende Wasser, (11) eine Ableitung für das enthärtete Wasser, (12) ein Thermometer, (13) ein Feinregulierventil, (14) ein Manometer, (15) einen Dreiwegehahn (16) ein Temperiergefäß zur Beheizung des zu enthärtenden Wassers, (17) ein Drahtnetz, das das Filterpapier (1) vor dem Zerreißen beim Wasserdurchtritt schützt.
  • (18) ein feinmaschiges Sieb, das dem über (10) zufließenden Wasser keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt und das die Aufgabe hat, das trockene Ionenaustauscher-Pulver in der Kammer (7) zu halten, (19) eine Leitung für hartes Wasser, (20) eine Rückspülleitung.
  • Durch die Einfüllöffnung (9) wird die Apparatur mit Zeolith-A-Pulver beschickt. Die Einfüllöffnung (9) wird danach verschlossen. Das zu enthärtende Wasser gelangt über Leitung (19) und den Dreiwegehahn (15) in die Kammer (7). Dabei wird der Zustrom des Wassers mit dem Feinregulier-Ventil (13) so eingestellt, daß das Manometer (14) einen Überdruck von 1.4 Bar anzeigt.
  • Verwendet werden 10,45 g Zeolith-Pulver. Diese Menge sollte bei völliger Beladung 7,6 Liter des benutzten Leitungswassers 0 mit der Ausgangshärte 16,4 d enthärten. Das Zeolith-Pulver wird durch das strömende Wasser am Filterpapier (1) angeschwemmt, so daß allmählich ein kompakter Filterkuchen entsteht, durch den Wasser hindurchtritt und enthärtet wird.
  • Zur Bestimmung der Resthärte werden in regelmäßigen Abständen Probemengen aufgefangen, und die Kalzium- und Magnesium-Konzentration komplexometrisch bestimmt. Die Temperatur des abfließenden Wassers beträgt 14 °C, die Durchflußleistung 14,4 Liter in 90 Minuten. Nach Beendigung des Versuches wird die Apparatur geöffnet und der Filterkuchen mechanisch entfernt.
  • Beispiel 2; Beispiel 1 wird wiederholt; das beitungswasser wird jedoch durch das Temperiergefäß (16) auf 30 OC aufgewärmt. Die Durchflußleistung beträgt 13,3 Liter in 60 Minuten.
  • Beispiel 3: Beispiel 1 wird bei einer Temperatur von 40 OC wiederholt.
  • Die Durchflußleistung beträgt 14,8 Litern 60 Minuten.
  • Die Ergebnisse der Enthärtungsversuche 1 bis 3 sind in Figur 6 graphisch dargestellt.
  • Wird der Zeolith-Enthärter nur soweit ausgenutzt, bis im abfließenden Wasser die Resthärte auf ca. 12 Od ansteigt, so liegt die Härte des gesamten, durch die Apparatur geflossenen Wassers, je nach Temperatur bei Werten zwischen 0 ca. 2 bis 5 d.
  • Die bei Raumtemperatur (Beispiel 1) zur Verfügung stehende Eintauschkapazität (ca. 7,6 Liter) der eingesetzten Zeolith-Menge wird damit zu etwa 70 % ausgenutzt. Enthärtet man wie in Beispiel 3 bei höherer Temperatur (40 °C), so erreicht man einen deutlich höheren Ausnutzungsgrad.
  • Beispiel 4: In einer ähnlichen Apparatur wie in Beispiel 1, jedoch mit größeren Abmessungen für die filtrierende Stützschicht (1) wird anstelle des Filterpapiers von Beispiel 1 ein Filtertuch als Stützschicht verwendet. Dieses Filtertuch wird nicht nur - wie in Beispiel 1 - durch das Drahtnetz (17), sondern zusätzlich durch ein zweites, auf der anderen Seite von (1) angeordnetes, Drahtnetz abgestützt (Maschenweite 2 der Netze ca. 4 mm). Die Filterfläche beträgt 48 cm . Das Sieb (18) der Figur (5) wird weggelassen. Die Härte des verwendeten Wassers beträgt 16,5 Od. Das Gerät wird mit 25,5 g Zeolith A-Pulver beschickt und die Enthärtung in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt (Versuch 4a).
  • Nach Versuchsende wird das Filtertuch durch Rückspülung gereinigt. Dazu wird Wasser rückwärts über Leitung (20) durch die Glasapparatur geschickt. Der verbrauchte Zeolith, der sich an (1) festgesetzt hat, wird dabei zusammen mit dem Rückspülwasser über das Einleitrohr (10), den Dreiwegehahn (15) und Rückspülleitung (20) ausgetragen.
  • Die Apparatur ist damit nach erneutem Befüllen mit frischem Zeolith-Pulver wieder betriebsbereit. Auf diese Weise werden noch zwei weitere Enthärtungsversuche ( 4b, 4c) ohne Demontage des Gerätes durchgeführt.
  • Die Resthärte des abfließenden Wassers der Versuche 4 a), b), ci ist in Figur 7 graphisch dargestellt.
  • Beispiel 5: In einer ähnlichen Apparatur wie in Beispiel 1, jedoch mit größeren Abmessungen für die filtrierende Stützschicht (1), wird anstelle des Filterpapieres eine Seitz-Klärschicht 0/400a verwendet (Hersteller: Seitz-Werke, Bad-Kreuznach 2 Filterfläche: 48 cm . Verwendet werden 25,5 g Zeolith-A-Pulver, hergestellt durch Umsetzung von Kaolin mit Natronlauge. Die Wasserenthärtung wird, wie oben beschrieben, bei 14 OC und 1,4 Bar Überdruck vorgenommen. Das eingesetzte 0 Wasser hat eine Härte von 18,6 d. Die eingesetzte Zeolith-Menge sollte bei vollständiger Beladung 16,4 Liter des verwendeten Wassers enthärten. Die Resthärte des abfließenden Wassers ist in Figur 8 graphisch dargestellt.
  • Beispiel 6: Bei der in Beispiel 4 verwendeten Apparatur wird das eingebaute Drahtnetz (17) gegen eine gleich große Lochplatte und das Filtertuch gegen ein 11Filterpaket" ausgetauscht.
  • Dieses Paket besteht aus einem Ring, der beidseitig mit Filterpapier verschlossen und mit Austauscher-Pulver gefüllt ist. Ein solches Paket ist schematisch in Figur 1 dargestellt, Der Innendurchmesser des kreisförmigen Ringes beträgt im vorliegenden Beispiel 7,8 cm, der Außerdurchmesser ca. 9,5 cm, die Höhe des Ringes 1 cm. Der Ring ist aus Kork gefertigt; seine Innenseite ist mit einem wasserundurchlässigen Lack beschichtet. Als Austauscher werden 25,5 g Zeolith-A-Pulver verwendet, die aus Natriumaluminat und Wasserglas hergestellt wurden. Diese Menge sollte bei vollständigem Austausch ausreichen, um 17,2 Liter des verwendeten Wassers (mit einer Ausgangshärte von 17,7 Od) vdllig zu enthärten. Die Enthärtung wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, bei 14 °C und 1,4 Bar Überdruck durchgeführt.
  • Die Resthärte des abfließenden Wassers ist in Figur 9 graphisch dargestellt.
  • Nach Versuchsende wird das erschöpfte Filterpaket der Apparatur entnommen und durch ein neues Paket ersetzt.
  • Die Apparatur ist damit wieder betriebsbereit.

Claims (26)

  1. Verfahren und Vorrichtung zur Wasserenthärtung PATENTANSPRUCHE 1. Verfahren zur Wasserenthärtung, wobei das zu enthärtende Wasser durch eine Schicht eines Kationenaustauschers geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schicht nach Erschöpfung entfernt und durch eine Schicht unbeladenen Kationenaustauschers ersetzt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des Kationenaustauschers durch Anschwemmen eines pulverförmigen Kationenaustauschers mit dem zu enthärtenden Wasser auf eine Stützschicht hergestellt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschwemmen der Austauscherschicht entgegen der Schwerkraft erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschwemmen der Austauscherschicht gleichsinnig zur Schwerkraft erfolgt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zu enthärtende Wasser vorgewärmt wird, bevor es die Schicht des Kaiionenaustauschers durchströmt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zu enthärtende Wasser auf eine Temperatur von 20 bis 400C vorgewärmt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erschöpfte Kationenaustauscher von der Stützschicht durch Rückspülung mit Wasser entfernt wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Rückspülung das zu enthärtende Wasser verwendet wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kationenaustauscher in einem flachen Paket befindet, das nach Erschöpfung ausgewechselt wird.
  10. 10. Austauschbarer Einsatz für einen Wasserenthärter auf Ionenaustauscherbasis bestehend aus 2 Stützschichten (1), die eine dazwischenliegende Schicht (2) aus pulverförmigem Austauscher einhüllen.
  11. 11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stützschichten parallel zueinander angeordnet sind.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stützschichten an den zwei Stirnseiten eines wasserundurchlässigen Distanzstückes (3) mit geschlossener Kontur befestigt sind.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück die Form eines viereckigen Rahmens oder eines Ringes aufweist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden den Austauscher einhüllenden Stützschichten (1) miteinander längs einer geschlossenen Kontur verbunden sind und der dazwischenliegende kissenförmige Raum -(2) mit Austauscher gefüllt ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verbindungsstelle der beiden Stützschichten mindestens eine der beiden Stützschichten mit einem Streifen eines wasserundurchlässigen Materials 14) beschichtet ist.
  16. 16. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stützschichten die äußere (1a) und die innere (1b) Mantelflächen eines zylinderförmigen Rings bilden, wobei die eine Stirnseite des Zylinders mit einem ringförmigen, die beiden Stützschichten verdeckenden Distanzstück (3a) und die andere Stirnseite mit einem voll ausgebildeten Distanzstück (3b) bedeckt ist und die Distanzstücke aus wasserundurchlässigem Material gefertigt sind.
  17. 17. Vorrichtung zur Wasserenthärtung' bestehend aus einem Behälter (5), der durch eine Wand (6), die zumindest teilweise als wasserdurchlässige Stützschicht ausgebildet ist, in zwei Kammern (7, 8) geteilt wird, wobei die eine Kammer (7) eine verschließbare Einfüllöffnung (9) für den Kationenaustauscher und eine Zuleitung (10) für Hartwasser und die zweite Kammer (8) eine Ableitung (11) für Weichwasser aufweist.
  18. 18. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung (9) durch einen Schraubdeckel verschließbar ist.
  19. 19. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (10) im Schraubdeckel für die Einfüllöffnung (9) angeordnet ist.
  20. 20. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (5) längs der Berührungszone mit der Wand (6) in zwei Teile zerlegbar und die Stützschicht herausnehmbar angeordnet ist.
  21. 21. Vorrichtung gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Behälters (5) durch Schraubgewinde miteinander verbunden sind.
  22. 22. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnetr daß die Stützschicht die Form einer ebenen Fläche hat.
  23. 23. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (6 )die Form eines zylinderförmigen Behälters hat.
  24. 24. Vorrichtung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Seite des zylinderförmigen Behälters der Ableitung (11) abgewandt ist.
  25. 25. Vorrichtung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Seite des zylinderförmigen Behälters der Ableitung (11) zugewandt ist.
  26. 26. Vorrichtung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des zylinderförmigen Behälters als wasserdurchlässige Stützschicht ausgebildet ist, während die Bodenfläche aus wasserundurchlässigem Material besteht.
DE19782805308 1978-02-08 1978-02-08 Verfahren und vorrichtung zur wasserenthaertung Withdrawn DE2805308A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782805308 DE2805308A1 (de) 1978-02-08 1978-02-08 Verfahren und vorrichtung zur wasserenthaertung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782805308 DE2805308A1 (de) 1978-02-08 1978-02-08 Verfahren und vorrichtung zur wasserenthaertung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2805308A1 true DE2805308A1 (de) 1979-08-09

Family

ID=6031435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782805308 Withdrawn DE2805308A1 (de) 1978-02-08 1978-02-08 Verfahren und vorrichtung zur wasserenthaertung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2805308A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991004791A1 (en) * 1989-10-05 1991-04-18 Crossflow Microfiltration Limited Causing liquid/solid interaction
WO1992005872A1 (en) * 1990-10-04 1992-04-16 Crossflow Microfiltration Limited Filtration and liquid/solid interaction
GB2253360A (en) * 1989-10-05 1992-09-09 Crossflow Microfiltration Ltd Causing liquid/solid interaction
DE102008022726A1 (de) 2008-05-06 2009-11-12 Winkler, Kurt, Dr. Verfahren für den Kontakt einer Gasphase mit einer Flüssigkeit in Anwesenheit eines Feststoffes

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991004791A1 (en) * 1989-10-05 1991-04-18 Crossflow Microfiltration Limited Causing liquid/solid interaction
GR900100733A (en) * 1989-10-05 1992-03-20 Crossflow Microfiltration Ltd Causing liquid solid interaction
GB2253360A (en) * 1989-10-05 1992-09-09 Crossflow Microfiltration Ltd Causing liquid/solid interaction
GB2253360B (en) * 1989-10-05 1993-06-02 Crossflow Microfiltration Ltd Causing liquid/solid interaction
WO1992005872A1 (en) * 1990-10-04 1992-04-16 Crossflow Microfiltration Limited Filtration and liquid/solid interaction
DE102008022726A1 (de) 2008-05-06 2009-11-12 Winkler, Kurt, Dr. Verfahren für den Kontakt einer Gasphase mit einer Flüssigkeit in Anwesenheit eines Feststoffes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0401535B1 (de) Vorrichtung zur Wasserbehandlung
DE2903672C2 (de) Faserbündel-Druckfilter
DE60117014T2 (de) Filter zur reinigung von trinkwasser im haushalt
EP0050813B1 (de) Gegenstrom-Adsorptionsfilter zur Behandlung von Flüssigkeiten und Verfahren zum Betreiben des Filters
DE60021601T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur mehrstufigen flüssigkeitsfiltration
DE19610172A1 (de) Wasseraufbereitungsgerät mit Trinkwasserfilter, Regeneriervorrichtung und Verfahren zum Aufbereiten von Trinkwasser
DE4035563A1 (de) Wasseraufbereitungsgeraet und verfahren zum aufbereiten von wasser
DE2364504A1 (de) Vorrichtung zur wasserreinigung
CN108623031A (zh) 一种石墨烯净水滤芯及净水器
DE2950875A1 (de) Gegenstromverfahren zur behandlung von fluessigkeiten mit adsorptionsmitteln und vorrichtung zur durchfuehrung das verfahrens
DE2921617A1 (de) Verfahren zur reinigung von mehrwertigen alkoholen
CH672602A5 (de)
DE68902604T2 (de) Entfernung von restlichen alkalimetallionen aus entsalztem wasser.
DE2805308A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur wasserenthaertung
DE102006009522A1 (de) Kombinationsverfahren zur Demineralisation von Wasser
EP0621239B1 (de) Klein-Wasseraufbereitungsanlage auf Ionenaustauscherbasis mit Möglichkeit zur Regeneration und thermischer Desinfektion
DE4312580C1 (de) Klein-Wasseraufbereitungsanlage auf Ionenaustauscherbasis mit Möglichkeit zur Regeneration und thermischer Desinfektion
DE2555131A1 (de) Ionenaustauschfilter
DE2225682A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur mechanischen filtration von fluessigkeiten, insbesondere wasser
DE825539C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Fluessigkeiten oder Fluessigkeitsgemischen mit Ionen-Austauschern
CH626254A5 (en) Process for sterilising liquids
DE2411828B2 (de) Verfahren zum Adsorbieren von in einer wäßrigen Flüssigkeit enthaltenen Fremdstoffen an körniger Aktivkohle
DE19962131A1 (de) Filterbeutel zur Wasserreinigung
DE1923723A1 (de) Ionenaustauscher
AT338703B (de) Verfahren zum betrieb eines ionenaustauschfilters mit gegenstromregenerierung sowie vorrichtung zur durchfuhrung des verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8130 Withdrawal