DE2819231A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von wasser - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE ^- " I vJ L O j

Dipl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZ1K Dipl.-lng. G. DANNENBERG - Dr. P.WElNHOLD ■ Dr. D. GUDEL

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Gu/ki

Fisons Limited

Fison House

9 Grosvenor Street

London, England

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Wasser.

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Wasser. Insbesondere soll mit der Erfindung eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung für die Behandlung von Wasser vorgeschlagen werden.

Wasser wird auf vielerlei Art und Weise behandelt, um ionisches Material auszuscheiden. Im allgemeinen wird dabei Wasser durch eine oder mehrere Säulen geleitet, die ein Ionen-Austauschharz enthalten. Nach einer gewissen Zeit verliert aber das Harz die Wirksamkeit und muß dadurch erneuert werden, daß eine Säure und/oder ein Alkali hindurchgeleitet wird. Bisher geschieht dies von Hand mit dem Nachteil, daß diese Vorgänge dem menschlichen Irrtum unterliegen. Außerdem können sich Unfälle ereignen und korrosive und gefährliche Materialien können verschüttet werden.

Erfindungsgemäß wird ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Vorrichtung zur Behandlung von Wasser vorgeschlagen, wodurch die erwähnten Probleme verringert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm der Vorrichtung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm für Wasser und Reagenzien durch eine einfache Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein Abgabesystem zur Verwendung bei der Vorrichtung nach Fig. 1;

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Fig. 4 ein Blockdiagramm der elektrischen Schaltung, die bei der Vorrichtung nach Fig. 2 verwendet wird.

Die Vorrichtung umfaßt zwei Säulen oder zwei Säulenpaare 1 und 2, die ein Ionen-Austauschharz enthalten. In der Säule 1 oder in dem Säulenpaar 1 befindet sich ein kationisches Austauschharz und in der Säule oder dem Säulenpaar 2 ein anionisches Austauschharz, bzw. umgekehrt. Wasser wird von einer Vorratsquelle, beispielsweise über eine Wasserleitung, durch die Säulen 1 und 2 alternierend hindurchgeleitet, so daß ein entionisierter Wasserstrom erhalten wird. Das entionisierte Wasser kann anschließend einer Säule 3 zugeleitet werden, in der das Wasser weiter behandelt wird. Diese Säule 3 kann ein gemischtes Kationen/Anionen-Austauschharz enthalten. Die Säulen 1 und 2 sind herkömmliche, lotrecht angeordnete zylindrische Gefäße geeigneter Kapazität, die handelsübliche Harze enthalten, insbesondere gelförmige Harze.

Die Qualität des entionisierten Wassers wird überwacht, bevor dies die Vorrichtung verläßt. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die Leitfähigkeit des Wassers .unter Verwendung einer herkömmlichen Leitfähigkeitszelle 4 gemessen wird. Läßt der Wirkungsgrad des Harzes in den Säulen 1 und nach, so steigt die Leitfähigkeit des Wassers an. Wenn diese ein vorgegebenes Niveau erreicht, über welchem die Qualität des Wassers nicht länger akzeptierbar ist, so schaltet die Zelle den Wasserstrom zu der Vorrichtung über ein Ventil 5 ab. Sie betätigt entweder eine Alarmeinrichtung, die anzeigt, daß der Regenerationszyklus von Hand eingeleitet werden soll, oder sie leitet den Regenerationszyklus für das Harz ein.

Bei diesem Regenerationszyklus wird der Strom des zu behandelnden Wassers vom Ventil 5 unterbrochen. Säure wird durch die Säulen 1 geleitet und Alkali wird durch die Säulen 2 geleitet, um die darin befindlichen Harze zu regenerieren. Die Abgabe

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aus den Säulen wird vorzugsweise miteinander gemischt, um im wesentliches neutral zu werden. Dies wird dann dem Abwasser zugeleitet. Es ist Vorsorge getroffen, um die Säure und das Alkali aufzulösen. Außerdem gibt es Sicherheits-Verriegelungen.

Vorratsbehälter 6 für konzentrierte Säure bzw. 7 für Alkali sind mit Pumpen 8 und 9 vorgesehen, mit denen das Reagenz bei einer vorgegebenen Rate von den Vorratsbehältern abgezogen werden kann. Die Pumpe ist eine neuartige pneumatische Pumpe, die die Vorteile verringerter Herstellungskosten und größerer Einfachheit mit sich bringt. Sie verringert den Kontakt zwischen der korrosiven Säure oder dem korrosiven Alkali und den sich bewegenden Teilen der Pumpe. Die Pumpen 8 und 9 werden weiter unten noch näher erläutert. Die Pumpen 8 und 9 geben Säure bzw. Alkali an Vorrats/Lösungstanks 10 und 11 ab, wodurch eine Verdünnung der Reagenzien auf das gewünschte Niveau erreicht wird. Dieses Verdünnungsniveau wird dadurch erreicht, daß ein vorgegebenes Volumen des Reagenz in den betreffenden Tank eingegeben wird, wobei ein Zeitschalter 12 oder 13 verwendet wird, der auf die jeweilige Pumpe 8 oder 9 einwirkt,, Wasser wird den Tanks 10 und 11 abhängig von einem Niveaufühler-Schalter zugeleitet, der Ventile in den Wasserzufuhrleitungen zu jedem Tank betätigt. Diese Ventile sind mit dem Ze it schaltmechanismus der Pumpen 8 und 9 verriegelt, so daß Wasser dem Tank 10 oder 11 zugeführt wird, wenn eine abgemessene Dosis an Säure oder Alkali dem Tank zugeführt wird oder zugeführt worden ist. Es wird bevorzugt, wenn die Tanks 10 und 11 zur Atmosphäre belüftet werden, um einen Druckaufbau darin zu vermeiden.

Wenn die Tanks 10 und 11 gefüllt sind, so werden die Zufuhren für das Reagenz und das Wasser abgeschaltet und verdünnte Säure und verdünntes Alkali werden dann durch die jeweiligen Säulen hindurchgeleitet, beispielsweise über Mittel 14 und 15, die Pumpen oder Ventile sind. Der Auslaß jeder Säule ist mit ge-

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eigneten Ventilen versehen, wodurch das Reagenz entweder dem Abwasser zugeleitet wird, oder einer ähnlichen Säule, in der Reihe der Säule, und nicht so sehr zu einer Säule, die mit dem anderen Reagenz behandelt worden ist. Der Strom des Wassers und des Reagenz durch die Säulen wird durch eine Reihe von miteinander verbundenen Magnetventilen gesteuert.

In der Praxis ist es üblicherweise notwendig, ein größeres Volumen an Säure und/oder Alkali durch die Säulen hindurchzuleiten, als dies in den Tanks 10 oder 11 gehalten werden kann. Ist einer der Tanks leer, so wird ein Fühler für niedriges Niveau im Tank aktiviert, wodurch das Reagenz in diesem Tank wieder aufgefüllt wird. Der Fühler schaltet vorzugsweise auch den Reagenzstrom vom anderen Tank ab, bis der leer Tank mit Verdünnungsmittel und Reagenz wieder aufgefüllt ist. Ist der Tank gefüllt, so wird der Strom beider Reagenzien durch die Säulen wieder eingeleitet. Dadurch strömen beide Reagenzien gleichzeitig durch die Säulen und zum Abwasser, so daß dieses im wesentlichen neutral ist. Die Verwendung der Tanks 10 und 11 zur Abgabe von Partien verdünnter Reagenzien ermöglicht es, niedrigere Verhältnisse der Lösung des Reagenz mit Wasser zu erhalten, beispielsweise Verhältnisse von 1 zu 1, 1 zu 2 oder 1 zu 3, als dies mit Mischeinrichtungen möglich ist, die in der Leitung kontinuierlich zumischen, beispielsweise mit Ventur!-Mischeinrichtungen. Dadurch, daß jeder Tank 8 oder 9 mehrmals nachgefüllt wird, ist es außerdem möglich, verhältnismäßig kleine Tanks einzusetzen, und nicht einen großen Tank, der das gesamte verdünnte Reagenz aufnehmen muß.

Der Strom des Reagenz von den Tanks 10 und 11 ist vorzugsweise so eingestellt, daß das erforderliche Volumen an verdünntem sauren Reagenz, welches notwendig ist, um das cationische Harz zu regenerieren, in der selben Zeit abgegeben wird, wie das benötigte Volumen an Alkall. Während der benötigte Volumenstrom durch geeignete Meßeinrichtungen oder Zeitschalter

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überwacht werden kann, wird es bevorzugt, wenn die Vorrat schalter 6 und 7 lediglich ausreichend Reagenzmittel für eine Regenerierung der Zellen halten. Die Vervollständigung des Regenerierungszyklus wird dann auf andere Art und Weise dadurch bestimmt, daß die Inhalte der Vorratsbehälter überwacht werden. Dies geschieht beispielsweise durch Montage der Vorratsbehälter auf Gewichtsfühler, die ein Signal abgeben, wenn das gegebene Gewicht an Reagenz abgezogen ist oder durch andere Mittel, beispielsweise Niveau-Fühler. Mit dem pneumatischen Dosierungs-Pumpen-Systera wird jedoch über das Abfallen des Rückdrucks im Vorratsbehälter angezeigt, wenn das Reagenz verbraucht worden ist. Das Kontrollsystem für die Vorrichtung kann so eingestellt werden, daß die Tanks 10 und 11 als letzter Schritt des VerfahrensZyklus mit Wasser gespült werden.

Nach Vollendung der Regenerierung wird entweder ein Alarmsignal abgegeben oder die Vorrichtung wird selbsttätig auf den Spülvorgang umgeschaltet. Dabei hört der Strom des Reagenz von den Tanks 10 und 11 auf und das Ventil 5 öffnet, so daß Wasser durch die Säulen zum Abwasser fließen kann. Vorzugsweise wird ein erstes Spülen mit Wasser durchgeführt, welches parallel durch die Säulen 1 und 2 ströiL. , Dieses erste Spülen wird entweder eine vorgegebene Zeit durchgeführt, oder so lange, bis eine gegebene Menge von Spülwasser verbraucht ist, abhängig von den Empfehlungen für das jeweils verwendete Harz. Nachdem ersten Spülen, welches den größten Anteil von Säurerückständen und Alkalirückständen aus den Harzen ausspült, wird von der Vorrichtung ein weiterer Spülvorgang eingeschaltet, wobei die Vorrichtung in die Betriebsart des Entionisierens des Wassers umschaltet, wobei Wasser durch die Säulen nacheinander eine Zeit hindruchströmt und das Wasser zum Abwasser geleitet wird. Nach einer gewissen Zeit wird die Leitfähigkeit des ausströmenden Wassers überwacht. Beim Spülen fällt die Leitfähigkeit ab, weil die letzten Rückstände an Säure und Alkali aus dem Harz ausgespült werden. Fällt die Leitfähigkeit auf ein

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annehmbares Maß ab, so wird das Spülen beendet und das Wasser aus den Säulen wird einem Tank 20 zugeleitet. Die Vorrichtung schaltet dann ab und gibt ein Signal ab, daß behandeltes Wasser wieder abgegeben werden kann. Der zweite Spülvorgang kann von einem Vorgang gefolgt werden, wobei das Spülwasser von den Säulen dem Tank 20 zugeführt wird. Die Pumpe 23 fördert dann das Wasser wieder zu den Säulen zurück. Dadurch wird das Spülwasser wiederverwendet, bis daß durch den Tank 20 strömende Wasser die gewünschte Qualität hat.

Eine bevorzugte Form des pneumatischen Systems zur Abgabe des Reagenz aus den Vorratsbehältern 6 und 7 ist schematisch in Figur 3 gezeigt.

Dieses System umfaßt einen Vorratsbehälter für das Reagenz (in diesem Fall den Vorratsbehälter 6 für Säure), welcher ein austauschbares oder nachfüllbares Gefäß ist. Der Vorratsbehälter 6 ist beispielsweise als sogenannte Winchester-Flasche ausgebildet, in denen derartige Reagenzien herkömmlicherweise angeliefert werden. Alternativ kann der Vorratsbehälter 6 auch ein Kunststofftank oder ein ähnlicher Tank sein, der mit der gewünschten Menge an R.eagenz nachgefüllt werden kann. Der Vorratsbehälter 6 hat einen Auslaß 30 an der Oberseite, beispielsweise am Flaschenhals. Durch den Auslaß 30 reicht ein Tauchrohr 31t welches kurz über der Grundfläche des Vorratsbehälters endet. Außerdem geht durch den Auslaß 30 ein Luftzufuhrrohr 32. Der Auslaß 30 ist beispielsweise durch einen Stopfen 33 geschlossen, durch den die Rohre 31 und 32 gehen. Dadurch wird ein luftdichter Verschluß für den Behälter geschaffen. Das Tauchrohr 31 ist zum Tank 10 geführt. Das Luftzufuhrrohr 32 ist mit einer Luftpumpe 34 verbunden. Die Pumpe 34 wird vom Zeitschalter 12 abhängig von Signalen vom Niveaufühler im Tank 10 und von der Zelle 4 betätigt. Soll im Tank 10 ein Reagenz sein, so wird die Pumpe 34 eingeschaltet. Diese pumpt Luft in den Vorratsbehälter 6, wodurch das Reagenz durch das Tauchrohr

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abgegeben wird. Luft wird in den Vorratsbehälter 6 eine bestimmte Zeit lang eingepumpt, wodurch ein bestimmtes Volumen an Reagenz in den Tank 10 gedrückt wird. Das Pumpen des Reagenz in den Tank 10 wird wiederholt, wenn immer der Fühler im Tank ausgelöst wird, bis das Niveau an Reagenz im Vorratsbehälter 6 unter die untere Spitze des Tauchrohres 31 abfällt. Dadurch wird ein Druckabfall im Vorratsbehälter 6 bewirkt, der einen Niederdruckschalter 35 auslöst, der seinerseits die Pumpe 34 abschaltet. Der Niederdurckschalter 35 kann auch verwendet werden, um einen Alarm auszulösen, wenn wegen eines Lecks beim anfänglichen Pumpen ein zu geringer Druck auftritt. Ein Hochdruckschalter 36 kann auch vorgesehen sein, der immer dann ausgelöst wird, wenn ein Druck im System wegen einer Verstopfung aufgebaut wird. Druckschwankungen können beim Beginn des Pumpens auftreten. Eine Übersteuerung kann vorgesehen sein, wodurch Signale von den Druckschaltern während der ersten 5 Sekunden jedes Zyklus unbachtet bleiben. Es ist ebenfalls notwendig, daß der Niederdruck, bedingt durch einen leeren Vorratsbehälter, vom Niederdruck unterschieden wird, der auf ein Leck zurückgeführt werden kann. Dies wird durch einen Zeitschal tmechanismus erreicht, der während der Anfangszeit wirkt, beispielsweise während der ersten 20 bis 120 Sekunden des Regenerierungszyklus des Harzes, so daß Alarm ausgelöst wird, wenn der Niederdruckschalter betätigt wird.

In der einfachsten Ausführungsform ist daher die neuartige Vorrichtung durch einen oder mehrere Vorratsbehälter mit einem Material für die Wasserbehandlung gekennzeichnet , insbesondere mit einem Harz für Cationen-Austausch (1) und/oder mit einem Harz für den Anionen-Austausch (2). Die Vorrichtung hat vorzugsweise ein Ventil 5, mit dem Wasser durch die Behälter geleitet wird. Es sind Überwachungsmittel (4) für die Qualität des Wassers vorgesehen, welches in dem oder den Behältern behandelt worden ist. Ein oder mehrere Tanks 10 oder 11 für ein

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Reagenz sind außerdem vorgesehen, um das Material in dem oder den Vorratsbehältern zu regenerieren. Die Tanks stehen über Ventile in einer Strömungsverbindung mit dem oder den jeweiligen Behältern 1 und 2. Pneumatische Mittel 8 und 9 sind außerdem vorgesehen, mit denen abgemessene Mengen des Reagenz den geeigneten Tanks 10 oder 11 zugeführt werden können. Diese pneumatischen Mittel umfassen vorzugsweise einen im wesentlichen luftdichten Vorratsbehälter 6, der ein Reagenz aufnehmen kann, und der einen Lufteinlaß 32 hat, der mit einer Pumpe 34 verbunden ist, und der einen Auslaß 31 aufweist, dessen Öffnung im Gefäßinneren nahe dessen Grundfläche endet, wenn das Gefäß in Benutzung ist. Der Auslaß ist mit dem jeweiligen Tank 10 oder 11 verbunden. Außerdem sind Mittel für die Zufuhr von Verdünnungswasser zu jedem Tank 10 oder 11 proportional zu dem diesem zugeführten Reagenz vorgesehen. Die Vorrichtung ist vorzugsweise mit Fühlern ausgerüstet, die ein Signal abgeben, wenn das Flüssigkeitsniveau in jedem Tank unter ein vorgegebenes Niveau abfällt. Außerdem weist die Vorrichtung vorzugsweise eine Verriegelungskontrolle auf, wobei (a) der Wasserstrom zu den Säulen 1 und 2 unterbrochen wird, wenn die Mittel 4 nachweisen, daß die Qualität des behandelten Wassers unter ein vorgegebenes Niveau absinkt. Die Tanks 10 und 11 werden dann über die jeweiligen Behälter oder Säulen 1 oder 2 mit dem Abwasser verbunden; (b) das Reagenz und das Wasser werden den jeweiligen Tanks 10 oder 11 in gewünschter Proportion zugeleitet und die Tanks 10 und 11 werden mit Reagenz und Wasser aufgefüllt, wenn das Niveau darin auf einen vorgegebenen Wert abfällt; (c) wenn die Regenerierung der Harze in den Säulen oder Behältern 1 und 2 in gewünschtem Maße durchgeführt worden ist, so werden die Behälter 1 und 2 an eine Wasserzufuhr angeschlossen. Es wird bevorzugt, wenn ein Druckfühler vorgesehen ist, der die Pumpe in den pneumatischen Mitteln aktivieren und/oder entaktivieren kann, insbesondere um nachzuweisen, wenn der Druck innerhalb des Gefäßes absinkt, so daß der Inhalt des Gefäßes verbraucht ist, nämlich wenn die verfügbare Menge

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an Reagenz verbraucht worden ist.

Die beschriebene Vorrichtung kann abgewandelt werden. Beispielsweise können Sicherheitsverbindungen vorgesehen sein, so daß die Zufuhr von Reagenz abgeschaltet wird, wenn im System eine Verstopfung oder ein Leck auftritt. Diese Sicherheitsverbindungen können aber auch beim Anfang des Regenerationszyklus übersteuert werden, weil dann Verzögerungen bis zur endgültigen Einpegelung der Drücke in den Leitungen auftreten können. Der Auslaß der Vorrichtung kann direkt an den Verbrauchsort des behandelten Wassers angeschlossen werden. In diesem Fall kann es erwünscht sein, in dem gesamten Leitungssystem der neuartigen Vorrichtung den Wasserdruck der Wasserzuleitung aufrecht zuerhalten. Die neuartige Vorrichtung wird aber häufig als Zwischenstation ausgelegt sein, wobei sie dann nicht mit dem Druck der Hauptwasserleitung arbeitet. In diesem Fall wird das Ventil 5 abgeschaltet, wenn die Vorrichtung nicht gebraucht wird. Dann kann eine zeitliche Lücke zwischen der Betätigung des Ventils 5 und der Zufuhr von behandeltem Wasser vom Auslaß der Säulen beim Starten und Anhalten entstehen. Um dies zu vermeiden wird es bevorzugt, den Tank 20 vorzusehen, in welchen das behandelte Wasser geleitet wird. L-.v Tank 20 hat einen Ventilauslaß 21 und einen Niveaufühler 22, der mit dem Ventil 5 verbunden ist. Wird der Auslaß 21 geöffnet, so steht im Tank 20 unmittelbar behandeltes Wasser für den Verbraucher zur Verfügung. Das Wasserniveau im Tank 21 sinkt ab, wodurch der Niveaufühler 22 betätigt wird. Dadurch wird das Ventil 5 geöffnet, so daß Wasser durch die Säulen 1 und 2 zur Behandlung strömt. Dieser Wasserstrom dauert an, während Wasser über den Tank 20 abgezogen wird. Wird der Auslaß 21 geschlossen, so steigt das Wasserniveau im Tank 20 an, wodurch der Fühler 22 ausgelöst wird und das Ventil 5 geschlossen wird. Der restliche Strom aus den Säulen 1 und 2 fließt in den Tank 20, der eine geeignete Größe hat, um das Wasser aufnehmen zu können. Auf diesen Weise bleibt der Tank 20 nach jeder Verwendung der Vor-

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richtung nachgefüllt und kann behandeltes ¥asser direkt nach dem erneuten Einschalten der Vorrichtung abgeben. Mit der Pumpe 23 kann Wasser vom Tank 20 den Säulen 1 und 2 wieder zugeleitet werden, wenn das Ventil 5 geschlossen ist. Dieses Rezirkulieren verringert das Risiko von Bakterienwachstum bei stehendem Wasser in den Säulen und im Tank 20 und kann auch als ein Teil des Spülzyklus wie vorstehend beschrieben eingesetzt werden. Die Erfindung wurde vorstehend bezüglich einer Vorrichtung beschrieben, die eine Säule mit cationischem Harz und eine Säule mit anionischem Harz verwendet. Es liegt ebenfalls im Bereich der Erfindung, lediglich eine Säule und eine Abgabevorrichtung für ein Reagenz zu verwenden, beispielsweise bei einem Gerät zur Herstellung von weichem Wasser. Die pneumatischen Mittel können auch den gesamten Inhalt des Vorratsgefäßes 6 in den jeweiligen Tank 10 oder 11 kontinuierlich abgeben, wenn der Tank 10 oder 11 eine ausreichende Größe besitzt, um das gesamt benötigte Volumen an verdünntem Reagenz aufzunehmen.

Ein schematisches Flußdiagramm für das Wasser und/oder Reagenz durch eine vereinfachte Ausführungsform der Vorrichtung nach Figur 1 mit lediglich einer Säule für cationisches Harz und einer Säule für anionisches Harz ist in Figur 2 gezeigt. Beim Entionisieren strömt Wasser durch die Vorrichtung der Figur 2 wie folgt:

Über eine Leitung A durch ein offenes Ventil 41, durch eine Leitung B, durch die Säule 1, durch Leitungen C und D, durch ein offenes Ventil 44, durch eine Leitung I, durch die Säule 2, durch die Leitungen H und N, durch ein offenes Ventil 46, durch die Leitung M, durch den Tank 20, durch ein offenes Ventil 47 und durch ein Leitung N zum Verbraucher. Ist das Ventil 47 geschlossen, so ist auch das Ventil 41 geschlossen und die Pumpe 23 zum Rezirkulieren wird betätigt, so daß das Wasser vom Tank 20 zurück über die Säule 1 über die Leitung L und das Ventil 42 und dann durch den vorstehend beschriebenen Kreislauf strömt.

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Wenn die Zelle 4 nachweist, daß das Wasser in der Leitung M nicht die gewünschte Qualität hat, so wird der Regenerierungszyklus von der Zelle 4 eingeleitet. In diesem Fall ist das Ventil 41 geschlossen, Säure strömt über eine Leitung K zum Tank 10, wo sie mit Wasser verdünnt wird, und zwar von einer nicht gezeigten Quelle. Die Verdünnung strömt dann üb'er eine Pumpe oder ein Ventil 14 zur Säule 1, über Leitungen K und B, anschließend über die Leitung C, das Ventil 43 und die Leitungen E und F zum Abwasser. In ähnlicher Weise strömt Alkali über die Leitung J zum Tank 11, wo es mit Wasser verdünnt wird und über die Leitung J, die Pumpe oder das Ventil 15 zur Leitung I, der Säule 2, der Leitung H, das Ventil 45, die Leitung G und die Leitung F zum Abwasser zusammen mit dem sauren Abwasser strömt. Ist die Regenerierung vollendet (vorzugsweise mit Waschen der Tanks 10 und 11 mittels Wasser), so öffnen die Ventile 41 und 48, so daß Spülwasser zugeleitet werden kann. Das Ventil 48 ist entbehrlich, wenn ein Wasserstrom stromab des Ventils 41 zur Leitung I eingeleitet wird. Beim anfänglichen Spülen strömt Wasser parallel über die Leitungen B und I zu den Säulen 1 und 2 und von dort zum Abwasser über die Leitungen C und E, das Ventil 43* die Leitung F und über die Leitung H, das Ventil 45 und die Leitung E bzw. F. Beim zweiten Spülen werden die Ventile 48 und 43 geschlossen, das Ventil 44 ist offen und Wasser strömt hintereinander durch die Säulen 1 und 2 und zum Abwasser über die Leitung H, das Ventil 45 und die Leitungen G und F. Wenn das abgegebene Wasser die gewünschte Qualität erreicht, so wird das Ventil 45 geschlossen und das Ventil 46 geöffnet, so daß das Wasser zum Tank 20 strömen kann. Wenn ein dritter Spülvorgang notwendig ist, so wird das Ventil 41 geschlossen und das dem Tank 20 zugeführte Wasser wird mittels der Pumpe 23 über die Leitung L, das Ventil 42 und die Leitung B der Säule 1 zugeleitet, bis der Leitfähigkeitsfühler nachweist, daß die gewünschte Wasserqualität erreicht worden ist. Die Vorrichtung gibt dann ein Signal ab, so daß das behandelte Wasser über das Ventil 47 und die Leitung N abgegsben werden kann.

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Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Behandlung von Wasser vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Wasser in Berührung mit einem oder mehreren Materialen zur Wasserbehandlung gebracht wird, beispielsweise mit einem anionischen und/oder cationischen Harz, und daß die Qualität des behandelten Wassers kontrolliert wird. Es wird ein Signal erzeugt, wenn die Qualität des behandelten Wassers unter ein gegebenes Niveau abfällt, wodurch ein Verfahren zum Regenerieren des oder der Materialien für die Wasserbehandlung eingeleitet wird, in dem ein oder mehrere Reagenzien zum Regenerieren in Kontakt mit verdünnter Säure und/oder verdünntem Alkali von einem Vorratsbehälter gebracht werden und durch das oder die Harze des Behandlungsmaterials strömen, wobei das Verfahren weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß das oder die Reagenzien durch pneumatische Mittel von einem Vorratsbehälter abgegeben werden, beispielsweise zu einem Verdünnungstank, wo das oder die Reagenzien mit Wasser verdünnt werden. Das oder die verdünnten Reagenzien werden anschließend dem Material oder den Materialien zvr Wasserbehandlung zugeleitet.

Die Schaltung, die notwendig ist, um die zeitliche Abfolge des Öffnens und Schließens von Ventilen und die Betätigung von Pumpen und anderen Bauelementen in der neuartigen Vorrichtung zu steuern, kann aus handelsüblichen Bauteilen aufgebaut werden. Eine typische Schaltung zur Verwendung bei der Vorrichtung nach Figur 2, wobei pneumatische Mittel für die Abgabe von Reagenzien von den Tanks 10 und 11 eingesetzt werden, ist schematisch in Figur 4 gezeigt. In dieser Figur sind die Leistung führenden Leitungen ausgezogen eingezeichnet und die Informationssignale führenden Leitungen gestrichelt. Dabei wird eine Information üblicherweise von einem Fühler oder Zeitschaltgerät einer Steuerschaltung übermittelt. Die Steuerschaltung umfaßt üblicherweise eine Reihe von Relaisschaltern, deren Einstellungen abhängig vom Eingang von den jeweiligen Fühlern und Zeitschaltern geändert werden. In Figur 4 wurden die

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Ventile 41 bis 48 aus Platzgründen als Ventile 1 bis 8 bezeichnet. Die Behälter und anderen Bauelemente der Vorrichtung nach Figur 2 tragen aber die selben Bezugsziffern wie in Figur 2.

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Vorrichtimg zur Behandlung von Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Behälter (1 oder 2) mit einem Material zur Behandlung von Wasser vorgesehen ist, insbesondere mit einem Ionenaustauscherharz, durch den Wasser in Kontakt mit dem Material geleitet wird, daß fernerhin Mittel (4) vorgesehen sind, insbesondere ein Leitfähigkeits-Meßgerät, mit dem die Qualität des Wassers überwacht wird, welches in dem oder den Behältern behandelt worden ist, daß weiterhin wenigstens ein "Vorratstank (10 oder 11) für ein Reagenz vorgesehen ist, um das Material in dem oder den Behältern zu regenerieren, und der über eine Leitung mit einem Ventil mit dem oder den je\*eiligen Behältern verbunden ist, und daß pneumatische Mittel (8 oder 9) vorgesehen sind, mit denen abgemessene Mengen des Reagenz dem zugeordneten Vorratstank (10 oder 11) zuge~ leitet wird, wobei Mittel vorgesehen sind, um Wasser jedem Vorratstank (10 oder 11) in einem vorgegebenen Verhältnis zu dem diesem zugeführten Betrag an Reagenz zugeleitet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatischen Mittel ein im wesentlichen luftdichtes Gefäß (6) umfassen, welches ein Reagenz aufnehmen kann und einen Lufteinlaß (32) aufweist, der mit einer Pumpe (34) verbunden ist, die vorzugsweise eine Membranpumpe ist, und daß das Gefäß einen Auslaß für ein Reagenz hat, dessen Öffnung sich im Inneren des Gefässes neben der Grundfläche des Gefässes befindet, wenn dieses sich in Gebrauch befindet, wobei der Auslaß mit dem jeweiligen Vorratstank (10 oder 11) verbunden ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratstank ein kleineres Volumen hat als das Volumen des Reagenz, welches benötigt wird, um das Material für die Behandlung von Wasser zu regenerieren, und daß die pneumatischen Mittel das Reagenz im Vorratstank wieder auffüllen können, wenn es verbraucht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungssteuerung vorgesehen ist, die folgende Kennzeichen aufweist:

a) Sofern die Mittel (4) nachweisen, daß die Qualität des behandelten Wassers sich unterhalb des gewünschten Niveaus befindet, so wird der Wasserstrom zu den Behältern (1 und 2) angehalten und die Vorratsbehälter (10 und 11) werden in eine Strömungsverbindung über die jeweiligen Behälter (1 oder 2) zum Abwasser verbunden,

b) das Reagenz und das Wasser werden den jeweiligen Vorratsbehältern (10 oder 11) in der gewünschten Proportion zugeleitet und die Tanks (10 und 11) werden mit Reagenz und Wasser angefüllt, wenn das Niveau darin unter ein vorgegebenes Niveau abfällt und

c) wenn die Regenerierung des Materials in den Behältern (1 und 2) im erwünschten Maß durchgeführt worden ist, so werden die Behälter (1 und 2) in eine Strömungsverbindung mit einer Wasserzufuhr für zu behandelndes Wasser gebracht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckfühler vorgesehen ist, der die pneumatischen Mittel abschalten kann, wenn der Druck in dem luft-

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-erdichten Gefäß abfällt, insbesondere wenn der Inhalt des Gefässes verbraucht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Tank (20) vorgesehen ist, der das behandelte Wasser aufnehmen kann, und der eine Auslaßleitung mit einem Ventil hat sowie einen Niveaufühler, welcher ein Ventil beim Wassereinlaß schließen kann, wenn das Niveau im Tank über ein vorbestimmtes Maß ansteigt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe (23) vorgesehen ist, mit der das Wasser durch die Vorrichtung zurückzirkuliert werden kann, und zwar insbesondere vom Tank (20).

8. Verfahren zur Behandlung von Wasser, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in Kontakt mit einem oder mehreren Materialien zur Behandlung von Wasser gebracht wird, daß die Qualität des behandelten Wassers überwacht wird, daß ein Signal erzeugt wird, wenn die Qualität des behandelten Wassers unter ein gegebenes Niveau abfällt, wodurch ein Prozeß zum Regenerieren des Materials dadurch eingeleitet wird, daß ein Regenerierungsreagenz in Kontakt mit dem Material von einem Vorrat über pneumatische Mittel strömt, insbesondere über einen Vorratstank, worin das Reagenz in der gewünschten Konzentration gelöst ist.

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9. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratstank ein Volumen hat, welches kleiner als das Volumen des gelösten Reagenz ist, welches benötigt wird, um das Material zur Behandlung des Wassers zu regenerieren, und daß der Vorratstank wenigstens einmal während des Regenerierens des Materials zur Behandlung von Wasser aufgefüllt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckverlust im Vorratsbehälter für das Reagenz, wenn dessen Inhalt verbraucht ist, verwendet wird, um die pneumatischen Abgabemittel für das Reagenz abzuschalten.

Der Patentanwalt

Dr. P, Gudel

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