DE29718481U1 - Vorrichtung zum Entfernen von Eisen- und Manganionen aus wäßrigen Medien - Google Patents

Vorrichtung zum Entfernen von Eisen- und Manganionen aus wäßrigen Medien

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Description

Hugo Lahme GmbH und München, 16.10.1997
Hans-Joachim Wittwer u.Z.: GM 1666/1-97
Dr.H/mr
Vorrichtung zum Entfernen von Eisen- und Manganionen aus wäßrigen Medien
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Eisen- und Manganionen aus wäßrigen Medien, insbesondere aus Trink- bzw. Leitungswasser.
Das Entfernen von Eisen- und/oder Manganionen aus wäßrigen Medien kann aus verschiedenen Gründen erforderlich sein. So wird beispielsweise der metallische Geschmack, den diese Metallionen im Trinkwasser hervorrufen, als störend empfunden. Des weiteren kann ein erhöhter Gehalt an Eisen und Mangan Fleckenbildung in der Wäsche sowie Störungen in gewerblichen und industriellen Betrieben, beispielsweise in der Papier- oder Textilindustrie, verursachen. Schon geringste Eisen- und Mangangehalte können zu Ablagerungen, Korrosion und Keimwachstum in Rohrleitungen oder Wasserzählern führen.
Eine Enteisenung und/oder Entmanganung ist somit für die meisten Anwendungen unverzichtbar. Bei diesem Vorgang werden zunächst die Eisen- oder Manganionen oxidiert, worauf höhere Oxidhydrate gebildet werden, die durch Sedimentation und Filtrieren abgeschieden werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Entfernen von Eisen- und Manganionen aus wäßrigen Medien bereitzustellen, welche von ein-
Diese Aufgabe wird erfindtmgsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Demnach weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein mit einem alkalisch wirkenden Material befüllbares Innenrohr auf, das von einer Ummantelung umgeben ist, wobei das Innenrohr an einem Ende mit einem Anschlußstutzen für die Zuleitung des wäßrigen Mediums versehen ist und am anderen Ende in einen Gitterrohrabschnitt für den Durchtritt des wäßrigen Mediums in die Ummantelung übergeht und wobei die Ummantelung mit einem weiteren Anschlußstutzen für die Ableitung des gereinigten wäßrigen Mediums versehen ist.
Durch die Anordnung des Rohrs innerhalb der Ummantelung wird eine platzsparende und kompakte Konstruktion der Vorrichtung ermöglicht. Das Innenrohr ist dazu bestimmt, mit einem alkalisch wirkenden Material befüllt zu werden, durch das die Oxidationsreaktion begünstigt wird. Gleichzeitig dient das alkalisch wirkende Material als Filter, an dem sich die ausgefällten Mangan- bzw. Eisenoxidhydrate anlagern.
Bei der Verwendung tritt das Wasser oder wäßrige Medium über den ersten Anschlußstutzen in das Innenrohr, in dem sich das alkalisch wirkende Material befindet, ein. Das wäßrige Medium kommt beim Durchströmen des Rohres entlang der gesamten Länge desselben sowie auch in dem anschließenden Gitterrohrabschnitt mit dem alkalisch wirkenden Material in Berührung, so daß trotz der kompakten Bauweise eine ausreichend lange Reaktions- bzw. Filtrationsstrecke gewährleistet wird. Das Wasser oder wäßrige Medium tritt anschließend in "gereinigtem Zustand" über den Gitterrohrabschnitt in den Raum zwischen dem Innenrohr und der Ummantelung ein und kann von dort über den zweiten Anschlußstutzen abgeleitet werden. Die Anschlußstutzen für die Zu- bzw. Ableitung des wäßrigen Mediums können mit Gewinden zum Anschließen von Rohren versehen sein. Sie können jedoch auch für das Aufschieben eines Schlauch-
endes, das dann beispielsweise mittels einer Rohrschelle befestigt wird, ausgelegt sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausfuhrungsform sind beide Anschlußstutzen in einer auf die Ummantelung aufschraubbaren Abdeckung integriert. Die Abdeckung kann somit, beispielsweise für die Reinigung, leicht vom Rest der Vorrichtung getrennt werden. Außerdem ist es bei einer Beschädigung der Ummantelung möglich, diese auszuwechseln, wobei der Rest der Vorrichtung zusammen mit einer neuen Ummantelung weiterverwendet werden kann. Auch können Ummantelungen unterschiedlicher Form und Länge eingesetzt werden.
Die Abdeckung ist vorzugsweise aus Gußeisen hergestellt. Hierdurch wird der Vorrichtung die nötige Festigkeit und Stabilität verliehen. Außerdem wird es auf diese Weise ermöglicht, sowohl die Abdeckung als auch die darin integrierten Anschlußstutzen sowie gegebenenfalls zusätzliche Elemente in einem Herstellungsschritt zu fertigen.
Vorzugsweise ist das Innenrohr mit dem Anschlußstutzen für die Zuleitung des wäßrigen Mediums lösbar verbunden. Die lösbare Verbindung kann beispielsweise in Form eines Gewindeanschlusses vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, daß das Rohr vom Anschlußstutzen für die Zuleitung getrennt werden kann, wodurch ein einfaches Befüllen des Innenrohrs mit dem alkalisch wirkenden Material sowie ein bequemes Entleeren des Innenrohrs, beispielsweise zum Säubern, ermöglicht wird. Es können auch entsprechend den jeweiligen Erfordernissen Innenrohre verschiedener Längen eingeschraubt werden, um die Reaktions- und Filtrationsstrecke nach Belieben zu verlängern oder zu verkürzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist außerdem das Innenrohr mit dem Gitterabschnitt über einen Gewindeanschluß verbunden. Hierdurch wird die Reinigung der einzelnen Teile erheblich vereinfacht. Zudem ist auch das Prinzip verwirklicht, Teile mit eventuell unterschiedlicher Lebensdauer getrennt auswech-
sein zu können, wodurch die Kosten für die Instandhaltung der gesamten Vorrichtung reduziert werden können.
Vorteilhafterweise sind die Ummantelung und das Innenrohr aus einem durchsichtigen Kunststoff hergestellt. So kann die mit der Überwachung der Anlage betraute Person auf den ersten Blick erkennen, ob beispielsweise eine ausreichende Füllhöhe des Innenrohrs mit dem alkalisch wirkenden Medium vorliegt. Zur Kontrolle des Verfahrensablaufs kann außerdem eine Vorrichtung zur Probeentnahme an mindestens einem der Anschlußstutzen vorgesehen sein. Die Vorrichtung zur Probeentnahme kann beispielsweise in Form eines Zapfhahnes ausgebildet sein. Wenn sowohl am Anschlußstutzen für die Zuleitung des wäßrigen Mediums als auch am Anschlußstutzen für die Ableitung eine derartige Probeenmahmevorrichtung angebracht ist, ist ein unmittelbarer Vergleich des Eisenbzw. Mangangehalts des wäßrigen Mediums vor und nach dem Reaktionsablauf möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist am Boden der Ummantelung gegenüber dem Gitterrohrabschnitt ein Vorsprung ausgebildet, wodurch die Strömungsbedingungen innerhalb der Ummantelung optimiert werden können.
Das zur Füllung des Innenrohrs bestimmte alkalisch wirkende Material sollte hinlänglich wasserunlöslich sein, jedoch eine ausreichende AJkalität entwickeln, so daß sich im wäßrigen Medium ein pH-Wert von etwa 7, vorteilhafterweise leicht oberhalb von 7, einstellt. Hierdurch wird, wie bereits erwähnt, die Oxidationsreaktion der zweiwertigen Eisen- bzw. Manganionen begünstigt. Es kann sich bei diesem Material um zerkleinerte Carbonate bzw. um Calcium- oder Magnesiumcarbonat handeln. Als besonders geeignet hat sich das im Handel angebotene Produkt "Hydro-Calcit" der Firma AKDOLIT erwiesen. Bei diesem Produkt handelt es sich um ein kugeliges, poröses, alkalisch reagierendes Filtermaterial. Darüber hinaus sind verschiedene andere Mischcarbonate bzw. Mischungen aus Carbonat und Oxid, wie beispielsweise Dolomit, geeignet.
Die Abmessungen für die Vorrichtung können entsprechend den Anforderungen beliebig sein. Sie sind entsprechend der Menge und Strömungsgeschwindigkeit des zugeleiteten wäßrigen Mediums, dem Anteil der im Wasser vorhandenen Eisen- und Manganionen, dem gewünschten Säuberungsgrad sowie gegebenenfalls anderen Parametern auszulegen. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die an ein herkömmliches Leitungsrohr mit einem Innendurchmesser von etwa 4 cm für die Zu- bzw. Ableitung des wäßrigen Mediums angeschlossen werden kann, wurden folgende Werte gewählt: Länge des Innenrohrs etwa 18,5 cm, Innendurchmesser des Innenrohrs etwa 3 cm, Länge des Gitterrohrabschnitts etwa 4,5 cm, Innendurchmesser der Ummantelung etwa 8 cm.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung hervor, in der
Fig. 1 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entfernen von Eisen- und Manganionen aus wäßrigen Medien ist und
Fig. 2 eine Querschnittsansicht durch die Abdeckung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Draufsicht ist.
In Fig. 1 ist unter dem Bezugszeichen 1 das Innenrohr der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Das Innenrohr 1 befindet sich zentrisch innerhalb der Ummantelung 2, die aus einem zylindrischen Abschnitt und einem im wesentlichen halbkugelförmigen Bodenabschnitt besteht. Das Innenrohr 1 ist in einen mit einem Innengewinde versehenen Rohrabschnitt der Abdeckung 6 eingeschraubt, über den es mit dem Anschlußstutzen 3 für die Zuleitung des wäßrigen Mediums in Verbindung steht. Das Innenrohr 1 ist an seinem der Abdeckung 6 gegenüberliegenden Ende mit einem Gewindeanschluß 10, hier in Form eines Innengewindes, versehen, über den es mit dem Gitterrohrabschnitt 4 verbunden ist.
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Der Gitterrohrabschnitt 4 besteht vorzugsweise aus einem feinmaschigen, korrosionsbeständigen Metallnetz, das röhrenförmig gebogen ist, wobei die freien Enden entlang der Rohrlänge verschweißt sind. Der Gitterrohrabschnitt ist hier fest mit einem Gewindeaufsatz aus einem Kunststoffmaterial verbunden, der zusammen mit dem Innengewinde des Innenrohrs 1 den Gewindeanschluß 10 zur lösbaren Verbindung des Innenrohrs mit dem Gitterrohrabschnitt bildet. An dem dem Gewindeanschluß gegenüberliegenden Ende ist der Gitterrohrabschnitt mit einem durchgehenden Boden aus korrosionsbeständigem Metall verschlossen. Das röhrenförmige Gitter und der Boden können beispielsweise durch Punktschweißung aneinander befestigt sein.
In die Abdeckung 6 aus Gußeisen ist, diametral gegenüber dem Anschlußstutzen 3 zur Zuleitung des wäßrigen Mediums, ein Anschlußsratzen 5 zur Ableitung des gereinigten Mediums eingeformt. Die Anschlußstutzen 3 und 5 weisen vorzugsweise die gleichen Durchmesser auf. In jeden der Anschlußstutzen 3 und 5 ist eine Probeentnahmevorrichtung 7 eingelassen. Diese besteht geeigneterweise aus einer Rohrabzweigung, welche einen geringeren Durchmesser als die jeweiligen Anschlußstutzen 3 bzw. 5 aufweist und die über ein geeignetes Ventil geöffnet bzw. versperrt werden kann. Hierdurch wird eine ständige Kontrolle der Wassergüte ermöglicht.
Im halbkugeligen Boden der Ummantelung 2 ist gegenüber dem Gitterrohrabschnitt 4 ein nach oben vorstehender Vorsprung 8 ausgeformt, der vorzugsweise aus demselben Material wie die Ummantelung 2 gefertigt ist und mit dieser einstückig ausgebildet ist. Der Vorsprung 8 dient zur Einstellung geeigneter Strömungsbedingungen innerhalb der Ummantelung 2.
In den Boden der Abdeckung 6 ist ein weiterer Anschlußstutzen 11 eingelassen, der bei 11 schematisch dargestellt ist. Der Anschlußstutzen 11 weist eine feine öffnung in das Innere der Abdeckung 6 auf, die mit einem einschraubbaren Stopfen (nicht gezeigt) verschlossen werden kann. Durch diese Öffnung kann
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beispielsweise dem enteisenten und entmanganisierten wäßrigen Medium eine genau definierte Menge an Chemikalien oder Luft zugeleitet werden.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die auf die Ummantelung 2 aufschraubbare Abdeckung 6 in Draufsicht gezeigt. Die in dieser Figur verwendeten Bezugszeichen entsprechen denjenigen von Figur 1.
Die beschriebene Vorrichtung läßt sich aufgrund ihrer kompakten Bauweise leicht in ein bestehendes Rohrsystem, beispielsweise zur Trinkwasserversorgung, einfügen. Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform sorgt aufgrund ihrer symmetrischen Konstruktion für eine gleichmäßige Enteisenung bzw. Entmanganung des wäßrigen Mediums und gewährleistet homogene Strömungsbedingungen entlang der gesamten Vorrichtung.
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Claims (10)

Hugo Lahme GmbH und München, 16.10.1997 Hans-Joachim Wittwer u.Z.: GM 1666/1-97 Dr.H/mr Schutzansprüche10
1. Vorrichtung zum Entfernen von Eisen- und Manganionen aus wäßrigen Medien, welche ein mit einem alkalisch wirkenden Material befüllbares Innenrohr (1) aufweist, das von einer Ummantelung (2) umgeben ist, wobei das Innenrohr (1) an einem Ende mit einem Anschlußstutzen (3) für die Zuleitung des wäßrigen Mediums versehen ist und am anderen Ende in einen Gitterrohrabschnitt (4) für den Durchtritt des wäßrigen Mediums in die Ummantelung (2) übergeht und wobei die Ummantelung (2) mit einem weiteren Anschlußstutzen (5) für die Ableitung des gereinigten wäßrigen Mediums versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (3, 5) in einer auf die Ummantelung (2) aufschraubbaren Abdeckung (6) integriert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (6) aus Gußeisen hergestellt ist.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (1) mit dem Anschlußstutzen (3) lösbar verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (1) mit dem Anschlußstutzen (3) über einen Gewindeanschluß (9) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (1) mit dem Gitterrohrabschnitt (4) über einen Gewindeanschluß (10) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem der Anschlußstutzen (3, 5) eine Vorrichtung zur Probeentnahme (7) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (1) und die Ummantelung (2) aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial hergestellt sind.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Ummantelung gegenüber dem Gitterrohrabschnitt ein Vorsprung (8) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (1) ein alkalisch wirkendes, ausreichend wasserunlösliches Material enthält.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102107965A (zh) * 2011-01-18 2011-06-29 南京大学 一种铁、锰超标水源水的应急预处理系统及其处理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102107965A (zh) * 2011-01-18 2011-06-29 南京大学 一种铁、锰超标水源水的应急预处理系统及其处理方法
CN102107965B (zh) * 2011-01-18 2013-05-08 南京大学 一种铁、锰超标水源水的应急预处理系统及其处理方法

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