DE339087C

DE339087C - Process for cleaning, disinfecting and dehairing water with the aid of membrane filters

Info

Publication number: DE339087C
Application number: DE1917339087D
Authority: DE
Original assignee: RICHARD ZSIGMONDY DR; WILHELM BACHMANN DR
Current assignee: RICHARD ZSIGMONDY DR; WILHELM BACHMANN DR
Priority date: 1917-06-24
Filing date: 1917-06-24
Publication date: 1921-07-13

Description

Verfahren zum Reinigen, Entkeimen und Enthärten von Wasser mit Hilfe von membranfiltern. Die Reinigung, Entkeimung und Enthärtung von Wasser durch Erzeugung von Niederschlägen, welche u. a. die trübenden Teilchen und Bakterien umhüllen und beim Absetzen mitreißen, ist allgemein bekannt), ebenso die zur Vervollkommnung des Reinigungsvorganges dieser Vorbehandlung folgende Filtration des vorgeklärten Wassers. Die genannten Verfahren entfernen jedoch trübende Teilchen') und namentlich die Bakterien3) nur unvollkommen aus dem behandelten Wasser, so daß ihre Sicherheit eine begrenzte ist. Es liegt dies einmal daran, daß solche auf chemischem Wege hervorgerufenen Niederschläge, selbst wenn sie in großer und nicht lohnender Menge erzeugt werden, an sich niemals die trübenden Teilchen und insbesondere die Bakterien restlos aus dem Wasser zu entfernen vermögen, wie bekannt ist4).Process for cleaning, disinfecting and softening water with the help of of membrane filters. The cleaning, disinfection and softening of water through generation of precipitation, which i.a. the opacifying particles and bacteria envelop and to get carried away when weaning is well known), as well as that for perfection the purification process of this pre-treatment following filtration of the pre-clarified Water. However, the processes mentioned remove opaque particles') and in particular the bacteria3) only imperfectly from the treated water, so their safety is a limited one. This is due to the fact that they are produced chemically Precipitation, even if it is generated in large and unprofitable quantities, never completely remove the opacifying particles and especially the bacteria able to remove the water, as is known4).

Die in Einheit mit jenen Fällungsmethoden nachträglich vorgenommene Filtration vermag gleichfalls nicht den gewünschten Effekt einer restlosen Beseitigung der Schwebeteilchen und Bakterien herbeizuführen, da das Filtermaterial für den erstrebten gewerb-S ')A. Gärt ner,Leitfaden derHygiene,Berlin igi4, )Gesundheitsingenieur igo8, S. Gag und 645.The subsequent filtration carried out in unity with those precipitation methods is likewise not able to bring about the desired effect of a complete elimination of the suspended particles and bacteria, since the filter material for the commercial S ') A. Gärtner, Leitfaden derHygiene, Berlin igi4,) Health engineer igo8, S. Gag and 645.

3) A. Gärtner i. c., S. 97- 4) Christian, Trinkwasserversorgung im Felde, Leipzig. Verlag»DasWassercc,S.q,fernerA.Gärtner, i. c., S. 9g. . lichen Erfolg unzureichend ist-). Zudem gelingt es häufig nicht einmal, die in hoher Verdünnung sich in sehr fein zerteilter Form ausscheidenden Niederschläge durch die, nachfolgende Filtration leicht und gänzlich zu entfernen') .3) A. Gärtner ic, p. 97-4 ) Christian, drinking water supply in the field, Leipzig. Publishing house »DasWassercc, Sq, also A.Gärtner, ic, p. 9g. . success is insufficient-). In addition, it is often not even possible to easily and completely remove the very finely divided precipitates which are highly diluted by the "subsequent filtration").

Das vorliegende Verfahren bezweckt nun, die an sich bekannte, die Reinigung des Wassers befördernde Erzeugung von Niederschlägen in Einheit mit einem neuen Filtermaterial zur Anwendung zu bringen, welches die Übelstände jener bekannten Verfahren gänzlich vermeidet und gleichzeitig den Anwendungsbereich des »Membranfilter« genannten Materials beträchtlich erweitert.The present process aims now, the known per se, the Purification of the water promoting generation of precipitation in unit with one to bring new filter material to use, which the shortcomings of those known Process completely avoided and at the same time the application area of the »membrane filter« mentioned material expanded considerably.

Die genannten bestehen aus Zelluloseestern, denen durch Behandlung mit gewissen Lösungsmittelgemischen - wie beispielsweise Azeton und Eisessig -, die an feuchter Atmosphäre bei Zimmertemperatur unter Hinterlassung der trockenen Zellttloseester aus deren Lösungen abdunsten, eine für Filtrationszwecke besonders geeignete Struktur erteilt wird. Derartige Filtermembranen haben sich als bakteriendicht und undurchlässig gegenüber Teilchen von o,r M. und darüber erwiesen; sie sind also befähigt, die feinsten Trübungen von Wässern ,glatt zurückzuhalten, seien diese nun von vornherein in solchen Wässern enthalten oder mögen sie 1) A. Gärtner, i. c., S. 9g.The named are made up of cellulose esters that are treated by treatment with certain solvent mixtures - such as acetone and glacial acetic acid -, those in a humid atmosphere at room temperature, leaving the dry Cellless esters evaporate from their solutions, especially one for filtration purposes appropriate structure is granted. Such filter membranes have proven to be bacteria-tight and proven to be impermeable to particles of o, r M. and above; so you are they are capable of holding back the finest turbidity of water smoothly now contained in such waters from the start or do they like 1) A. Gärtner, i. c., p. 9g.

2) Gesundheitsingenieur igo8, S. 629 und 6q.5. erst in denselben durch Erzeugung -feinteiliger Niederschläge entstanden sein, wie dies bei Anwendung der erwähnten Fällmethoden häufig vorkommt.2) Health engineer igo8, p. 629 and 6q.5. first in them by the production of fine-particle precipitates, such as this occurs frequently when using the above-mentioned precipitation methods.

Die in Einheit mit Fällmethoden, welche, wie erwähnt, entweder zur Entfernung der in manchen Wässern enthaltenen Schwebeteilchen und Kolloidstoffe oder zur Enthärtung bzw. zur Enteisenung, Entmanganung o. dgl. dienen, vorgenommene Filtration durch Membranfilter bietet noch einen zweiten Vorteil: jedes so vorbehandelte Wasser kann in beträchtlicher Menge zum Zwecke der Beseitigung seiner letzten Verunreinigungen die Membranfilter durchlaufen, ohne daß diese sich verstopfen und ihre Filtrationsgeschwindigkeit in unerwünschterWeise verlangsamen.The in unit with precipitation methods, which, as mentioned, either for Removal of suspended particles and colloids contained in some waters or for softening or for iron removal, manganese removal or the like Filtration through membrane filters offers a second advantage: each one that has been pretreated in this way Water can be used in considerable quantities for the purpose of removing its final impurities pass through the membrane filters without them becoming clogged and their filtration speed slow down in an undesirable manner.

Bei den praktischen Versuchen, natürliche Wässer in größeren Mengen durch Filtration keimfrei zu machen, zeigte sich zwar, daß Leitungswasser, z. B. solches, in welchem Gartenerde aufgeschlämmt ist, die Filterporen auch bei längerem Gebrauch nicht verstopft, da man durch Abpinseln der Filter die ursprüngliche Filtrationsgeschwindigkeit wiederherstellen kann, daß aber viele natürliche, selbst klar erscheinende Wässer, wie Sumpf-, Fluß-, Bach-, Regenwasser u. a. m., in kurzer Zeit. eine sehr starke Abnahme der Filtrationsgeschwindigkeit herbeiführen, indem eine die äußerste Oberfläche der Filter bedeckende Schleimschicht dem Durchtritt des Wassers hinderlich wird. Diese Schleimschicht stammt von in jenen Wässern enthaltenen schleimigen Kolloidstoffen, die sich durch Abpinseln größtenteils, durch kurzes Abschleifen der äußersten Filteroberfläche mit feinem Quarzmehl oder feinem Schmirgel nahezu vollständig entfernen lassen.In practical experiments, natural water in larger quantities to make germ-free by filtration, it was shown that tap water, z. B. those in which garden soil is suspended, the filter pores even after a long time Use not clogged, as you can brush the filter to the original filtration speed can restore, but that many natural, even clear-appearing waters, such as swamp, river, stream, rain water and others. m., in a short time. a very strong one Induce decrease in the rate of filtration by removing one the outermost surface the mucous layer covering the filter prevents the water from passing through. This mucus layer comes from slimy colloid substances contained in those waters, which can be largely removed by brushing off the outermost filter surface Remove almost completely with fine quartz powder or fine emery.

Der Übelstand der Verschleimung der Filteroberfläche kann nun weitgehendst vermieden werden, wenn man, wie erwähnt, solche Niederschläge in dem Wasser erzeugt, welche die Kolloidstoffe einzuhüllen oder mit ihnen leicht abfiltrierbare Verbindungen (»Adsorptionsverbindungen«) einzugehen vermögen, wie Eisenoxyd, Tonerde, Mangankarbonat, Mangansuperoxyd, Kalziumkarbonat, Kalziumphosphat u. dgl. m.The inconvenience of the mucus build-up on the filter surface can now be largely eliminated be avoided if, as mentioned, such precipitation is generated in the water, which envelop the colloidal substances or compounds that can be easily filtered off with them ("Adsorption compounds") are able to enter into, such as iron oxide, clay, manganese carbonate, Manganese superoxide, calcium carbonate, calcium phosphate and the like.

Als bekannte Beispiele seien erwähnt: Mangansuperoxyd, z. B. durch Hinzufügen von Kaliumpermanganat und einem Peroxyd erzeugt, kolloides Eisenoxyd bzw. dessen Hydrat, das durch Zusatz von Ferrichlorid zu hartem Wasser von selbst entsteht und sofort abfiltriert werden kann, ohne die Filtrationsgeschwindigkeit wesentlich zu verlangsamen und ohne dem Wasser einen Geschmack zu erteilen.As known examples are mentioned: Manganese superoxide, z. B. by Adding potassium permanganate and a peroxide creates colloidal iron oxide or its hydrate, which by adding ferric chloride to hard water by itself arises and can be filtered off immediately, without reducing the rate of filtration to slow down significantly and without giving the water a taste.

Bei einem Dauerversuch wurden auf diese Weise 3001 Sumpfwasser und andere Wässer durchfiltriert mit einer durchschnittlichen Filtrationsgeschwindigkeit von 500 ccm in a bis 3 Minuten für 1,6 qcm Filterfläche, während von reinem Wasser vor dem Versuch 500 ccm in o,8 bis r Minute filtrierten. Dabei machte sich nur zeitweilig ein Abpinseln und ab und zu ein Abreiben der Filteroberfläche mit Quarzmehl erforderlich, während ohne Eisenchlorid die letztere Behandlung nach jedem Liter Sumpfwasser nötig gewesen wäre.In a long-term test, 300 liters of swamp water and other waters were filtered through in this way at an average filtration rate of 500 ccm in a to 3 minutes for 1.6 sq. It was only necessary to brush it off from time to time and now and then to rub the filter surface with quartz powder, whereas without ferric chloride the latter treatment would have been necessary after every liter of swamp water.

Ist das Schleimkolloide enthaltende Wasser weich und wirkt es daher nicht fällend auf das Ferrichlorid (wovon immer etwa 3 g auf je ro 1 Wasser genommen wurden), so kann man durch Einrühren von Kalziumkarbonat und anderen basischen Stoffen Fällung bewirken mit gleichem Erfolge wie vorher.The water containing mucous colloids is soft and therefore works not precipitating on the ferric chloride (of which about 3 g per ro 1 water by stirring in calcium carbonate and other basic substances Precipitation cause the same success as before.

Die Membranfilter allein lassen sich also wegen der erwähnten Verschleimung der Oberflächenporen nicht überall verwenden oder bei manchen Wässern doch nur mit großem Zeitverlust und Filterverbrauch. Die Kombination der Filtration durch Membranfilter mit der beschriebenen Fällung ermöglicht aber die ganz allgemeine Verwendbarkeit der Membranfilter zur Gewinnung keimfreien Wassers. Ein weiterer Vorzug des Verfahrens besteht in der Entfernung der kolloiden Schleimstoffe, welche von den Membranfiltern zurückgehalten werden.The membrane filters alone can therefore be used because of the mentioned slime of the surface pores do not use everywhere or with some types of water only with great loss of time and filter consumption. The combination of filtration through membrane filters with the precipitation described, however, enables the very general usability the membrane filter for obtaining sterile water. Another virtue of the procedure consists in the removal of the colloidal mucilage, which from the membrane filters be held back.

Die Eigenschaft der Membranfilter, durch Niederschläge, auch wenn sie fein sind, nicht verstopft zu werden, ermöglicht neben den beschriebenen auch noch ein sehr einfaches Verfahren zur Enthärtung von Wasser: Man fällt die gelösten Kalzium- oder Magnesium- evtl. Mangan- und Eisensalze in üblicher Weise und filtriert dann, oder man kombiniert die Enthärtung mit dem zuerst beschriebenen Verfahren, indem man als Enthärtungsmittel Sodalösung und Natronlauge und dann Ferrichlorid hinzufügt, worauf man durch die Membranfilter filtriert. Dadurch wird das Wasser enthärtet und gleichzeitig von Bakterien und Schleimstoffen befreit, ein Verfahren, das sich ohne jegliche Umstände mit geringen Kosten auch im kleinen durchführen läßt. Erforderlichenfalls kann die Filtration durch Membranfilter zwecks Enthärtung auch in der Hitze geschehen. In ganz gleicher Weise kann man die. Reinigung des Wassers von Bakterien und Schleimstoffen auch verbinden mit einer Enteisenung oder Entmanganung, worauf man gleichfalls durch die Membranfilter die feinstteiligen Niederschläge restlos zu entfernen vermag.The property of the membrane filter, through precipitation, even though they are fine, not to be clogged, besides those described also allows Another very simple method for softening water: one drops the dissolved one Calcium or magnesium, possibly manganese and iron salts in the usual way and filtered then, or you can combine the softening with the method described first, by using soda solution and caustic soda and then ferric chloride as a softener added, after which it is filtered through the membrane filter. This will make the water softened and at the same time freed from bacteria and mucilage, a process that can also be carried out on a small scale without any inconvenience at low cost leaves. If necessary, filtration through membrane filters can be used for softening also happened in the heat. You can do the. Cleaning the Water from bacteria and mucilage also combine with an iron removal or Demanganization, whereupon the finest particles can also be passed through the membrane filter Able to remove precipitates completely.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for the simultaneous and complete removal of bacteria and colloid substances from natural and other waters, characterized in that precipitates are first generated in the water in a known manner and the water thus pretreated is then filtered through membrane filters.

2. Procedure. according to claim i, characterized in that the formation of the precipitate a softening, demanganization and de-iron removal of the water connects.