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Vorrichtung zur Erweichung von _Wasser, in welcher ein Behälter für
ein Zeolithfilter nahe seinem oberen Ende den Wasserzulauf besitzt. Die Erfindung
betrifft eine Anlage zur Erweichung von Wasser, bei der dieses durch ein Zeolithfilter
gesandt wird. Der Filterbehälter besitzt nahe seinem oberen Ende den Zulauf für
das zu behandelnde Wasser und steht mit anderen Behältern in Verbindung, in denen
die Wiederbelebungsflüssigkeit für das Filter aufbewahrt wird. Die Behälter für
die Wiederbelebungsflüssigkeit und das über dem Zeolithfilter mündende Auslaßrohr
für die Flüssigkeit stehen dabei mit der Außenluft in Verbindung. Bekannte Einrichtungen
dieser Art sind in der Weise ausgebildet, daß der Behälter für das Zeolithfilter
jedesmal entleert werden muß, bevor die von unten eingeführte Wiederbelebungsflüssigkeit
in dem Filter zur Wirkung gebracht werden kann. Hierbei besteht der Nachteil, daß
die Filtermasse mit Luft in Berührung kommt.
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Gemäß der;Erfindung wird ein wesentlich einfacheres und günstigeres
Verfahren bei der Wiederbelebung des Filters dadurch erreicht,
daß
das freie Ende des Ausflußrohres für die in dem Filterbehälter enthaltene Flüssigkeit
unterhalb des Bodens des oder der die Wiederbelebungsflüssigkeit enthaltenden Behälter
liegt. Es kann dementsprechend die Wiederbelebungsflüssigkeit in den die Filtermasse
enthaltenden Behälter eingeführt werden, während dieser voll Wasser steht, indem
das Ausflußrohr eine heberartige Wirkung ausübt. Es kommt dann keinerlei Luft mit
der Filtermasse in Berührung, und diese Wirkung wird weiter noch dadurch gewährleistet,
daß die Biegungsstelle des nach oben abgebogenen Endes des Ausflußrohres unterhalb
der tiefsten Stelle der Rohrverbindung zwischen dem Filterbehälter und dem oder
den Behältern für die Wiederbelebungsflüssigkeit, das freie Ende selbst aber darüber
liegt.
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Die Zeichnungen stellen eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung
dar: Abb. i ist ein Aufriß mit einzelnen Teilen im Schnitt und Abb. 2 ist ein Schnitt
nach 2-2 der Abb. i. Der senkrecht stehende Filterkessel 3 ist aus Metall hergestellt
und oben und unten abgeschlossen.
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Der in feinkörnigem Zustand befindliche Zeolith y nimmt nur den unteren
Raum des Kessels ein und wird in einem Abstand von dem Boden durch ein Drahtgeflecht
4 o. dgl. gehalten. Unmittelbar über dem Drahtnetz 4 liegt zwischen der Zeolithlage
und dem Netz eine Schicht y1 von Sand oder Kies.
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Das Filtriermaterial y2, bestehend aus Marmorbrocken, ist im oberen
Teil des Kessels 3 angeordnet und wird von einer durchlochten Platte 5 getragen.
Das zu behandelnde Wasser wird dem Kessel durch das Rohr 6 zugeführt, das durch
ein Zweigstück 8 an ein Rohr g angeschlossen ist, welches zum oberen Teil des Kessels
3 führt. Ferner ist der mit dem Rohr g in Verbindung stehende Zweig auch mit einem
Ablaßrohrio verbunden, das in einen Sumpf ii o. dgl. mündet. An den anderen Zweig
schließt sich das Rohr 12 an, welches nach sich das Abzugsrohr 13 anschließt. Zwischen
den beiden Rohrstücken 12 und 13 ist das Ventil 14 eingeschaltet, das für gewöhnlich
geschlossen ist. Ferner befinden- sich in den vom Zweigstück 8 ausgehenden Rohren
die Ventile 15, 16, 17 und 18; das Ventil 18 liegt im Rohr ig, durch welches das
behandelte Wasser den Kessel verläßt.
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Unmittelbar über der Zeolithbeschickung im Kessel liegt das obere
Ende eines Heberrohrs 2o. Das innere Ende dieses Rohrs ist bei 21 ringförmig abgebogen
und hat nach unten gerichtete Öffnungen. Das Heberrohr 2o hat bei 22 ein Ventil
und steht am unteren Ende mit dem Rohrschenkel 23 in Verbindung, der auch an dem
Abwasserkasten ii angeordnet ist. Nach Abb. i befinden sich bei 24, 25 übereinander
angeordnete Behälter für die Kochsalzlösung. Von diesen Behältern führen die Rohre
26 und 27 zu dem Rohr 28. Die Rohre 26, 27 und 28 enthalten die Ventile
29, 30 und 31. Ferner zweigen kleinere Rohre 32 und 33 von den Leitungen
26 und 27 unterhalb ihrer Ventile 29 und 3o zu einem Rohr 34 ab, das auch in das
Rohr i2 mündet. Auch diese Abzweigrohre besitzen bei 35 und 36 angedeutete Ventile
sowie ein Rückschlagventil 37, das Rohr 34 besitzt das Ventil 38.
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Zur Zuführung von Luft mündet in den Kesselkopf das Rohr 40, das bei
4i ein Ventil aufweist. Dieses Ventil wird nur geöffnet, wenn der Kessel 3 mit Wasser
gefüllt oder entleert werden soll, während des Betriebs jedoch bleibt es geschlossen.
Ein Druckmesser 42 ist an passender Stelle der Kesselwand vorgesehen.
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Soll Wasser weicher gemacht werden, so werden die Ventile 15 und 18
geöffnet, und alle anderen Ventile bleiben geschlossen. Das Wasser strömt durch
das Zuführungsrohr 6 und durch den Wassermesser 7 in das Zweigrohr 8 und durch das
Ventil 15 in das Steigrohr g, um das Filtriermaterial y2 zu überströmen. Es tropft
durch dieses Filtriermaterial und durch den Zeolith zum Boden des Kessels, von wo
aus es in das Rohr 12 und durch Ventil i8 in das Auslaßrohr ig gelangt.
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Die Anordnung des Filtriermaterials y2 ist zur Entfernung von Verunreinigungen
wünschenswert, jedoch nicht unumgänglich notwendig.
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Nach der Erschöpfung des Zeoliths mag es wünschenswert sein, diesen
und die Filterlage y2 gehörig auszuwaschen. Zu diesem Zweck werden die Ventile 17
und 16 geöffnet, und alle andern Ventile werden geschlossen. Das Wasser strömt dann
aus dem Zuführungsrohr 6 durch Ventil 17 in das Rohr 12 und wird nun in umgekehrter
Richtung durch den Kessel nach oben gefördert, von wo aus es durch das Rohr g und
das Ventil 16 in den Abwasserkasten ii eintritt. Nach dieser Auswaschung «-erden
die Ventile 16 und 17 wieder geschlossen.
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Die Salzlösung aus den Behältern 24, 25 tritt von unten in den Kessel
3 ein und steigt durch den Zeolithen nach oben. Zur Einführung der Salzlösung in
den Kessel 3 werden die Ventile 35, 36 und 38 der Abzweigleitung 32, 33, 34 geöffnet,
und fernerhin wird auch Ventil 22 des Heberrohrs geöffnet.
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Im Gebrauch der Vorrichtung hat sich herausgestellt, daß die Lösung
des oberen Behälters 25 in den Kessel einströmt, noch ehe die Einströmung aus dem
unteren Behälter 24 begonnen hat. Dies ist teilweise der Tatsache zuzuschreiben,
daß der Behälter 25 höher gestellt und teilweise auch der Tatsache, daß die
Rohre
2o, 32, 33 und 34 ungefähr den gleichen Querschnitt haben. Nun ist die Lösung im
"oberen Behälter 25 nicht ganz so stark gesättigt wie die Lösung im unteren Behälter.
In letzterem kann eine zehnprozentige Lösung Verwendung finden. Jeder der Behälter
24., 25 ist jedoch genügend groß, um Lösung aufzunehmen, die den Kessel 3 bis über
die Oberfläche der Zeolithschicht y anfüllt. Der untere Behälter 24 mag etwas mehr
Lösung enthalten, Die Zuströmung der schwächeren Lösung aus dem oberen Behälter
leitet die Regenerierung des Zeolithen ein.
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Bei dem langsamen Ansteigen der Lösung im Kessel durch den Zeolitben
treibt diese Lösung das Wasser in das Heberrohr 2o, ohne daß hierdurch die darüber
befindliche Schicht von reinem Wasser bewegt wird. Während dieses Vorgangs fließt
natürlich dem oberen Teil des Kessels 3 kein Wasser zu. Aus Abb. i geht hervor,
daß das Rohr 2o an seinem Fußende unterhalb der Bodenebene des Behälters :24 liegt.
Dies ist von Wichtigkeit, da es sonst unmöglich wäre, den unteren Behälter vollständig
zu entleeren. Wenn beispielsweise das untere Ende des Heberrohres 9,3 bis
zur Mitte des unteren Behälters nach oben gehen würde, so könnte eine Entleerung
dieses Behälters nur ungefähr bis zur Mitte stattfinden. Bei dieser Heberanordnung
bildet jedoch das Rohr 2o den einen Schenkel des Hebers und die beiden Behälter
2q., 25 die andern Schenkel. Die Abbiegung des freien Endes des Rohrs 2o unten ist
nur eine Vorsichtsmaßregel.
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Das mit einer Anzahl von Bohrungen ausgestattete Ringrohr 21 nimmt
die verbrauchte Lösung an einer großen Anzahl von Punkten unmittelbar über der Zeolithschicht
aus dem Kessel. Wenn die stärker gesättigte Lösung aus dem unteren Behälter 25 in
den Boden des Kessels eintritt, so drängt auch sie die schwächer gesättigte Lösung
nach aufwärts, so daß diese gleichfalls gebrauchte Lösung in das Heberrohr 2o übertritt.
Diese verbrauchte Lösung ist jedoch nicht mehr eine Natriumlösung, sondern sie hat
ihr Natrium an den Zeolith übergeben und enthält nun an Stelle des Natriums den
Kalk -und das Magnesium des Wassers. Der Gehalt an Chlorkalzium und Chlormagnesium
ist bei Beginn des Verfahrens ein schwacher, wird jedoch nach und nach größer, und
schließlich wird die ausgestoßene Lösung nur noch Kochsalz enthalten. Die mit Kalk-
und Magnesiumsalzen gesättigte Lösung tritt durch das Heberrohr in den Kasten ii
über. Sie wird ersetzt durch eine aus dem unteren Behälter 24. einströmende Lösung,
die in nahezu unverändertem Zustand durch den Zeolithen hindurchdringt. Diese Lösung
aus dem Behälter 24 soll möglichst nicht in den Abwasserkasten überströmen. Das
Ventil 38 wird deshalb so eingestellt, daß der Durchfluß der Lösung aus dem Behälter
25 durch den Filterkessel sechs bis acht Stunden in Anspruch nimmt. Am Ende dieser
Durchflußdauer kann schon etwas Lösung aus dem Behälter 24 zugegeben werden. Der
Zeolith hat sich dann wieder gänzlich erholt. Es ist jedoch noch Lösung im Filterkessel
vorhanden, die entfernt werden muß, ehe die Vorrichtung wieder zur Erweichung von
Wasser benutzt werden kann.
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Die Anbringung von Rückschlagventilen 37 in den Rohren 32 und 33 soll
verhindern, daß die Lösung aus dem höher stehenden Behälter in den tiefer stehenden
einströmt. Diese Rückschlagventile können nicht sehr wohl in den Rohren 26 und 27
angebracht werden, da in diese Rohre zeitweise eine Rückströmung der Lösung stattzufinden
hat und natürlich eine solche Rückströmung nicht stattfinden könnte, wenn Rückschlagventile
eingesetzt wären. Auch müssen die Rohre, welche die Lösung aus dem Kessel 3 in die
Behälter 24 und 25 zurückschaffen, bedeutend größer sein als jene Rohre, durch welche
die Lösung in den Filterkessel 3 einströmt, denn die Rückströmung soll rasch vor
sich gehen, während die Einströmung langsam stattfindet.