DE4017024C2 - Process for regenerating a mixed bed ion exchange filter - Google Patents

Process for regenerating a mixed bed ion exchange filter

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    • B01J49/10Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of moving beds
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren eines Ionenaustausch-Mischbettfilters, bei dem das Kat­ ionenaustauschmaterial und das mit diesem vermischte Anionenaustauschmaterial nach der Beladephase aus dem Filterbehälter in einen Zusatzbehälter befördert und dort mittels aufströmender Flüssigkeit infolge unter­ schiedlichen spezifischen Gewichts zu zwei Reinzonen und einer Zwischenzone entmischt werden, anschlie­ ßend das Ionenaustauschmaterial der einen Reinzone inner­ halb des Zusatzbehälters und das Ionenaustauschmaterial der anderen Reinzone außerhalb des Zusatzbehälters sei­ nem jeweiligen Regeneriermittel ausgesetzt wird und da­ nach diese Ionenaustauschmaterialien wieder zum Misch­ bettfilter vereinigt werden.The invention relates to a method for regeneration an ion exchange mixed bed filter, in which the cat ion exchange material and that mixed with it Anion exchange material after the loading phase from the Filter container transported in an additional container and there by means of flowing liquid as a result different specific weight to two clean zones and be separated from an intermediate zone, then ßend the ion exchange material inside a clean zone half of the additional container and the ion exchange material the other clean zone outside the additional container is exposed to a particular regenerant and there after mixing these ion exchange materials again bed filters are combined.

Ionenaustausch-Mischbettfilter kommen bekanntlich dort zum Einsatz, wo an die Entmineralisierung einer hindurch­ zuleitenden Flüssigkeit besonders große Anforderungen ge­ stellt werden. Die hohe Filterqualität des Mischbettfil­ ters beruht auf dem Umstand, daß die zu behandelnde Flüs­ sigkeit unzählige Male kleinräumig wechselnd auf die bei­ den vorzugsweise aus Harzpartikeln bestehenden Ionenaus­ tauschmaterialien trifft, wogegen gewöhnlich zunächst eine erste Filterschicht aus Kationenaustauschmaterial und anschließend in einem gesonderten Filterbehälter eine zweite Filterschicht aus Anionenaustauschmaterial durch­ strömt wird. Bei der Hochleistungs-Vollentsalzung von Wasser sind häufig ein Kationenaustauschmaterial enthal­ tender erster Filterbehälter, ein Anionenaustauschmate­ rial enthaltender zweiter Filterbehälter und ein eine innige Mischung von Kationenaustauschmaterial und Anio­ nenaustauschmaterial enthaltender dritter Filterbehälter hintereinandergeschaltet.Ion exchange mixed bed filters are known to come there used where demineralization occurs through one  supply liquid particularly high requirements be put. The high filter quality of the mixed bed fil ters is based on the fact that the rivers to be treated countless times on a small scale changing to the the ions preferably consisting of resin particles exchange materials, usually against first a first filter layer made of cation exchange material and then in a separate filter container second filter layer made of anion exchange material is flowing. With the high-performance demineralization of Water is often a cation exchange material tender first filter container, an anion exchange material rial containing second filter container and a intimate mixture of cation exchange material and anio Third filter container containing replacement material connected in series.

Das Regenerieren eines Ionenaustausch-Mischbettfilters ist stets mit größeren Schwierigkeiten verbunden, weil der Behandlung des Kationenaustauschmaterials mit Säure und der Behandlung des Anionenaustauschmaterials mit Lau­ ge eine saubere Trennung der beiden Ionenaustauschmate­ rialien vorausgehen muß. Bei einer unsauberen Trennung würde das nachfolgende Regenerieren den verunreinigenden Anteil der jeweils anderen Mischbettkomponente tenden­ ziell eher weiter beladen. Im rückgemischten Mischbett­ filter bilden diese Anteile Störstellen, die das Arbeits­ ergebnis des Mischbettfilters verschlechtern, die Bela­ dephase des Mischbettfilters verkürzen und elektrische Differenz-Leitfähigkeitsmessungen zum rechtzeitigen Be­ enden der Beladephase erschweren.The regeneration of an ion exchange mixed bed filter is always more difficult because treating the cation exchange material with acid and treating the anion exchange material with lau a clean separation of the two ion exchange materials rialien must precede. With a dirty separation the subsequent regeneration would remove the contaminating one Proportion of the other mixed bed components rather load further. In the backmixed mixed bed Filters form these portions of imperfections that work result of the mixed bed filter deteriorate, the Bela Shorten the dephase of the mixed bed filter and electrical Difference conductivity measurements for timely loading complicate the end of the loading phase.

Ein Regenerierverfahren der eingangs angeführten Gattung ist bereits aus der Patentschrift DE 27 43 608 C2 be­ kannt. Mit den Besonderheiten des bekannten Verfahrens wird das Ziel verfolgt, eine externer Regeneration von erschöpften Anionen- und Kationenaustauschharzen eines Mischbettfilters frei von Teilmengen der Mischzonenharze durchzuführen. Deshalb wird das Material der die zwei Reinzonen voneinander trennenden unreinen Zwischenzone aus dem Zusatzbehälter in einen anderen Zusatzbehälter überführt und in diesem anderen Zusatzbehälter später zusammen mit den neuerlich erschöpften Ionenaustauschma­ terialien des Mischbettfilters entmischt, dann wird das Material der dabei erhaltenen unreinen Zwischenzone in den ersten Zusatzbehälter überführt und darin später mit den der wiederum nächsten Beladephase unterworfenen Io­ nenaustauschmaterialien zum Entmischen vereint. Das Re­ generieren des reinen Kationenaustauschmaterials findet immer abwechselnd im einen oder anderen Zusatzbehälter statt, das Regenerieren des noch vor der unreinen Zwi­ schenzone abgezogenen reinen Anionenaustauschmaterials dagegen stets in ein und demselben zusätzlichen Regene­ rierbehälter. Nach alledem erfordert das bekannte Verfah­ ren zum Regenerieren eines Ionenaustausch-Mischbettfil­ ters eine stattliche Zahl von Behältern, einen entspre­ chend hohen Aufwand an Armaturen zur Verbindung der Be­ hälter, einen großen Platzbedarf für die zahlreichen Behälter, eine Überschußmenge Kationenaustauschmaterials und eine Überschußmenge Anionenaustauschmaterials für die jeweils außerhalb des Mischbettes verbleibende un­ reine Zwischenzone und letztlich auch einen als zu hoch erscheinenden Verbrauch an Regenerierchemikalien.A regeneration process of the type mentioned at the beginning is already from the patent DE 27 43 608 C2 be  knows. With the peculiarities of the known method the goal is to achieve an external regeneration of exhausted anion and cation exchange resins one Mixed bed filters free of partial quantities of the mixed zone resins perform. That is why the material of the two Impure intermediate zone separating clean zones from the additional container into another additional container transferred and later in this other additional container together with the recently depleted ion exchange rate materials of the mixed bed filter are separated, then that Material of the impure intermediate zone obtained in transferred the first additional container and later in it the Io subjected to the next loading phase combined replacement materials for segregation. The Re generating the pure cation exchange material takes place always alternately in one or another additional container instead, the regeneration of the before the impure intermediate schenzone deducted pure anion exchange material on the other hand, always in the same additional rain rier container. After all, the known procedure requires Ren to regenerate an ion exchange mixed bed film ters a handsome number of containers, one corresponding high expenditure on fittings to connect the Be container, a large space requirement for the numerous Container, an excess amount of cation exchange material and an excess amount of anion exchange material for the remaining un outside the mixed bed pure intermediate zone and ultimately one too high Apparent consumption of regeneration chemicals.

Aus dem Dokument DE 29 36 999 A1 ist es bekannt, das Kationenaustauschmaterial und das Anionenaustauschmaterial mit Hilfe eines Trennschichtmaterials, welches im Mischbettfilter als dritter Bestandteil eingemischt ist, aufgrund seines spezifischen Gewichts nach dem Entmischen eine Trennschicht bildet und am Ionenaustausch nicht teilnimmt, durch eine in der Trennschicht vorgenommene Zweiteilung des gesamten Materials des Mischbettfilters vollständig voneinander zu trennen. Das Entmischen mittels aufströmender Flüssigkeit findet allerdings im Filterbehälter statt, was dort über dem Mischbettfilter einen angemsessenen Freiraum erfordert. Danach wird das leichtere Anionenaustauschmaterial zusammen mit einem oberen Teil der Trennschicht in einen ausschließlich zum Regenerieren bestimmten Zusatzbehälter überführt. Das schwerere Kationenaustauschmaterial wird im Filterbehälter im Gleichstrom zur Betriebsströmung des Mischbettfilters von oben nach unten von seinem Regeneriermittel durchströmt. Offen bleibt, wie die Rückführung des Anionenaustauschmaterials in den Filterbehälter erfolgt und wie die Rückmischung der beiden Ionenaustauschmaterialien vonstatten geht.From document DE 29 36 999 A1 it is known the cation exchange material and the anion exchange material with the help of a separating layer material which is in the mixed bed filter is mixed in as a third ingredient, due to  its specific weight after segregation forms a separation layer and does not participate in the ion exchange, through a division into two in the separating layer of the entire material of the mixed bed filter completely separate from each other. The segregation by means of however, flowing fluid takes place in the filter container instead of what is appropriate there over the mixed bed filter Free space is required. After that, the easier one Anion exchange material together with an upper part the separation layer into one exclusively for regeneration transferred certain additional container. The heavier cation exchange material is in the filter container in direct current for the operating flow of the mixed bed filter from above flowed down by its regenerant. Open remains like the return of the anion exchange material into the filter container and like the backmixing of the two ion exchange materials.

Aus dem Dokument US-PS 26 66 741 ist ein Verfahren zum Regenerieren eines Ionenaustausch-Mischbettfilters bekannt, bei dem zwar inertes Trennschichtmaterial zum gegenseitigen Trennen von Kationenaustauschmaterial und Anionenaustauschmaterial verwendet wird, jedoch ein zwischenzeitliches Auslagern des leichteren Anionenaustauschmaterials aus dem Filterbehälter in einen Zusatzbehälter unterbleibt. Dadurch ist ein zeitgleiches Regenerieren der beiden Ionenaustauschmaterialien ausgeschlossen, werden komplizierte Ventil- und Steuerungseinrichtungen erforderlich und lassen sich insbesondere auch bei der Variante der Aufwärtsgegenstromregenerierung der beiden Ionenaustauschmaterialien Säure- und Laugendurchbrüche nicht ausschließen, die Chemikalienverluste verursachen, die Filterqualität verschlechtern und zusätzliche Spülvorgänge erfordern.From the document US-PS 26 66 741 is a method for Regeneration of an ion exchange mixed bed filter known in the case of the inert separating layer material for mutual Separation of cation exchange material and anion exchange material is used, but an interim one Outsourcing the lighter anion exchange material from the filter container into an additional container is omitted. This is a simultaneous regeneration of the two ion exchange materials are excluded complicated valve and control devices required and can also be used in the variant the upward countercurrent regeneration of the two Ion exchange materials acid and alkali breakthroughs not exclude that cause chemical losses, the filter quality deteriorate and additional rinsing processes require.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Re­ generierverfahren der eingangs angeführten Gattung eine hohe Filterqualität mit einem in Hinblick auf niedrige Gestehungskosten geringen apparativen Aufwand und mit einem in Hinblick auf niedrige Betriebskosten sparsamen Chemikalienverbrauch zu erzielen.The invention is based, with a Re generation method of the type mentioned at the beginning high filter quality with a low Production costs and low equipment costs  an economical in terms of low operating costs To achieve chemical consumption.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kationenaustauschmaterial und das Anionenaustausch­ material mit Hilfe eines inerten Trennschichtmaterials durch eine in der Trennschicht vorgenommene Zweiteilung des gesamten Materials des Mischbettfilters vollständig voneinander getrennt werden, ein Vorfilter aus Anionenaustauschmaterial, das sich über einem flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenboden im Filterbehälter befindet, zusammen mit dem aus dem Zusatzbehälter rückgeführten Anionenaustauschmaterial im Filterbehälter im Aufwärtsstrom regeneriert wird und beim das Trennschichtmaterial mit einbeziehenden Wiedervereinigen des Kationenaustauschmaterials und des Anionenaustauschmaterials zum Mischbettfilter eine dicht unter dem Zwischenboden in den Filterbehälter einmündende Mischleitung zugleich vom unteren Ende des Filterbehälters und vom unteren Ende des Zusatzbehälters her gespeist wird.This object is achieved in that the cation exchange material and the anion exchange material with the help of an inert interface material through a division into two in the separating layer of the entire material of the mixed bed filter completely separated from each other, a prefilter made of anion exchange material, that over a liquid permeable Intermediate floor is located in the filter container with the anion exchange material returned from the additional container regenerated in the filter tank in upward flow and when including the separating layer material Reunification of the cation exchange material and the anion exchange material to the mixed bed filter one just below the shelf in the filter container merging mixing line at the same time from the lower end of the filter container and from the lower end of the additional container is fed here.

Damit kommt es nach dem Regenerieren zu einer Wiedervereinigung der Komponenten des Mischbettfilters im Filterbehälter, obwohl hierfür durch die Anordnung des Vorfilters im Filterbehälter, durch den zwischen dem Vorfilter und dem Mischbettfilter befindlichen flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenboden und durch die Kompaktheit eines derart nachgeordneten Mischbettfilters nur wenig Platz zur Verfügung steht. Das strukturelle Wiederherstellen des sich unter dem Vorfilter anschließenden Mischbettfilters schließt das inerte Trennschichtmaterial ein, welches im Mischbettfilter als dritter Bestandteil eingemischt ist, im Zusatzbehälter aufgrund seines spezifischen Gewichts eine Trennschicht bildet und am Ionenaustausch nicht teilnimmt. Man erspart sich nicht nur einen gesonderten Regenerierbehälter, sondern auch einen zweiten Zusatzbehälter für das Entmischen der beiden Ionenaustauschmaterialien. Der einzige ergänzend zum Filterbehälter erforderliche Zusatzbehälter kann zudem drucklos betrieben werden, offen sein und aus Kunststoff bestehen, was ihn besonders preiswert macht. Auch für den Filterbehälter des Mischbettfilters ergeben sich Kosteneinsparungen, weil er mit demjenigen des Vorfilters zu einer Einheit zusammengefaßt ist. Zugleich vermindert sich der Aufwand an Armaturen zur gegenseitigen Verbindung der insgesamt benötigten Behälter. Eingespart werden ferner je eine Überschußmenge an Kationenaustauschmaterial und an Anionenaustauschmaterial für eine außerhalb des Mischbettes verbleibende unreine Zwischenzone. Das stattdessen verwendete inerte Trennschichtmaterial ist vergleichsweise billig und führt zu einer lediglich geringen Volumensvergrößerung des Mischbettfilters. Die Einbeziehung der einen Komponente des Regenerierens des Mischbettfilters in die Aufwärts­ gegenstromregenerierung des Vorfilters bringt Einsparun­ gen für eine der beiden Regenerierchemikalien, da diese Regenerierkomponente sonst mit etwa dem doppelten Regene­ riermittelüberschuß gefahren werden müßte.This results in reunification after regeneration the components of the mixed bed filter in the filter container, although for this by the arrangement of the pre-filter in the filter container through which between the pre-filter and the mixed bed filter located liquid permeable Intermediate shelf and the compactness of a such a mixed bed filter downstream only takes up little space is available. Structural restoration of the mixed bed filter that follows under the pre-filter includes the inert interface material, which mixed in the mixed bed filter as a third component is in the auxiliary tank due to its specific Weight forms a separation layer and on the ion exchange  does not participate. You don't just save yourself one separate regeneration container, but also a second one Additional container for the separation of the two ion exchange materials. The only supplement to the filter container required additional container can also be depressurized operated, open and made of plastic, which makes it particularly inexpensive. Also for the filter container the mixed bed filter results in cost savings, because it becomes one with the pre-filter is summarized. At the same time, the Effort on fittings for the mutual connection of the total containers required. Savings are also made each an excess amount of cation exchange material and of anion exchange material for one outside the mixed bed remaining impure intermediate zone. That instead used inert  Interface material is comparatively cheap and leads to a small increase in volume of the Mixed bed filter. The inclusion of one component the regeneration of the mixed bed filter in the upward Counterflow regeneration of the pre-filter saves money conditions for one of the two regeneration chemicals, as these Regeneration component otherwise with about twice the rain excess surplus would have to be driven.

Ein aufgrund der in den Unteransprüchen angegebenen Er­ findungsausgestaltungen bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der schematischen Zeichnung durch das schrittweise modifizierte Behälterpaar dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtA due to the Er specified in the subclaims Invention configurations preferred embodiment the invention is in the schematic drawing the gradually modified pair of containers is shown and is described in more detail below. It shows

Fig. 1 das Behälterpaar in der dem erfindungsge­ mäßen Regenerierverfahren vorausgehenden Beladephase, Fig. 1, the pair of containers in the preceding the erfindungsge MAESSEN regeneration loading phase,

Fig. 2 das Überführen der drei Mischbettbestand­ teile vom Filterbehälter in den Zusatz­ behälter, Fig. 2 shows the transfer of the three mixed-bed constituents from the filter container into the auxiliary tank,

Fig. 3 das Entmischen der drei Mischbettbestand­ teile innerhalb des Zusatzbehälters, Fig. 3 shows the segregation of the three mixed-bed constituents within the auxiliary reservoir,

Fig. 4 das Zurückführen des einen Ionenaustausch­ materials in den Filterbehälter, Fig. 4, the return of the ion exchange material into the filter container,

Fig. 5 das Beaufschlagen der beiden Ionenaustausch­ materialien mit Regeneriermittel und Fig. 5, the application of the two ion exchange materials with regenerating agents and

Fig. 6 das strukturelle Wiederherstellen des sich unter dem Vorfilter anschließenden Misch­ bettfilters. Fig. 6 shows the structural restoration of the subsequent mixed bed filter under the prefilter.

Das in der Filter-Beladephase (s. Fig. 1) zu behandelnde Rohwasser wird dem säulenförmig aufragenden Filterbehäl­ ter 10 an dessen oberem Leitungsanschluß 11 zugeführt, durchwandert von dort aus im Abwärtsstrom nacheinander das Ionenaustauschmaterial des Vorfilters 12, den flüs­ sigkeitsdurchlässigen Zwischenboden 13, den Mischbett­ filter 14 und den weiteren flüssigkeitsdurchlässigen Zwi­ schenboden 15 und verläßt dann als Gutwasser den Filter­ behälter 10 an dessen unterem Leitungsanschluß 16. Noch bevor dicht über dem unteren flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenboden 15 eine Erschöpfung des Ionenaustauschma­ terials eintritt, wird die Beladephase durch die Signal­ änderung aus einer elektrischen Differenz-Leitfähigkeits­ messung automatisch beendet.The raw water to be treated in the filter loading phase (see FIG. 1) is fed to the columnar upstanding filter container 10 at its upper line connection 11 , from there migrates in succession in the downward flow the ion exchange material of the pre-filter 12 , the liquid-permeable intermediate floor 13 , the Mixed bed filter 14 and the further liquid-permeable intermediate floor 15 and then leaves the filter container 10 as good water at its lower line connection 16 . Even before exhaustion of the ion exchange material occurs just above the lower liquid-permeable intermediate floor 15 , the loading phase is automatically ended by the signal change from an electrical differential conductivity measurement.

Anschließend (s. Fig. 2) wird mit Hilfe von Transportwas­ ser das gesamte Material des Mischbettfilters 14 aus dem Filterbehälter 10 an dessen im Bereich des unteren flüs­ sigkeitsdurchlässigen Zwischenbodens 15 liegenden Mate­ rialausgang 17 abgezogen und dem Zusatzbehälter 18 über dessen oberen Leitungsanschluß 19 zugeführt. Das Trans­ portwasser erreicht das zu transportierende Material über den unteren Leitungsanschluß 16 des Filterbehälters 10 und den unteren flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenboden 15 des Filterbehälters 10 und verläßt das transportierte Material über den flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenbo­ den 20 des Zusatzbehälters 18 und den unteren Leitungs­ anschluß 21 des Zusatzbehälters 18.Subsequently (see FIG. 2) with the help of Transportwas water, the entire material of the mixed bed filter 14 is withdrawn from the filter container 10 at its lying in the region of the lower liquid-permeable intermediate floor 15 Mate outlet 17 and fed to the additional container 18 via its upper line connection 19 . The trans port water reaches the material to be transported via the lower line connection 16 of the filter container 10 and the lower liquid-permeable intermediate floor 15 of the filter container 10 and leaves the transported material via the liquid-permeable intermediate port 20 of the additional container 18 and the lower line connection 21 of the additional container 18th

Im nächsten Verfahrensschritt (s. Fig. 3) werden die drei Mischbettbestandteile innerhalb des Zusatzbehälters 18 mittels aufströmenden Wassers infolge unterschiedlichen spezifischen Gewichts entmischt. Das Wasser tritt hier­ bei über den unteren Leitungsanschluß 21 in den Zusatz­ behälter 18 ein und über den oberen Leitungsanschluß 19 aus dem Zusatzbehälter 18 aus. Am Ende des Vorgangs ha­ ben sich eine obere Schicht aus dem leichten Anionenaus­ tauschmaterial 22, eine Zwischenschicht aus dem mittel­ schweren Trennschichtmaterial 23 und eine untere Schicht aus dem schweren Kationenaustauschmaterial 24 gebildet, wobei die Übergänge an den Schichtgrenzen fließend sind. Infolge der Hinzunahme des inerten Trennschichtmaterials 23 wird die zwischen der Reinzone aus Anionenaustausch­ material 22 und der Reinzone aus Kationenaustauschmate­ rial 24 entstehende unreine Zwischenzone so verändert, daß sich das Anionenaustauschmaterial 22 und das Katio­ nenaustauschmaterial 24 durch eine in der Trennschicht vorgenommene Zweiteilung des gesamten Materials des Mischbettfilters 14 vollständig voneinander trennen las­ sen. Bei einem hinreichend schlanken Zusatzbehälter 18 reicht es aus, wenn der Anteil des Trennschichtmaterials 23 am Volumen des Mischbettfilters 14 fünfzehn bis zwan­ zig Prozent beträgt.In the next process step (see FIG. 3), the three components of the mixed bed within the additional container 18 are separated by means of inflowing water due to different specific weights. The water enters here via the lower line connection 21 into the additional container 18 and via the upper line connection 19 from the additional container 18 . At the end of the process, an upper layer of the light anion exchange material 22 , an intermediate layer of the medium-heavy separation layer material 23 and a lower layer of the heavy cation exchange material 24 have formed, the transitions at the layer boundaries being fluid. Due to the addition of the inert barrier layer material 23, the resulting between the clean zone of anion exchange material 22 and the clean zone of cation exchange mate rial 24 impure intermediate zone is changed so that the anion exchange material 22 and the Katio nenaustauschmaterial 24 by a change made in the release liner division of the entire material of the Let mixed bed filter 14 completely separate from each other. With a sufficiently slim additional container 18, it is sufficient if the proportion of the separating layer material 23 in the volume of the mixed bed filter 14 is fifteen to twenty percent.

Die Zweiteilung des gesamten Materials des Mischbettfil­ ters 14 ist im vorliegenden Fall mit dem Zurückführen des Anionenaustauschmaterials 22 in den Filterbehälter 10 verbunden (s. Fig. 4). Zu diesem Zweck wird mit Hilfe von Transportwasser an dem in Teilungshöhe befindlichen Materialausgang 25 des Zusatzbehälters 18 sukzessive das darüber befindliche Material abgezogen und dem Filterbe­ hälter 10 über dessen dicht unter dem oberen flüssig­ keitsdurchlässigen Zwischenboden 13 liegenden Material­ eingang 26 zugeführt. Das Transportwasser erreicht das zu transportierende Material über den unteren Leitungs­ anschluß 21 des Zusatzbehälters 18 und den flüssigkeits­ durchlässigen Zwischenboden 20 des Zusatzbehälters 18 und verläßt das transportierte Material über den unteren flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenboden 15 des Filterbe­ hälters 10 und den unteren Leitungsanschluß 16 des Fil­ terbehälters 10. Die nach dem Entmischen zunächst statt­ findende Teilentleerung des Zusatzbehälters 18 wird dem­ nach weit oberhalb von dessen unterem Ende im Bereich der Trennschicht vorgenommen. Dazu gehört, daß der Vor­ filter 12 aus einem gleichen oder anderen Anionenaus­ tauschmaterial besteht, um die außerhalb des Zusatzbehäl­ ters 18 durchzuführende Regenerierkomponente des Misch­ bettfilters 14 mit der Aufwärtsgegenstromregenerierung des Vorfilters 12 zu vereinen. Dies eröffnet wiederum Kostenvorteile für eine Vollentsalzungsanlage, bei der dem Vorfilter 12 ein Kationenaustauschmaterial enthalten­ der anderer Filterbehälter vorgeschaltet ist.The bisection of the entire material of the mixed bed filter 14 is connected in the present case with the return of the anion exchange material 22 into the filter container 10 (see FIG. 4). For this purpose, with the help of transport water at the material outlet 25 located at the pitch 25 of the additional container 18, the material located above it is successively removed and the filter container 10 is fed via the material input 26 lying just below the upper liquid-permeable intermediate floor 13 . The transport water reaches the material to be transported via the lower line connection 21 of the additional container 18 and the liquid-permeable intermediate floor 20 of the additional container 18 and leaves the transported material via the lower liquid-permeable intermediate floor 15 of the filter container 10 and the lower line connection 16 of the Fil terbehälters 10th The partial emptying of the additional container 18 which initially takes place after the separation takes place far above its lower end in the region of the separating layer. This includes that the pre-filter 12 consists of the same or different Anionenaus exchange material to combine the regeneration component of the mixing bed filter 14 to be performed outside the Zusatzbehäl age 18 with the upward countercurrent regeneration of the pre-filter 12 . This in turn opens up cost advantages for a demineralization plant in which the prefilter 12 contains a cation exchange material which is preceded by other filter containers.

Während das mit inertem Trennschichtmaterial 23 durch­ setzte Anionenaustauschmaterial 22 des Mischbettfilters 14 innerhalb des Filterbehälters 10 mit Lauge im Auf­ wärtsgegenstrom beaufschlagt wird, wird das zusammen mit inertem Trennschichtmaterial 23 im Zusatzbehälter 18 ver­ bliebene Kationenaustauschmaterial 24 des Mischbettfil­ ters 14 mit Säure im Abwärtsstrom behandelt (s. Fig. 5), um im Zusatzbehälter 18 ohne eine Dränage auszukommen. Die im Filterbehälter 10 vorgesehene Dränage 27 zum Ab­ führen der verbrauchten Lauge befindet sich etwas unter dem obersten Niveau des allein aus Anionenaustauschharz bestehenden Vorfilters 12. Da die frische Lauge nach dem Passieren des unteren Leitungsanschlusses 16 des Filter­ behälters 10 und des unteren flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenbodens 15 des Filterbehälters 10 zunächst auf das Anionenaustauschmaterial 22 des Mischbettfilters 14 trifft, ist dort die Regenerierwirkung besonders inten­ siv. Die Regeneriermittellösungen werden schließlich durch nachfolgendes Waschwasser verdrängt. Für ein gele­ gentliches Befreien des Vorfilters 12 von den Filterwi­ derstand vergrößernden Schmutzablagerungen ist durch eine Überhöhung des Filterbehälters 10 der übliche Rückspül­ raum bereitgehalten. Dem Mischbettfilter 14 wird ein Rückspülraum durch eine Überhöhung des Zusatzbehälters 18 geboten. Zur weiteren Verbilligung des apparativen Auf­ wandes ist als Zusatzbehälter 18 ein oben offener Behäl­ ter aus Kunststoff verwendet.While the anion exchange material 22 of the mixed-bed filter 14 with an inert separating layer material 23 inside the filter container 10 is subjected to an alkali in upward countercurrent, the cation-exchange material 24 of the mixed-bed filter 14 remaining in the additional container 18 together with an inert separating layer material 23 is treated with acid in a downward flow (see in order to get along without drainage. Fig. 5) in the auxiliary tank 18. The drainage 27 provided in the filter container 10 for carrying out the used alkali is located somewhat below the top level of the pre-filter 12 consisting solely of anion exchange resin. Since the fresh alkali after passing through the lower line connection 16 of the filter container 10 and the lower liquid-permeable intermediate floor 15 of the filter container 10 first meets the anion exchange material 22 of the mixed bed filter 14 , the regeneration effect is particularly intensive. The regenerant solutions are finally displaced by subsequent washing water. For an occasional release of the pre-filter 12 from the filter resistance increasing dirt deposits, the usual backwashing space is kept ready by an elevation of the filter container 10 . The mixed bed filter 14 is provided with a backwashing space by raising the additional container 18 . To further reduce the cost of the apparatus, an open-top container made of plastic is used as the additional container 18 .

Beim das Trennschichtmaterial 23 mit einbeziehenden Wie­ dervereinigen (s. Fig. 6) des Kationenaustauschmaterials 24 und des Anionenaustauschmaterials 22 zum Mischbettfil­ ter 14 wird eine dicht unter dem Zwischenboden 13 in den Filterbehälter 10 einmündende Mischleitung 28 zugleich vom unteren Ende des Filterbehälters 10 und vom unteren Ende des Zusatzbehälters 18 her gespeist. Die Mischlei­ tung 28 beginnt an der Zusammenführung des im Bereich des unteren flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenbodens 15 liegenden Materialausgangs 17 des Filterbehälters 10 und des im Bereich des flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenbo­ dens 20 liegenden unteren Materialausgangs 29 des Zusatz­ behälters 18 und endet am Materialeingang 26 des Filter­ behälters 10. Während der Restentleerung des Zusatzbe­ hälters 18 wird wie bei der vorausgegangenen Teilent­ leerung dem Zusatzbehälter 18 über seinen unteren Lei­ tungsanschluß 21 Transportwasser zugeführt und vom Fil­ terbehälter 10 über dessen unteren Leitungsanschluß 16 Transportwasser in entsprechender Menge abgeschieden. Mit Hilfe der Mischleitung 28 wird der Rücktransport des Kat­ ionenaustauschmaterials 24 mit dem Rückmischvorgang zum strukturellen Wiederherstellen des Mischbettfilters 14 verbunden. Die Qualität der Durchmischung des Kationen­ austauschmaterials 24, des Anionenaustauschmaterials 22 und des inerten Trennschichtmaterials 23 wird dadurch gesteigert, daß der über die Mischleitung 28 stattfinden­ de Materialumlauf weit über die Zeit der Restentleerung des Zusatzbehälters 18 hinaus andauert. Zusätzlich wird der Rückmischvorgang durch einen dicht unter dem Zwi­ schenboden 13 rotierenden Verteilarm 30 unterstützt, um das Rückmischen zu beschleunigen und den zwischen den beiden als Düsenböden ausgebildeten Zwischenböden 13 und 15 vorhandenen Raum möglichst gut zur Unterbringung des Mischbettfilters 14 auszunutzen, ohne daß der bestim­ mungsgemäße Betrieb des Mischbettfilters 14 durch das dann nicht angetriebene Hilfsorgan merklich beeinträch­ tigt ist.When the separating layer material 23 is combined (see FIG. 6) of the cation exchange material 24 and the anion exchange material 22 to form the mixed bed filter 14 , a mixing line 28 which opens into the filter container 10 just below the intermediate base 13 is at the same time from the lower end of the filter container 10 and the lower one End of the additional container 18 fed here. The Mischlei device 28 begins at the merge of the material outlet 17 lying in the region of the lower liquid-permeable intermediate floor 15 of the filter container 10 and the lower material outlet 29 of the additional container 18 lying in the region of the liquid-permeable Zwischenbo dens 20 and ends at the material inlet 26 of the filter container 10 . During the residual emptying of the Zusatzbe container 18 is as in the previous Teilent emptying the additional container 18 via its lower Lei line connection 21 transport water supplied and separated from the filter container 10 via its lower line connection 16 transport water in an appropriate amount. With the help of the mixing line 28 , the return transport of the cation exchange material 24 is connected to the backmixing process for the structural restoration of the mixed bed filter 14 . The quality of the mixing of the cation exchange material 24 , the anion exchange material 22 and the inert separation layer material 23 is increased in that the material circulation taking place via the mixing line 28 lasts well beyond the time of the residual emptying of the additional container 18 . In addition, the backmixing process is supported by a distributor arm 30 rotating just beneath the intermediate floor 13 in order to accelerate the backmixing and to make the best possible use of the space between the two intermediate floors 13 and 15 formed as nozzle floors for accommodating the mixed bed filter 14 without the intended purpose operation of the mixed-bed filter is noticeably Untitled beeinträch then through the non-driven auxiliary organ fourteenth

Claims (5)

1. Verfahren zum Regenerieren eines Ionenaustausch-Misch­ bettfilters, bei dem das Kationenaustauschmaterial (24) und das mit diesem vermischte Anionenaustausch­ material (22) nach der Beladephase aus dem Filterbe­ hälter (10) in einen Zusatzbehälter (18) befördert und dort mittels aufströmender Flüssigkeit infolge un­ terschiedlichen spezifischen Gewichts zu zwei Rein­ zonen und einer Zwischenzone entmischt werden, anschließend das Ionenaustauschmaterial der einen Reinzone innerhalb des Zusatzbehälters (18) und das Ionenaustauschmaterial der anderen Reinzone außerhalb des Zusatzbehälters (18) seinem jeweiligen Regeneriermittel ausgesetzt wird und danach diese Ionenaustausch­ materialien wieder zum Mischbettfilter (14) vereinigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kationenaustauschmaterial (24) und das Anio­ nenaustauschmaterial (22) mit Hilfe eines inerten Trennschichtmaterials (23) durch eine in der Trennschicht vorgenommene Zweiteilung des gesamten Materials des Mischbettfilters (14) vollständig voneinander getrennt werden, ein Vorfilter (12) aus Anionenaustauschmaterial, das sich über einem flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenboden (13) im Filterbehälter (10) befindet, zusammen mit dem aus dem Zusatzbehälter (18) rückgeführten Anionenaustauschmaterial (22) im Filterbehälter (10) im Aufwärtsstrom regeneriert wird und beim das Trennschichtmaterial (23) mit einbeziehenden Wiedervereinigen des Kationenaustauschmaterials (24) und des Anionenaustauschmaterials (22) zum Mischbettfilter (14) eine dicht unter dem Zwischenboden (13) in den Filterbehälter (10) einmündende Mischleitung (28) zugleich vom unteren Ende des Filterbehälters (10) und vom unteren Ende des Zusatzbehälters (18) her gespeist wird. 1. A method for regenerating an ion exchange mixed bed filter, in which the cation exchange material ( 24 ) and the mixed with this anion exchange material ( 22 ) after the loading phase from the Filterbe container ( 10 ) in an additional container ( 18 ) and transported there by means of flowing liquid are separated due to different specific weights to two pure zones and an intermediate zone, then the ion exchange material of one clean zone inside the additional container ( 18 ) and the ion exchange material of the other clean zone outside the additional container ( 18 ) is exposed to its respective regenerating agent and then these ion exchange materials again to the mixed bed filter ( 14 ) are combined, characterized in that the cation exchange material ( 24 ) and the anion exchange material ( 22 ) with the aid of an inert separating layer material ( 23 ) by dividing the entire materia in the separating layer ls the mixed bed filter ( 14 ) are completely separated from one another, a prefilter ( 12 ) made of anion exchange material, which is located above a liquid-permeable intermediate floor ( 13 ) in the filter container ( 10 ), together with the anion exchange material ( 22 ) returned from the additional container ( 18 ) in the Filter container ( 10 ) is regenerated in the upward flow and when the separating layer material ( 23 ), including reuniting of the cation exchange material ( 24 ) and the anion exchange material ( 22 ) to the mixed bed filter ( 14 ), a mixing line that opens into the filter container ( 10 ) just below the intermediate floor ( 13 ) ( 28 ) is fed from the lower end of the filter container ( 10 ) and from the lower end of the additional container ( 18 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der über die Mischleitung (28) stattfindende Ma­ terialumlauf weit über die Zeit der Restentleerung des Zusatzbehälters (18) hinaus andauert.2. The method according to claim 1, characterized in that the material circulation taking place via the mixing line ( 28 ) Ma continues well beyond the time of the residual emptying of the additional container ( 18 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückmischvorgang durch einen dicht unter dem Zwischenboden (13) rotierenden Verteilarm (30) unterstützt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the backmixing process is supported by a distributor arm ( 30 ) rotating just below the intermediate floor ( 13 ). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzbehälter (18) ein oben offener Behälter aus Kunststoff verwendet ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an open container made of plastic is used as the additional container ( 18 ). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Trennschichtmate­ rials (23) am Volumen des Mischbettfilters (14) fünf­ zehn bis zwanzig Prozent ausmacht.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the proportion of the interface material ( 23 ) in the volume of the mixed bed filter ( 14 ) makes up five ten to twenty percent.
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