DE4032265A1

DE4032265A1 - Trinkwasser-filteranlage

Info

Publication number: DE4032265A1
Application number: DE19904032265
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: BIOLIT FILTERTECHNIK und SERVI
Current assignee: BIOLIT FILTERTECHNIK und SERVI
Priority date: 1990-10-11
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1992-04-16

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Trinkwasser- Filteranlage für Haushalte, mit mindestens einer Filterstufe, die einen Filter mit einer ein erstes Filtermittel enthaltenden, äußeren Wirbelbettfilterkammer, einer über dieser angeordneten Einspritzkammer mit einer Einspritzdüse zur Verwirbelung des zu filternden Wassers, einer an die Wirbelbettfilterkammer anschließenden Innenkammer mit einem zweiten Filtermittel und mit einem an einen Wasserhahn oder einen Verbraucher bzw. eine zweite Filterstufe anschließbaren Ausgang aufweist, sowie mit einer der Filterstufe vorschaltbaren Regenerierstufe mit einem Gehäuse zur Aufnahme eines Regeneriermittels, das bei Regenerierbetrieb von dem die Regenerier- und die Filterstufe nacheinander durchströmenden Wasser aufgenommen wird.

Beim Betrieb einer aus der DE 38 26 857 A1 bekannten Filteranlage dieser Art schafft sich das Wasser mit der Zeit Durchflußkanäle durch das Filtermittel, so daß dieses nur teilweise zum Filtern des Trinkwassers genutzt wird. Bei Regenerierbetrieb strömt das Wasser nach Aufnahme eines Regeneriermittels in der Regenerierstufe in der gleichen Richtung durch die bestehenden Kanäle des Filtermittels der einzelnen Filterstufen wie bei Filterbetrieb, so daß das Filtermittel nur teilweise regeneriert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Regenerieren der Filtermittel bei der Wartung der gattungsgemäßen Trinkwasser-Filteranlage zu intensivieren und deren Leistung zu verbessern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Trinkwasser-Filteranlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbildungen der Filteranlage nach Anspruch 1.

Die erfindungsgemäße Filteranlage ermöglicht ein Regenerieren der Filtermittel bei einer gleichzeitigen Rückspülung der Anlage. Der mit einem Rückspülvorgang kombinierte Regeneriervorgang bewirkt gegenüber der gattungsgemäßen Filteranlage ein wesentlich intensiveres und schnelleres Regenerieren und ein Freispülen der Filtermittel von Schadstoffen in den einzelnen Filterstufen durch das ein Regeneriermittel enthaltende Spülwasser, das die Filteranlage in umgekehrter Richtung wie bei Filterbetrieb durchströmt. Durch das intensive Regenerieren und Rückspülen der Filteranlage wird die Schadstoffaufnahmekapazität der Anlage gesteigert, und die Wartungsintervalle werden größer.

Die Erfindung mit weiteren Vorteilen ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Trinkwasser- Filteranlage und

Fig. 2 das Wirkschaltbild der Filteranlage.

Die Trinkwasser-Filteranlage nach Fig. 1 für Haushalte enthält zwei hintereinander geschaltete Filterstufen 1, 2 und eine diesen vorschaltbare Regenerierstufe 3.

Der Filter der ersten Filterstufe 1 weist ein Filtergehäuse 4 mit einer äußeren Ringkammer 5 auf, deren oberer Raum als Einspritzkammer 6 mit einer als Lochdüse ausgeführten Einspritzdüse 7 für das zu filternde, durch einen Eingang 8 am Filtergehäuse 4 eintretende Wasser und deren übriger Raum als Wirbelbettfilterkammer 9 ausgebildet ist, die einen nitratspezifischen Anionenaustauscher 10 auf Kunstharzbasis mit Sulfatschlupf enthält. Das Filtergehäuse 4 ist ferner mit einer zylindrischen Innenkammer 11 zur Aufnahme einer austauschbaren Filterpatrone 12 mit einem Anionenaustauscher 13 ausgestattet. Wirbelbettfilterkammer 9 und Filterpatrone 12 stehen über einen als Schwebstoffilter 14 ausgebildeten Durchlaß im Bodenbereich der Filterpatrone 12 in Verbindung. Im oberen Bereich der Filterpatrone 12 ist vor dem Ausgang 15 des Filtergehäuses 4 ein Schwebstoffilter 16 angeordnet.

An den Ausgang 15 des Filtergehäuses 4 der ersten Filterstufe 1 ist der Eingang 8 des Filtergehäuses 4 der zweiten Filterstufe 2 angeschlossen, die sich von der ersten Filterstufe 1 dadurch unterscheidet, daß die Filterpatrone 12 mit gepreßter Aktivkohle 17 mit einer Filterfeinheit von 1 bis 2 µm gefüllt ist und daß in den oberen Bereich der Filterpatrone 12 ein Mikrofilter 18 eingesetzt ist.

In das Gehäuse 4 der Regenerierstufe 3 ist eine auswechselbare Patrone 12 bzw. ein Container eingesetzt, die bzw. der mit einem Regeneriermittel 19 aus Fe₂O₃, Na₂SO₄, CaO, Na₂CO₃, NaCl und NaHCO₃ gefüllt ist. Das Gehäuse 4 der Regenerierstufe 3 besteht aus durchscheinendem bzw. durchsichtigem Material, so daß die Regeneriermittelmenge in der Patrone 12 jederzeit kontrollierbar ist.

Das zu filternde Wasser wird der Filteranlage über einen Eingangs-Dreiwegehahn 20 zugeleitet, dessen Eingang 21 über ein Regenierventil 22 für die zu filternde Wassermenge bzw. die Durchflußgeschwindigkeit des Wassers an eine Zapfstelle anschließbar ist. Der eine Ausgang 23 des Eingangs-Dreiwegehahns 20 ist mit dem Eingang 8 der ersten Filterstufe 1 und der andere Ausgang 24 des Dreiwegehahns 20 ist mit dem Eingang 8 der Regenerierstufe 3 verbunden. In den Eingang 21 des Eingangs-Dreiwegehahns 20 ist ein Rückschlagventil 25 eingebaut.

Eine Verbindungsleitung 26 führt vom Ausgang 15 der zweiten Filterstufe 2 zu dem einen Anschluß eines mit zwei Anschlüssen versehenen Anschlußstücks 27, das in den Ausgang 15 der Regenerierstufe 3 eingeschraubt ist, in den ein Rückschlagventil 25 eingesetzt ist.

Die Filteranlage ist ferner mit einem Ausgangs- Dreiwegehahn 28 mit zwei Eingängen 29, 30 und einem Ausgang 31 ausgerüstet, wobei der eine Eingang 29 über eine Verbindungsleitung 32 an den Eingang 8 der ersten Filterstufe 1 und der andere Eingang 30 über eine Verbindungsleitung 33 an das in den Ausgang 15 der Regenerierstufe 3 eingeschraubte Anschlußstück 27 angeschlossen ist und der Ausgang 31 mit einer Zulaufleitung 34 zu einem Wasserhahn 35 oder einem Verbraucher, z. B. einer Kaffeemaschine, verbunden ist, der bzw. die über einen flexiblen Schlauch 36 an die Zulaufleitung 34 der Filteranlage angeschlossen ist.

In die Zulaufleitung 34 der Filteranlage sind ein Durchflußmesser 37 und ein Keimfilter 38 mit einer austauschbaren Filterpatrone eingebaut, wobei das in der Patrone enthaltene Filtertuch eine Feinheit von 0,2 µm aufweist.

Der Einbau des Keimfilters 28 mit einer Feinheit von 0,2 µm wird durch die in der vorgeschalteten zweiten Filterstufe 2 als Filtermaterial eingesetzt, gepreßte Aktivkohle mit einer Filterfeinheit von 1 bis 2 µm ermöglicht.

Die Trinkwasser-Filteranlage arbeitet wie folgt: Bei Filterbetrieb werden der Eingangs- 20 und der Ausgangs- Dreiwegehahn 28 in die Filterstellung gebracht, in der durch den Eingangs-Dreiwegehahn 20 der Eingang 8 zur Filterstufe 1 geöffnet und der Eingang 8 der Regenerierstufe 3 geschlossen wird und durch den Ausgangs-Dreiwegehahn 28 die Zulaufleitung 34 zum Wasserhahn 35 geöffnet und die Verbindungsleitung 32 zur Filterstufe 1 geschlossen wird.

Das dem Trinkwassernetz an einer Zapfstelle entnommene, zu filternde Trinkwasser wird über das entsprechend der vorgeschriebenen Durchlaufgeschwindigkeit des Wassers eingestellte Regelventil 22 und den Eingangs-Dreiwegehahn 20 in den Eingang 8 des Filtergehäuses 4 der ersten Filterstufe 1 eingeleitet. Von dort gelangt das Wasser in die Düse 7 und wird in die Einspritzkammer 6 eingespritzt und in dieser verwirbelt. Die Wasserwirbel verwirbeln die in der Wirbelbettfilterkammer 9 enthaltenen kleinen Kunststoffkügelchen des Anionenaustauschers 10, wodurch eine erhöhte Adsorption der im Wasser enthaltenen Schadstoffe mit Ausnahme von Sulfaten durch den Anionenaustauscher 10 bewirkt wird. Aus der Wirbelbettfilterkammer 9 gelangt das zu filternde Wasser über den Schwebstoffilter 14 von unten in die Filterpatrone 12 der Innenkammer 11, steigt durch den auch Sulfate aufnehmenden Anionenaustauscher 13 nach oben und fließt über den Schwebstoffilter 16 und den Ausgang 15 in den Eingang 8 des Filtergehäuses 4 der zweiten Filterstufe 2, in der das zu filternde Wasser den gleichen Strömungsverlauf nimmt wie in der ersten Filterstufe 1. Das gefilterte Wasser gelangt über den Ausgang 15 des Filtergehäuses 4 der zweiten Filterstufe 2, die Verbindungsleitung 26, das Anschlußstück 27, die Verbindungsleitung 33 und den Ausgang 31 des Ausgangs- Dreiwegehahns 28 in die Zulaufleitung 34 und fließt durch den Durchflußmesser 37 und den Keimfilter 38 zum Wasserhahn 35 oder einem Verbraucher, z. B. einer Kaffeemaschine.

Das Verwirbeln des zu filternden Wassers in der Wirbelbettfilterkammer 9 und die entgegengesetzte Führung des Wassers über die gesamte Höhe der Wirbelbettfilterkammer 9 und der Filterpatrone 12 in beiden Filterstufen 1, 2 bewirkt eine verhältnismäßig lange Verweilzeit des Wassers in der Filteranlage, wodurch deren Wirkungsgrad entsprechend gesteigert wird.

Der Durchflußmesser 37 in der aus der Filteranlage austretenden Zulaufleitung 34 ermöglicht die Überwachung des quantitativen Beladungsgrades der eingesetzten Filtermittel gegenüber den durch Errechnen und/oder Wasserprüfung festgelegten Stand- bzw. Betriebszeiten, um einen Chromatographieeffekt, d. h. ein plötzliches Ausschwemmen der von den Filtermitteln aufgenommenen verschiedenen Schadstoffe zu verhindern.

Sobald die festgelegte Standzeit der Filteranlage erreicht ist, werden der Eingangs- 20 und der Ausgangs-Dreiwegehahn 28 in Regenerierstellung geschaltet, in der durch den Eingangs- Dreiwegehahn 20 der Eingang 8 der Regenerierstufe 3 geöffnet und der Eingang 8 der ersten Filterstufe 1 geschlossen wird und durch den Ausgangs-Dreiwegehahn 28 die Verbindungsleitung 32 zwischen dem Eingang 8 der ersten Filterstufe 1 und dem Ausgangs-Dreiwegehahn 28 mit der Zulaufleitung 34 zum Wasserhahn 35 verbunden wird und die Verbindungsleitung 33 zwischen dem Ausgangs-Dreiwegehahn 28 und dem Ausgang 15 der Regenerierstufe 3 gesperrt wird. Vor Aufnahme des Regenerierbetriebs wird die vorgeschriebene Durchflußgeschwindigkeit des Wassers durch das dem Eingangs- Dreiwegehahn 20 vorgeschaltete Regelventil 22 eingestellt. Das dem Trinkwassernetz entnommene Wasser gelangt über den Eingang 8 der Regenerierstufe 3 und die Ringkammer 5 von unten in die Patrone 12, durchströmt diese unter Aufnahme von Regeneriermittel 19, fließt über die Verbindungsleitung 26 zum Ausgang 15 der zweiten Filterstufe 2, durchströmt in entgegengesetzter Richtung wie beim Filterbetrieb nacheinander die zweite 2 und die erste Filterstufe 1 und fließt über die Verbindungsleitung 32, den Ausgangs- Dreiwegehahn 28 und die Zulaufleitung 34 mit dem Keimfilter 38 zum Wasserhahn 35. Bei dem kombinierten Regenerier- und Rückspülbetrieb der Filteranlage werden die Filtermittel in den beiden Filterstufen 1, 2 regeneriert und von Schadstoffen freigespült. Nach dem Regenerieren wird die Filteranlage wieder auf Filterbetrieb umgestellt. Vor Aufnahme des Filterbetriebs muß die Filteranlage mit Wasser aus dem Trinkwassernetz gespült werden.

Claims

1. Mehrstufige Trinkwasser-Filteranlage für Haushalte, mit mindestens einer Filterstufe, die einen Filter mit einer ein erstes Filtermittel enthaltenden, äußeren Wirbelbettfilterkammer, einer über dieser angeordneten Einspritzkammer mit einer Einspritzdüse zur Verwirbelung des zu filternden Wassers, einer an die Wirbelbettfilterkammer anschließenden Innenkammer mit einem zweiten Filtermittel und mit einem an einen Wasserhahn oder einen Verbraucher bzw. eine zweite Filterstufe anschließbaren Ausgang aufweist, sowie mit einer der Filterstufe vorschaltbaren Regenerierstufe mit einem Gehäuse zur Aufnahme eines Regeneriermittels, das bei Regenerierbetrieb von dem die Regenerier- und die Filterstufe nacheinander durchströmenden Wasser aufgenommen wird, gekennzeichnet durch einen Eingangs-Dreiwegehahn (20) mit einem an eine Zapfstelle anschließbaren Eingang (21) und zwei Ausgängen (23, 24), von denen einer (23) an den Eingang (8) einer ersten Filterstufe (1) und der andere (24) an den Eingang (8) der Regenerierstufe (3) angeschlossen ist, eine Verbindungsleitung (26) zwischen dem Ausgang (15) einer zweiten Filterstufe (2) und dem Ausgang (15) der Regenerierstufe (3), einen Ausgangs- Dreiwegehahn (28) mit zwei Eingängen (29, 30), von denen der eine (29) über eine Verbindungsleitung (32) an den Eingang (8) der ersten Filterstufe (1) und der andere (30) über eine Verbindungsleitung (33) an den Ausgang (15) der Regenerierstufe (3) angeschlossen ist, und mit einem an einen Wasserhahn (35) oder einen Verbraucher anschließbaren Ausgang (31), sowie durch ein an den Eingang (21) des Eingangs-Dreiwegehahns (20) angeschlossenes Rückschlagventil (25) und ein in den Ausgang (15) der Regenerierstufe (3) eingesetztes Rückschlagventil (25).

2. Filteranlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Durchflußmesser (37) und einen Keimfilter (38) mit einer austauschbaren Filterpatrone in der an den Ausgangs- Dreiwegehahn (28) angeschlossenen Zulaufleitung (34) zu einem Wasserhahn (35) bzw. einem Verbraucher.

3. Filteranlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) der ersten Filterstufe (1) eine äußere Wirbelbettfilterkammer (9) mit einem nitratspezifischen Anionenaustauscher (10) mit Sulfatschlupf und eine Innenkammer (11) mit einer austauschbaren Filterpatrone (12) aufweist, die mit einem Anionenaustauscher (13) gefüllt ist.

4. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) der zweiten Filterstufe (2) eine äußere Wirbelbettfilterkammer (9) mit einem nitratspezifischen Anionenaustauscher (13) mit Sulfatschlupf und eine Innenkammer (11) mit einer austauschbaren Filterpatrone (12) enthält, die mit gepreßter Aktivkohle (17) gefüllt ist.