DE4135166A1

DE4135166A1 - Verfahren und einrichtung zum reinigen von wasser

Info

Publication number: DE4135166A1
Application number: DE4135166A
Authority: DE
Inventors: Franco Ciallie; Giuseppe Campolo
Original assignee: IONICS ITALBA SpA
Current assignee: IONICS ITALBA SpA
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1991-10-24
Publication date: 1992-05-07
Also published as: IT9021920A1; FR2668469A1; GB9122914D0; IT1243991B; GB2249307A; IT9021920A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein die Behandlung von Wasser, insbesondere die Erzeugung von reinem oder ultrareinem entsalzten Wasser unter Verwen dung einer Kombination von Verfahren, die auf der Ver wendung von Membranen beruhen, das heißt vereinfacht in der Kombination von wenigstens einem Elektrodialysever fahren und einem Umkehrosmoseverfahren. Darüberhinaus betrifft die Erfindung eine Reinigungstechnik, bei wel cher der am Ausgang der Umkehrosmoseeinheit anfallende Rückstandstrom nochmals genutzt wird, indem er in die Elektrodialyseeinheit zurückgeführt wird, anstatt ihn in die Kanalisation zu leiten, wie das normalerweise bei den Verfahren nach herkömmlichem Konzept vorgesehen ist.

Außerdem wird vom Erfindungsbereich auch eine Einrich tung zum Durchführen des beschriebenen Verfahrens um faßt.

Die in jüngster Zeit erreichten technologischen Fort schritte haben praktisch die Verfügbarkeit von reinem oder ultrareinem Wasser für zahlreiche industrielle und wissenschaftliche Anwendungen, wie beispielsweise auf dem Gebiet der Energieerzeugung, unentbehrlich gemacht. Wenn auch Reinigungsanlagen der oben beschriebenen Kon zeption schon in der Lage sind, Wasser mit Eigenschaf ten zu erzeugen, die weitgehend die derzeitigen Forde rungen erfüllen, so haben die dabei verwendeten Metho den doch noch erhebliche Nachteile. Insbesondere hat eine bekannte Methode, die vorsieht, Filtermittel bzw. Filterpatronen zu verwenden, worauf sich ein Umkehros moseverfahren (R.O) und eine Ionenaustauschbehandlung mit vor Ort zu regenerierendem Doppel- bzw. Mischbett anschließt, folgende negative Aspekte:

a) die Notwendigkeit häufiger Gegenstromspülungen der Filtermittel oder häufigen Austausches der Filter patronen;
b) Bakterienbildung in den Filtermitteln;
c) die Notwendigkeit chemischer Behandlung und der Entsorgung von Rückständen nach der Vor-Ort-Er neuerung der Ionenaustauschharze; und vor allem
d) die Notwendigkeit, chemische Produkte zuzugeben, um das Wasser zu säuern und/oder auf andere Weise vorzubehandeln, bevor es der Umkehrosmose unter worfen wird.

Eine frühere Methode der Wasserbehandlung unter Verwen dung mobiler Einheiten, die ausschließlich Ionenau stauschsäulen enthielten, ist in den US-Patentschriften 42 80 912, 37 66 060, 41 88 291, 43 32 685 und weiteren Schriften beschrieben. Eine andere bekannte Behand lungsmethode verwendet die Elektrodialyse vor dem Ione naustausch, wobei die Endreinigung des so behandelten Wassers mittels einer Ultrafiltrationseinheit mit Hohl fasern durchgeführt wird (Zmolek, C.R., "Ultrapure Water for Integrated Circuits Processing", in Industri al Water Engineering, Dezember 1977). Dennoch hat keine der oben angegebenen Methoden die hier beschriebene Be handlungsmethode zum Gegenstand, die gegliedert ist in eine Elektrodialyse gefolgt von einer Umkehrosmose in Verbindung mit einem speziellen Rückgewinnungssystem, womit eine beispiellose Verbesserung des Gesamtprozes ses sichergestellt wird. Bei der neuen Anordnung wird der salzhaltige Rückstandstrom, welcher die Umkehrosmo seeinheit verläßt, gesammelt, indem man ihn in die Salzanreicherungskammern, die Verdünnungskammern und/oder die Elektrodenkammern zurückleitet, die die Elektrodialyseeinheit bilden, bevor er in die Kanalisa tion entlassen wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine An lage zur Wasserbehandlung zu schaffen, die auf ökonomi sche Weise gereinigtes Wasser über lange Zeitperioden erzeugen kann, ohne daß bei dem Verfahren häufige Ge genstromspülungen, Filterwechsel, Zugaben von Reagenzi en erforderlich sind, ein übermäßiger Wasserverlust am Ausgang auftritt oder weitere Wartungsvorgänge nötig sind.

Ein weiterer Zweck, der mit der Erfindung erreicht wer den soll, wird darin gesehen, ein Verfahren zur Verfü gung zu stellen, um die organischen Substanzen zu tren nen und ein biologisch reines Wasser zu erzeugen, wel ches durch einen spezifischen elektrischen Widerstand gekennzeichnet ist, welcher in der Größenordnung von 17 bis 18 Megaohm/cm bei 25°C liegt.

Schließlich soll mit der vorliegenden Erfindung eine Anlage für die Wasserreinigung geschaffen werden, die eine Kombination oder eine Reihe einzelner, an eine Wasserleitung oder eine andere Anlage zur Wasserversor gung angeschlossener Elemente umfaßt und die dazu dient, das Wasser einer Reinigungsbehandlung zu unter ziehen und gleichzeitig die Abwasserverluste zu redu zieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht eine derartige Anlage zumindest aus zwei Systemen zur Be handlung mittels Membranen, nämlich einer Elektrodialy seanlage (ED, auch in den Varianten mit Umkehrung "EDR" und mit Nachfüllen der Kammern "EDI") sowie einer Um kehrosomoseanlage (RO), auch nach Art der Nanofiltra tion (NF), die in Serie mit Mitteln geschaltet sind, welche es ermöglichen, den salzhaltigen Rückstandstrom der RO als Speisestrom für die Elektrodialyseeinheit zu verwenden. (Es sei daran erinnert, daß das RO gele gentlich als Hyperfiltration oder abgekürzt IF bezeich net wird.) Der gesamte Komplex kann mit anderen Elemen ten integriert werden, um die gewünschten endgültigen Eigenschaften des Wassers zu erreichen, beispielsweise: eine Ultrafiltrationseinrichtung, eine Cross-Flow- Filtrationseinrichtung, Ionenaustauschbetten, Ozoner zeuger und/oder Ultraviolettstrahlungsquellen (UV) zur Vernichtung von Mikroorganismen im Augenblick der Ver wendung des Produktes. Die oben beschriebene Reini gungsanlage kann bei Bedarf einfach in einem Container oder auf einem Sattelschlepper montiert sein, um sie bequem an den Platz ihrer Verwendung transportieren zu können. Wenn der Komplex einmal mit dem Anschluß für die elektrische Energieversorgung, das Speisewasser, das rückstandhaltige Wasser und das gereinigte Wasser verbunden ist, dann kann er Wasser liefern, welches entsprechend den Anforderungen beinahe aller Abnehmer und Verbraucher behandelt ist.

Die Vorteile der Erfindung sind im folgenden aufge führt:

a) die Einheit bzw. Einrichtung für die Ultrafiltra tion oder für die Cross-Flow-Filtration (mit sich kreuzenden Strömen) gewährleistet eine weit effek tivere Vorbehandlung verglichen mit herkömmlichen Filtern mit losen oder in Patronen angeordneten Filtermitteln. Wegen der äußerst kleinen Abmessun gen der Poren der UF-Membranen (von 0,002 bis 0,02 Mikron) ist die Ultrafiltration ohne weiteres vor zuziehen; sie dient nicht nur zum Abscheiden der Schwebeteilchen sondern auch zum Reduzieren des bakteriellen Verschmutzungsgrades des zu behan delnden Wassers. Das sind die spezifischen Vortei le, die man erhält, wenn man sich in der Vorbe handlungsstation stromauf der Membranverfahren einer UF-Behandlung oder einer Cross-Flow-Filtra tion bedient anstelle von Filtern mit losen und/oder in Patronen aufgenommenen Filtermitteln. Die losen Filtermittel können sich verschieben, auseinanderfallen oder ein üppiges Wachstum mikro biologischer Arten begünstigen. Andererseits kön nen die Filter mit eingefaßten Filterelementen bei momentanem Überdruck bersten, infolge einer Fehl montage umgangen oder durch Festkörper, die sich während eines Wechsels der Filterelemente gelöst haben, unwirksam werden.
b) Die Elektrodialyseeinheit oder -einrichtung kann, außer daß sie den Anteil aller gelösten Feststoffe (SDT) absenkt, auch den pH-Wert des Wassers redu zieren und so dessen Säuregehalt erhöhen (man zieht vorzugsweise einen Bereich des pH-Wertes von 4 bis 6,8 in Betracht) und auf diese Weise die Notwendigkeit von Säurezugaben von außen aus schließen, bevor das Wasser der Umkehrosmosebe handlung unterzogen wird. In dem gesamten Komplex der Reinigungsanlage wirkt die Elektrodialyseein heit als primäre Entmineralisiereinrichtung.

Während der Entsalzungsbehandlung mittels Elektrodialy se können sich bei im Verhältnis zum Salzgehalt des zu entmineralisierenden Wassers "Polarisationsfilme" an den Innenflächen der Membrane bilden, die die Entmine ralisierungskammern begrenzen. Gewöhnlich tritt dieses Phänomen auf, wenn das behandelte Wasser einen geringen Grad der Gesamtmenge loser Teilchen aufweist und die verwendete Stromdichte so ist, daß die in den im direk ten Kontakt mit den Membranflächen stehenden Wasser schichten enthaltenen Ionen verbraucht werden; auf diese Weise wird der eingeleitete Strom nach und nach durch die Ionen des Wasserstoffs und Hydroxyles, die sich in der verarmten Schicht infolge des Zerfalls der Wassermoleküle gebildet haben, transportiert. In der Regel ist diese Aufspaltung des Wassers sehr viel in tensiver im Bereich der anionischen Membranen, was ein Grund dafür ist, daß die auf diesen niedergeschlagenen Hydroxylionen mit negativer Ladung durch diese Membra nen leicht hindurchgehen und in die benachbarten Kon zentrierungskammern gelangen. Andererseits können die so erzeugten Wasserstoffionen mit positiver Ladung nicht durch die anionische Membran hindurchtreten, so daß sie dazu neigen, sich in der Entmineralisierungs kammer zu sammeln, so daß eine Erhöhung des Säuregehal tes des stromabwärtigen Wasserstromes auftritt. Diese "natürliche" Erhöhung des Säuregehaltes wird von der vorliegenden Erfindung auf neue Weise ausgenutzt, indem vor der nachfolgenden Umkehrosmosebehandlung des teil weise entmineralisierten Produktes keinerlei Zugabe von Säure aus einer externen Quelle mehr vorgesehen ist. Die Polarisationseffekte sind grundlegend in einem Ar tikel mit dem Titel "Limiting Current in Membrane Cells", erschienen in Industrial & Engineering Chemi stry Vol. 49 p.780 Aprilil 1957, untersucht worden.

Die Vorteile des ED-Verfahrens als Vorbehandlungssystem für das RO-Verfahren sind folgende:

1. Der den Konzentrierungskammern von den Elektroden und/oder Entmineralisierungseinrichtungen der ED- Einheit zufließende Wasserstrom kann wenigstens teilweise aus dem salzhaltigen Rückstandstrom der RO-Einheit gewonnen werden. Indem auf diese neue Weise der Rückstandstrom genutzt wird, bevor die ser in die Kanalisation abgelassen wird, spart man bei diesem Verfahren das Wasser zusammen mit den Wasserstoffionen.
2. Das Bikarbonat und die Härte können eliminiert werden, ohne daß man chemische Zugaben verwenden muß. Der Langelier-Index des aus einer ED-Einheit austretenden Wassers ist im allgemeinen geringer als der des zufließenden Wassers und erreicht oft ein negatives Vorzeichen. Demnach kann das von einer ED-Einheit erzeugte Wasser fast immer in die RO-Einheit ohne die üblichen chemischen Zusätze eingespeist werden.
3. Die ED-Vorbehandlung stromaufwärts der RO- Einrichtung macht die Einbeziehung einer Entga sungseinrichtung, womit in bekannter Weise die Notwendigkeit eines Zurückpumpens sowie das Risiko einer Kontamination verbunden sind, überflüssig.
4. Die Ergiebigkeit einer ED-Einheit leidet nicht merklich unter der niedrigen Temperatur, auch wenn sich daraus ein verringerter Entmineralisierungs grad ergeben kann. Im allgemeinen reagiert die RO auf ein Absenken der Temperatur entgegengesetzt, d. h. sie hat eine verringerte hydraulische Ergie bigkeit, während der Rückstandsgrad im wesentli chen unverändert bleibt. Daher gewährleistet eine Kombination der beiden Prozesse eine bessere all gemeine Aufrechterhaltung der qualitativen und quantitativen Bedingungen im Falle von Temperatur änderungen.

Unter anderem reduziert die Umkehrosmose (RO) den Ge halt an Mineralien (TDS) des Wassers und kann nach Wunsch mit einer Endbehandlung durch Ionenaustausch durchgeführt werden zu dem Zweck, extrareines Wasser zu erhalten. Nachdem das so erhaltene Wasser (Durchlaufprodukt), welches aus der RO-Behandlung her vorgeht, noch einen äußerst geringen Gehalt an gelösten Salzen (Ionen) haben kann, kann eine weitere Behandlung mittels Ionenaustauschharzen durchgeführt werden, wobei diese über eine lange Zeitspanne verwendbar sind, bevor die Harze regeneriert werden müssen. Dies macht die Verwendung von Ionenaustauschpatronen oder -behältern möglich, die zu den Ionenaustauscheinrichtungen ge bracht werden können, wobei die Regenerierung an dem auch für die früheren Lösungen schon vorgesehenen Ort vorgenommen wird. Man schließt auf diese Weise die Not wendigkeit schwieriger und kostspieliger chemischer Be handlungen vor Ort aus. Außerdem werden die mit der Entsorgung des konzentrierten Rückstandstromes am Aus gang der RO-Einheit verbundenen Probleme reduziert oder eliminiert, indem dieser Strom zur Speisung der Kon zentrierungskammern, Entmineralisierungskammern und/oder Elektrodenkammern der ED-Einheit verwendet wird. Für eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung der neuen Kombination von Elektrodialyse-/Umkehros mosegeräten unter Verwendung einer Leitung zum Rückführen des konzentrierten Rückstandstromes aus der RO-Einrichtung in die ED-Einrichtung wird auf den folgenden Abschnitt verwiesen, welcher auf die Fig. 2 Bezug nimmt.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfin dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird und die ein Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Flußdiagramm der Kombination von Einzelelementen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungs gemäßen Reinigungsanlage enthält;

Fig. 2 in einem Querschnitt, eine schemati sche, ins einzelne gehende Darstel lung der Kombination von Elektrodia lyse und Umkehrosmose in der Reinigungsanlage der vorangehenden Figur.

In der Fig. 1 ist eine Wasserquelle 1 mit einer fakul tativ einsetzbaren Vorfiltereinrichtung 2 verbunden, wobei zwischen einem Patronenfilter oder herkömmlichen, losen Filtermitteln mit einer Füllung von Aktivkohle, versilberter Aktivkohle, grobmaschiger Anionenaus tauscherharze zum Absorbieren organischer Substanzen, "Scavenger"-Anionenaustauscherharze (Harzsorte Amber sorb der Firma Rohm & Haas) ausgewählt wird und die dazu dienen, eventuell vorhandene relativ große Schwe beteilchen abzufangen. Es versteht sich, daß der Vor filter (ebenso wie alle anderen Elemente des Systems) je nach Erfordernissen geändert oder ganz fortgelassen werden kann. Wenn die Verwendung eines Vorfilters vor gesehen ist, dann ist es vorteilhaft, diese paarweise zu verwenden und so anzuschließen, daß sie hintereinan der, parallel oder einzeln vom Wasser durchströmt wer den können. Natürlich sind die unterschiedlichen, wahl weise starren oder flexiblen Rohre (beispielsweise für den Durchlauf in Reihe oder parallel, die Rückführung, die Versorgung und die Ableitung usw.), die zur Verbes serung der Flexibilität des Systems eingebaut werden können, vorliegend weder dargestellt noch beschrieben, da es sich um Lösungen handelt, die bei den Fachleuten auf diesem Gebiet weitgehend bekannt sind. Ebensowenig sind aus dem gleichen Grund die unterschiedlichen Kom ponenten dargestellt, die gemeinhin bei Anlagen für die Wasserbehandlung verwendet werden, wie beispielsweise Vorratsbehälter, Meßeinrichtungen für die elektrische Leitfähigkeit, Meßinstrumente, Durchflußanzeiger, Regi striergeräte, Pumpen, Ventile usw. Anschließend wird das einer wahlweisen Vorfilterung unterzogene Wasser unter Druck in die Ultrafiltereinheit 3 mit Membranen mit einem Porendurchmesser zwischen 0,002 und 0,02 Mi kron geleitet, um Kolloidteilchen und zurückgebliebene organische Substanzen abzuscheiden, oder einer Cross- Flow-Filtereinheit (FCF mit sich kreuzenden Strömen). Der Aufbau und die Funktion der UF-Einheiten und FCF- Einheiten sind auf diesem Gebiet bekannt. Eine UF- Einrichtung des Typs mit spiralförmiger Wicklung erhält man beispielsweise bei der Firma Osmonics Incorporated aus Minnetonka, Minnesota/USA. Im vorliegenden wird der Begriff "Ultrafiltration" oder "UF" auch für die "Cross-Flow-Filtration" oder "FCF" verwendet. Der darauffolgende Behandlungsschritt besteht aus der pri mären Entmineralisierung mittels einer oder mehrerer Elektrodialyseeinheiten 4, die dazu dienen, den Haupt teil der Elektrolyte niedrigen Molekulargewichtes aus dem Speisestrom 15 zu entfernen, welcher in die Entmi neralisierungskammern der Elektrodialyseeinheit bzw. - einheiten eingeführt wird (ein ED-System oder EDI- System mit geeigneten Eigenschaften wird unter der Marke Aquamite vertrieben und kann bei der Firma Ionics Inc. in Watertown, Massachusetts/USA bezogen werden). Dieses System verwendet Membranbatterien oder -pakete, die aus abwechselnd angeordneten "anionischen" Membra nen und "kationischen" Membranen gebildet sind und wel che die Kammern begrenzen, in denen die Flüssigkeit zirkuliert: die ED-Systeme bzw. EDI-Systeme dienen dazu, die ionisierten Verunreinigungen in der Lösung abzuscheiden. Die EDR-Einheit mit Inversion kann eine konstante Produktqualität mittels einer Umkehrung der Polarität des elektrischen Stromes durch die Batterie aufrechterhalten, wie dies im einzelnen in der US-Pa tentschrift 43 81 232 von D. Brown beschrieben ist. Das aus den ED/EDR-Batterien austretende Wasser 12 hat nicht nur einen erheblich reduzierten Mineralgehalt, sondern zeigt durch die Wirkung eines quasi polarisierenden Stromes auch einen bedeutenden Zuwachs des Säuregehaltes. Dieser Säuregehalt (vorzugsweise im Bereich eines pH-Wertes von 4 bis 6,8) stellt eine gün stige Eigenschaft für Wasser mit einer Kalkhärte dar, welches mittels einer RO-Einrichtung 5 behandelt werden soll. Die Elektrodialysebehandlung erübrigt die Notwen digkeit, eine mineralische Säure von außen dem Wasser speisestrom beizugeben. Das gesäuerte Wasser ist in der Lage, einer Verschmutzung der RO-Membrane vorzubeugen oder diese zu verringern und damit eine kontinuierliche Funktion des Systems zu gewährleisten. Außerdem erlaubt die Behandlung mittels einer RO-Einrichtung, Rückstände an Kolloiden, Bakterien und Elektrolyten abzuscheiden sowie gewisse in dem so behandelten Wasser gelöste or ganische Substanzen. Geeignete RO-Filter sind in han delsüblichen Abstufungen bei zahlreichen Lieferanten erhältlich. Der Salzrückstandstrom 13 am Ausgang der RO-Einheit 5 wird als Speiselösung den Konzentrierungs kammern, Entmineralisierungskammern und/oder Elektro denkammern in der Elektrodialyseeinheit bzw. in den Elektrodialyseeinheiten über die Leitung 13 wieder zu geführt. Das Durchlaufprodukt 14 aus dem RO-Verfahren kann einer weiteren Reinigung mittels eines Ionenau stauscherharzes (IE) in der Form eines Doppel- oder Mischbettes 6 unterzogen werden, wodurch ein Abscheiden der anderen gelösten Mineralien erfolgt. Das Mischbett kann aus einem anionischen Harz vom Typ Amberlite 410 und einem kationischen Harz vom Typ Amberlite lR 120 gebildet sein (beides Produkte der Firma Rohm & Haas); man kann jedoch auch mit Erfolg andere Mischbettharze verwenden. Das Bett bzw. die Betten für den Ionenau stausch bewirken, daß die unerwünschten, noch in dem mittels der RO-Einrichtung behandelten Wasser verbli ebenen Ionen eleminiert werden, wobei die Fachleute auf diesem Gebiet ein solches Verfahren kennen. Die Ionenaustauscherharze werden vorzugsweise nicht vor Ort regeneriert sondern durch Elemente ersetzt, die mit frischen Harzen gefüllt sind.

Im Anschluß daran läßt man das praktisch von seinem ge samten Gehalt an gelösten Feststoffen befreite Wasser durch eine Quelle 7 ultravioletter Strahlen oder von Ozon (O₃) hindurchtreten, um alle oder fast alle le benden Mikroorganismen abzutöten. Eine Wellenlänge von etwa 2537 Angstrom kann beinahe alle lebenden Organis men zerstören, die im Wasser noch verblieben sein kön nen. Eine Desinfektionseinrichtung UV aus der Produkti on der Firma U.V. Technology Incorporated (Kalifornien) hat sich als für diesen Zweck perfekt geeignet gezeigt. Wie die Fachleute auf diesem Gebiet ohne weiteres ver stehen, hängt die erforderliche Menge der Ultraviolett strahlung und/oder des Ozons natürlich im wesentlichen von dem Durchsatz des Systems und von anderen Faktoren ab. Bei diesem Punkt ist das Wasser bereits ausreichend sauber für den größten Teil der Anwendungen. Bei Bedarf kann jedoch die Reinigung bei fakultativer Verwendung eines oder mehrerer Mischbetten 8 mit Ultrareinigungs harzen, die ein zusätzliches Absorptionsharz und eine mikroporige Endfilterpatrone mit besonders kleinen Poren enthält, noch weiter getrieben werden. Es ist vorteilhaft, daß das so behandelte Wasser dann durch eine Einrichtung 10 zum Messen der elektrischen Leit fähigkeit geleitet wird, welche den elektrischen Wider stand des behandelten Wassers angibt und auf diese Weise die geforderte Reinheit für den jeweiligen Ver braucher 11 sicherstellt.

Ein Bett aus Aktivkohle oder besser aus versilberter Aktivkohle kann für die Abscheidung des organischen Kohlenstoffes anstelle des oder zusätzlich zum Mischbett 8 verwendet werden. Die Aktivkohle kann vor teilhafterweise in den RO-Modul gemäß der US-PS 47 35 717 integriert werden. Zusätzlich zur Meßeinrich tung für die elektrische Leitfähigkeit kann man Ein richtungen zum Analysieren des gesamten Kohlenstoffes oder des gesamten organischen Kohlenstoffes und/oder Zähleinrichtungen zum Zählen von Teilchen oder Bakteri en einsetzen.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Wasserquelle 1 für Was ser, welches als Zufluß 3 für die Entmineralisierungs kammern 15 einer Elektrodialyseeinheit 4 (ED) gemäß der Fig. 1 verwendet wird, die gegebenenfalls auch als Elektrodialyseeinheit mit Umkehrung (EDR) oder als Elektrodialyseeinheit mit besetzten Zellen (EDI) ausge bildet ist.

Eine Einheit oder Batterie 4 zur Elektrodialyse (Fig. 2) besteht aus Elektrodenkammern 6, die an den beiden Enden der Batterie angeordnet sind und die jeweils Elektroden 7 bzw. 8 enthalten. In dem zwischen den bei den Elektroden angeordneten Teil befinden sich ver schiedene Kammern, und zwar abwechselnd Entmineralisie rungskammern 15 (Verdünnungskammern) sowie Konzentrie rungskammern 9, die durch abwechselnd für Kationen bzw. Anionen durchlässige Membranen begrenzt sind. Diese Membranen begrenzen die Durchlaufkammern (von denen keine in der genannten Figur vollständig dargestellt ist).

Um die Membranen voneinander zu trennen und auf diese Weise abwechselnd Entmineralisierungskammern und Kon zentrierungskammern zu schaffen, kann man Abstandsele mente des in den US-Patentschriften 27 08 657 und 28 91 889 beschriebenen Typs oder als Netze ausgebilde te Abstandelemente verwenden. Die Kombination, die aus einer Anionenaustauschmembran, aus einer Kationen austauschmembran, einer Entmineralisierungskammer und einer Konzentrierungskammer besteht, bildet ein Zellen paar. Zwischen einem Elektrodenpaar kann man Zellenpaa re in beliebiger Anzahl anordnen, um eine Entminerali sierungsbatterie zu bilden, die in einer typischen Kon figuration 100 Zellenpaare oder mehr umfaßt. Systeme dieser Art sind im einzelnen in den US-Patentschriften 26 94 680, 27 52 306, 28 48 403, 28 91 899, 30 03 940, 33 41 441 und 34 12 006 beschrieben. Die Herstellung und die Eigenschaften der Selektivmembranen des in den Elektrodialysesystemen verwendeten Typs sind eingehend in den US-Patentschriften Re. 24 865, 27 30 768, 27 02 272, 27 31 411 und anderen beschrieben. Durch die Wirkung des elektrischen Potentials, welches an der Batterie anliegt, wandern die Kationen des Natriums, des Kalziums, des Magnesiums und anderer Stoffe, die eine positive Ladung haben, durch die kationischen Mem branen und enden im Strom 10 der Rückstände oder des Konzentrates (Sole). In der gleichen Weise enden die negativ geladenen Teilchen des Chlorides, Sulfates, des Nitrates, des Bikarbonates und weitere Anionen im Ab laßstrom 10, welcher durch die anionischen Membranen hindurchtritt. Wenn auch die oben genannten Ionen im wesentlichen die Hauptgruppe der unerwünschten Salze bilden, werden auch andere ionische Substanzen mit ge ringerem Molekulargewicht in analoger Weise abgeschie den oder können abgeschieden werden. Während der Funk tion der Batterie zirkuliert im übrigen ein Elektrolyt strom 22 im Kontakt mit der Elektrode 7 und ein ähnli cher Strom zirkuliert im Kontakt mit der Elektrode 6. Beim EDR-Prozeß (Elektrodialyse mit Umkehrung) wird die elektrische Polarität mit einer bei den Fachleuten die ses Gebietes bekannten Technik periodisch umgekehrt. Dadurch wird eine Umkehrung der Bewegungsrichtung der Ionen bewirkt, mit der Wirkung einer "elektrischen Spü lung" auf die sich anlagernden Ionen und auf andere ge ladene Teilchen, die sich auf der Oberfläche der Mem branen absetzen können. Es besteht auch die Möglich keit, daß die Entmineralisierungskammern der Batterie 4 (ED) oder auch entweder die Entmineralisierungskammern oder die Konzentrierungskammern zu einem großen Teil mit Kugeln, Fasern, Geweben, Blättern usw. für den Io nenaustausch nachzufüllen, wie auf diesem Fachgebiet weitgehend bekannt ist. In der vorliegenden Beschrei bung werden diese nachgefüllten ED-Batterien mit den entsprechenden Systemen und Prozessen jeweils als EDR- Batterien, EDR-Systeme und EDR-Prozesse bezeichnet. Wo man hier und in den Ansprüchen von "Elektrodialyse" oder "ED" spricht, will man sich auch auf die Elektro dialysevariante mit Umkehrung oder EDR sowie Elektro dialyse mit nachgefüllten Zellen oder EDI beziehen. Das teilweise entmineralisierte Wasser, welches sich im Ausfluß 13 sammelt, wird sodann von der Pumpe 16 mit hohem Druck als Speisestrom in eine Umkehrosmoseeinheit 5 eingeführt. Diese letztere besteht aus einer Umkehr osmosemembran 17, einer Ausflußleitung 18 für das Durchlaufprodukt und einer Ausflußleitung 19 für die Sole der Rückstände bzw. die Abfallösung. In die Lei tung 19 kann man ein Druckreduzierventil 20 einbauen, um den Druck des Stromes der konzentrierten Lösung am Ausgang der RO-Einheit zu reduzieren. Wenigstens ein Teil des Stromes der die Rückstände enthaltenden Sole (vorzugsweise jedoch der ganze Strom) wird über die Leitung 27 in den Rückführkreis 21 für die Sole gelei tet, so daß sie mittels einer Rückführpumpe 24 über eine Zuführleitung 22 in die Elektrodenkammern 6 oder über die Zuführleitung 23 in die Konzentrierungskammern 9 zurückgefördert wird. Ein Teil der zurückgeführten Sole 21 kann über das Auslaßventil 25 in die Leitung 29 entlassen werden. Alternativ oder in Ergänzung dazu wird ein Teil des Stromes der Rückstandsole 19 über die Leitung 28 und die Zuführleitung 3 in die Entminerali sierungskammern 15 geleitet. Die gewählten Modalitäten für die Verwendung des Solestromes 19 hängen von Funk tionseinzelheiten des Systems ab. Wenn beispielsweise die Quelle 1 des zu behandelnden Wassers X ppm der TDS enthält und der Solestrom 19 eine wesentlich über X liegende Konzentration hat, ist es von Nutzen, daß der Strom 19 mit dem Strom 21 vereint wird. Wenn anderer seits der Strom 19 eine Konzentration hat, die wesent lich unter X liegt, so kann es von Nutzen sein, ihn mit dem Strom 3 zu vereinen.

Wo hier und in den Ansprüchen von "Umkehrosmose" oder "RO" gesprochen wird, bezieht man sich auch auf die Hy perfiltrationsvarianten (IF) und die Nanofiltrationsva rianten (NF).

Ein wichtiger Teil der vorliegenden Erfindung wird da durch gebildet, daß der Strom der Rückstandsole 19 aus der Umkehrosmose als Speisestrom für den Rückführkreis des Stromes konzentrierter Salzhaltigkeit 21 aus der Elektrodialyse genutzt wird, anstatt ihn direkt über die Leitung 26 in die Kanalisation zu leiten. Daraus resultiert ein Entmineralisierungssystem, welches wir kungsvoller und zuverlässiger ist und welches durch eine bessere Ergiebigkeit bezüglich der Produktion ge reinigten Wassers charakterisiert ist.

Wenn das in der Fig. 2 dargestellte System einmal in die Anlage eingebaut ist, deren Flußdiagramm in Fig. 1 dargestellt ist, dann produziert es ultrareines Wasser (über 17 Megaohm/cm), ausgehend von einem leicht salz haltigen Strom, wie er aus der Wasserleitung kommt (siehe die beschriebenen Beispiele); es kann jedoch auch in der in großen Zügen in Fig. 2 dargestellten Form zur Behandlung von Brackwasser oder Meerwasser verwendet werden, um ein Wasser mit reduzierten Salzge halt zu erzeugen.

Das Verfahren und das System gemäß der vorliegenden Er findung sind anhand der nachfolgenden, gegensätzlichen Beispiele näher erläutert. Das Beispiel 1 zeigt ein Wasserbehandlungssystem, in welchem der Strom der Rück standsole aus der Umkehrosmose in die Kanalisation ent lassen wird, wie es normalerweise bei den Verfahren gemäß den älteren Konzepten geschieht. Das Beispiel 2 zeigt hingegen ein verbessertes Verfahren und ein ver bessertes System, bei denen erfindungsgemäß der Strom der Rückstandsole aus der Umkehrinversion nicht abge lassen sondern erhalten und in die Elektrodialyseein heit bzw. -batterie zurückgeleitet wird.

Beispiel 1

Das zu behandelnde Leitungswasser wird in das Reini gungssystem über ein Schließventil und ein Druckregel ventil eingeleitet. Das Wasser hat einen pH-Wert von 8,1, eine Temperatur von 17,5°C und eine elektrische Leitfähigkeit von 500 Mikrosiemens/cm. Diese Werte ent sprechen etwa 300 ppm an gelösten Salzen. Das Wasser wird mittels einer Pumpe unter Druck gesetzt und einer Ultrafiltrationseinrichtung des Typs mit spiralförmiger Wicklung zugeleitet, die Polysulfon-Membranen mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 50 000 Dalton auf weist. Das Durchlaufprodukt des Ultrafiltrationssystems (UF, etwa 31,9 m³/h) dient als Zustrom für eine Einheit für ein Elektrodialyseverfahren mit Umkehrung des Typs Aquamite X (Produkt der Fa. Ionics, Incorporated, Wa tertown, Massachusetts/USA), wovon etwa 28,4 m³/h den Entmineralisierungskammern (Entsalzungskammern) zuflie ßen, während vom Rest 3,4 m³/h als Solerückmischung in die Konzentrierungskammern und 0,34 m³/h in die Elek trodenkammern fließen. Die Aquamite X-Anlage besteht aus drei in Reihe angeordneten Membranbatterien; sie verwendet Ionenaustauschmembrane mit den Abmessungen 18′′·14′′·0,020′′ und jede Batterie besteht aus 500 Paaren Entmineralisierungskammern sowie Konzentrie rungskammern. Von der Gesamtmenge von 27,2 m³/h gerei nigten Wassers am Ausgang der EDR-Einheit werden 0,6 m³/h in die Kanalisation entlassen (oder in die Sole und in die Elektrodenkammern zurückgeführt), da sie au ßerhalb der Norm liegen. Damit kommt die Nettoergiebig keit der Einheit auf 26,7 m³/h des Produktes für die anschließende RO-Behandlung. Das aus der EDR-Einheit kommende Produkt hat eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 60 Mikrosiemens/cm (entsprechend etwa 335 ppm an gelösten Salzen) sowie einen erhöhten Säuregehalt (pH- Wert von 5,5 bis 5,8). Das aus den Konzentrierungskam mern fließende Produkt wird als Speisestrom für die gleichen Kammern zurückgeleitet; gleichzeitig werden aus dem Rückführkreis der Sole 4,3 m³/h der Sole bzw. konzentrierten Lösung in die Kanalisation entlassen. Den gleichen Weg nehmen auch 0,34 m³/h des aus den Elektrodenkammern fließenden Produktes. Während des elektrischen Betriebes der EDR-Einheit tritt ein Teil des Wassers (ca. 0,9 m³/h) (als Hydratisierungswasser) zusammen mit den Ionen von den Entmineralisierungskam mern in die Konzentrierungskammern durch die Membranen hindurch. Der Strom des gesäuerten, entmineralisierten Produktes, welcher aus der EDR-Behandlung hervorgeht, wird sodann unter Druck in die Umkehrosmoseeinheit geleitet, die vom Typ mit Hohlfasern und mit Membranen aus Zellulose-Triacetat ist. Die Umkehrosmoseeinheiten haben Membranen mit Poren von ungefähr 0,0005 Mikron und werden von der Fa. Dow Chemical Co. aus Midland, Michigan/USA geliefert. Das Durchlaufprodukt der RO- Einheit entspricht etwa 22,7 m³/h und hat eine elektri sche Leitfähigkeit von etwa 2,0 Mikrosiemens/cm (ca. 1 ppm TDS) sowie eine Temperatur von 19,4°C. Der Strom der Rückstände aus der RO-Einrichtung (3,97 m3/h) hat eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 65 µS/cm und wird in die Kanalisation geleitet. Das erzeugte Wasser wird einer weiteren Behandlung unterzogen, wobei es durch zwei hintereinander angeordnete Batterien von Io nentauscherzylindern hindurchtritt, wobei jede dieser Batterien aus acht parallel gespeisten Zylindern be steht. Jeder Zylinder enthält 100 l an Ionenaustau schermischharzen, genauer 60 l anionische Harze A 101D in der Form OH⁻ und 40 l kationischer Harze C 20 H in der Form H⁺. Diese Harze werden von der Firma Rohm & Haas Co. geliefert. Der gesamte Ausfluß nach der Ione naustauscherbehandlung (22,7 m³/h) hat einen praktisch neutralen pH-Wert und einen endgültigen Widerstand von 17,8 Megaohm/cm. Er wird vorzugsweise einer Ultravio lettstrahlung unterzogen, um praktisch alle lebenden Organismen zu zerstören, bevor er entlassen und schließlich vom Benutzer gebraucht wird. Die Einrich tung für die UV-Behandlung ist auf einfache Weise er hältlich; ein Typ, welcher von der Fa. Aquafine Corp. aus Valencia, Kalifornien/USA geliefert werden kann, ist ohne weiteres für diese Anwendung geeignet.

Das ist das, was höchstens erreichbar ist. Wie man sieht, erhält man ausgehend von 31,9 m³/h des UF- Durchlaufproduktes 22,7 m³/h gereinigtes Wasser als Endprodukt mit einer relativ niedrigen Wasserergiebigkeit von 71,2%.

Beispiel 2

In diesem zweiten Beispiel wird der Hauptgedanke der Erfindung genutzt, der darin besteht, den Strom der Rückstandlauge aus der RO-Einrichtung als Speisestrom für die Konzentrierungskammern und für die Elektroden kammern der EDR-Einheit zu nutzen, womit man eine we sentliche Verbesserung der Wasserergiebigkeit erhält (80,6%, mit einer Reduzierung des Verlustes durch di rekte Abwasserabgabe um ein Drittel). Im vorliegenden Fall geht man von einem Durchlaufprodukt der UF- Einrichtung von 28,1 m³/h als Speisestrom für die Ent mineralisierungskammern aus. Das UF-Durchlaufprodukt wird nicht direkt in die Konzentrierungskammern oder in die Elektrodenkammern eingeführt wie im zuvor beschrie benen Fall. Die 3,97 m³/h der Rückstandlösung mit einem Widerstand von 65 µS/cm aus der RO-Einrichtung, die im Beispiel 1 in die Kanalisation entlassen wurden, werden hier zu 3,63 m³/h als Speisestrom für den Rückführkreis der Sole und zu 0,34 m³/h als Speisung für die Elektro denkammern verwendet. Das Endprodukt am Ausgang der RO- Einheit ergab 22,7 m³/h, ein Durchsatz, welcher einer Wasserergiebigkeit von 80,6% von den 28,1 m³/h des An fangsvolumens des behandelten Wassers entspricht.

Alternativ dazu wird der Rückstand der RO-Einheit in die Entmineralisierungskammern der ED-Batterie einge speist als Ersatz für 3,47 m³ Zugaben. Das jenseits der Toleranzgrenze liegende Produkt wird gesammelt und in den Sole/Elektroden-Rückführkreis eingelassen als Er satz für 0,57 m³/h Speisewasser. Die Ergiebigkeit an gereinigtem Wasser war etwa 81,4% und der Energiever brauch in den ED-Batterien wurde um etwa 3,5% geringer.

Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß das Verfah ren und die gemäß der vorliegenden Erfindung dazu be vorzugte Einrichtung auf einer Kombination der folgen den, nacheinander ablaufenden Behandlungsschritte ba siert:

a) Ultrafiltration oder Cross-Flow-Filtration als Vorbehandlung des Speisewassers zu dem Zweck, die ses für die folgenden Behandlungsschritte geeigne ter zu machen;
b) Elektrodialyse des vorgefilterten Wassers, um des sen Salzgehalt erheblich zu reduzieren und den Säuregehalt zu erhöhen (beispielsweise auf einen pH-Wert von 6,8), um es auf diese Weise für die RO-Behandlungsphase vorzubereiten;
c) Umkehrosmose, um den Salzgehalt weiter zu verrin gern, wobei gleichzeitig der Strom der Rückstände der Sole zum Wiedereinspeisen in die ED-Einheiten verwendet wird, vorzugsweise gefolgt von anschlie ßenden Zusatzbehandlungsschritten;
d) Ionenaustausch (vorzugsweise mit tragbaren Einhei ten), um den Gehalt an mineralischen Verunreini gungen noch weiter zu verringern;
e) Desinfektionsbehandlung durch UV-Strahlung oder mittels Ozon, um die Bakterien zu zerstören.

Die einzelnen Behandlungsschritte gemäß der vorliegen den Erfindung (Ultrafiltration bzw. Cross-Flow-Filtra tion, Elektrodialyse und Umkehrosmose) sind jeweils für sich dem Fachmann dieses Gebietes bekannt. Man sieht jedoch, daß infolge der Kombination ID+RO (Integrierung der neuen Lösung, die aus der oben be schriebenen Rückführung des Stromes der konzentrierten Lösung am Ausgang der RO-Einheit besteht) man einen Synergieeffekt erzeugt, d. h. die Verbesserungen des Ge samtprozesses steigern sich in einem unvorhersehbaren Maße und infolgedessen wird das eigentliche Verfahren extrem gewinnbringend (insbesondere als Wasserbehand lungssystem, welches auf einer mobilen Einheit montiert ist), wenn es sich darum handelt, entsalztes und/oder ultrareines Wasser zu gewinnen, ohne daß man dem Wasser vor dem Umkehrosmoseschritt chemische Substanzen von außen zugeben muß; außerdem spart man wertvolles Spei sewasser und man reduziert das Volumen zu entsorgender Abfälle.

Die vorangehende Beschreibung zeigt repräsentative und bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.

Bei den beigefügten Patentansprüchen, in denen die ver schiedenen Elemente des Verfahrens und der Einrichtung allgemein beansprucht werden, versteht es sich, daß diese Ansprüche die entsprechenden, zuvor beschriebenen Elemente umfassen sowie entsprechende Äquivalente. Es versteht sich, daß die Ansprüche die Erfindung allge mein und speziell umfassen und definieren, während die Beschreibung der Erläuterung dient; die Erfindung muß mit dem gesamten Gehalt der Patentansprüche im Zusam menhang gesehen werden.

Claims

1. Verfahren zum Reinigen von Wasser, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Elektrodialyseeinheit (ED) in Kombination mit einer Umkehrosmoseeinheit (RO) verwendet wird, wobei die Elektrodialyseeinheit (ED) ein oder mehrere Paare von Entmineralisie rungs- und Konzentrierungskammern vorsieht, die durch für Anionen bzw. Kationen durchlässige Mem branen begrenzt sind, daß diese Kammern zwischen einem Paar von Elektrodenkammern angeordnet sind, die ihrerseits an den Enden angeordnet sind, wobei darüberhinaus ein Durchlauf von Speisewasser durch die Entmineralisierungskammern vorgesehen ist, während ein elektrischer Gleichstrom zwischen dem genannten Elektrodenpaar angelegt ist, wodurch der Salzgehalt der Speiselösung (15) reduziert und ein Übertritt von Salz von den Entmineralisierungskam mern zu den Konzentrierungskammern verursacht wird, wonach die Absonderung des teilsweise gelö sten Ausflusses (12) aus der Elektrodialyseeinheit (ED) und dessen Übertritt unter Druck zum Eingang einer Membraneinheit folgen, die das Prinzip der Umkehrosmose (RO) verwendet und von deren einem Ausgang (14) man eine bereits weitgehend entsalzte Durchlaufflüssigkeit entnimmt, die durch die Um kehrosmosemembran hindurchgetreten ist, während man einem anderen Ausgang (13) derselben eine Flüssigkeit mit einem konzentrierten Rückstand entnimmt, die nicht durch die Umkehrosmosemembran hindurchgetreten ist, worauf wenigstens ein Teil dieser letzteren Flüssigkeit als Speisestrom (13) in die genannte Elektrodialyseeinheit (ED) zurück geführt wird (Fig. 1).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (13) mit den Salzrückständen kontinuierlich in ein Ringleitungssystem zurückge führt wird, welches die Konzentrierungskammern der Elektrodialyseeinheit (ED) enthält, bei gleichzei tiger Entnahme bzw. gleichzeitigem Ablassen eines Teils der zurückgeführten Sole aus der Elektrodia lyseeinheit (ED).

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückgeführte Sole (13) als Zufluß in we nigstens eine der Elektrodenkammern geleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Wasser einer Ultrafiltration (UF) oder Cross-Flow-Filtration (CFF) unterworfen wird, bevor man zum Verfahrensschritt der Elektro dialyse (ED) übergeht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Elektrodialysebe handlung (ED) unter praktisch polarisierenden Be dingungen erfolgt, um das teilweise entsalzte Produkt, welches aus den Entmineralisierungskam mern der Elektrodialyseeinheit (ED) austritt, zu säuern.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das teilweise entsalzte Produkt mittels Elek trodialyse (ED) bis zu einem pH-Wert von etwa 4 bis 6,8 gesäuert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den Verfahrensschritt der Umkehrosmose (RO) das Durch laufprodukt einer weiteren Behandlung mittels eines Ionenaustausches (IE) unterworfen wird, um alle oder fast alle in der Lösung verbliebenen Ionen daraus abzuscheiden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mittels der Ionenaustauschbehandlung (IE) produzierte Wasser zum Zerstören der biologischen Verunreinigungen einer Sterilisierung unterworfen wird, indem es Ozon (O³) in geeigneter Konzen tration oder ultravioletten Strahlen (UV) in ge eigneter Intensität ausgesetzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das mittels der Ionenaustauschbe handlung (IE) produzierte Wasser einer endgültigen Ultrareinigungsbehandlung unterworfen wird, um ein Wasser als Produkt zu gewinnen, welches einen elektrischen Widerstand hat, der größer als etwa 17 Megaohm/cm bei einer Temperatur von 25°C ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß es in einem transportab len Container durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß die Polarität des Gleichstroms in regelmäßigen Intervallen umgekehrt wird bei gleichzeitiger Umkehrung der Zirkulati onsrichtung in den Entmineralisierungskammern und Konzentrierungskammern.

12. Einrichtung zum Trennen von in einer wässrigen Lösung gelösten Salzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Elektrodialyseeinheit (4) mit mehreren Kammern in Kombination mit einer Umkehr osmoseeinheit (5) umfaßt, wobei die Elektrodialy seeinheit (4) eine Vielzahl von Kammern (7, 8, 9, 15) umfaßt, von denen die beiden Endkammern die Elektrodenkammern (7, 8) bilden und wobei zwischen diesen Elektrodenkammern (7, 8) abwechselnd Entmi neralisierungskammern (15) und Konzentrierungskam mern (9) angeordnet sind, die ebenfalls abwech selnd durch für die Kationen durchgängige und für die Anionen durchgängige Membranen begrenzt sind, daß außerdem Einleiteinrichtungen für die Zufüh rung der zulaufenden Lösung zu den Entmineralisie rungskammern (15), den Konzentrierungskammern (9) und den Elektrodenkammern (7, 8) vorgesehen sind, ferner Ableiteinrichtungen für die Entnahme einer von diesen Kammern ablaufenden Lösung, ferner Ein richtungen für die Durchleitung eines Gleichstro mes durch die Membranen und die genannten Kammern, sowie Einrichtungen (16), um wenigstens einen Teil der aus den Entmineralisierungskammern (15) aus tretenden Lösung unter Druck zu setzen, wobei die Umkehrosmoseinheit (5) über Zuleiteinrichtungen (14) zum Aufnahmen des unter Druck gesetzten Ab laufstromes der genannten Entmineralisierungskam mern (15) verfügt, ferner über Ableiteinrichtungen (18) für die Entnahme des Durchlaufproduktes von der Umkehrosmosemembran und Ableiteinrichtungen (19) für die Abtrennung des Stromes der unter Druck gesetzten Rückstände, und daß die Anlage weitere Einrichtungen (27, 21) für die Rückführung wenigstens eines Teils dieses Stromes der Rück stände als Teils des Speisestromes für die Elek trodialyseeinheit (4) umfaßt (Fig. 2).

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß Einrichtungen (27, 21) zum Leiten wenig stens eines Teils des Rückständestromes als Spei sezustrom in die Elektrodenkammern (7, 8) in der Elektrodialyseeinheit (4) vorgesehen sind.

14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge kennzeichnet, daß Einrichtungen (23) zum Rückfüh ren der Lösung durch die Konzentrierungskammern (9) vorgesehen sind, sowie Einrichtungen (29) für die Entnahme eines Teils dieser Lösung zum Ablas sen in die Kanalisation.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung einer Behandlung mittels Ultrafiltrationseinrich tungen unterzogen wird, die stromaufwärts der Elektrodialyseeinheit (4) angeordnet ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die bewirken, daß die Elektrodialyseeinheit (4) unter praktisch polarisierenden Bedingungen arbeitet.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts der Um kehrosmoseeinheit (5) und in Reihe mit den ent sprechenden Ableiteinrichtungen (18) zum Entnehmen des Durchlaufproduktes ein Ionenaustauschsystem mit Mischbett angeordnet ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß hinter der Umkehrosmoseeinheit (5) und in Reihe mit den entsprechenden Ableiteinrichtungen (18) zum Entnehmen des Durchlaufproduktes ein Ste rilisierungssystem angeordnet ist.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, daß es in einem transportablen Container angeord net ist.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Um kehren der Polarität des Gleichstromes in regelmä ßigen Intervallen vorgesehen sind.