DE4205826A1 - Back flushing process for reverse osmotic desalination units - using water previously purified by the unit - Google Patents
Back flushing process for reverse osmotic desalination units - using water previously purified by the unitInfo
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Abstract
Description
Die erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Umkehrosmosegeräte.The invention relates to a method and an apparatus for cleaning reverse osmosis devices.
Werden Umkehrosmosegeräte über einen längeren Zeitraum hinweg nicht verwendet, dann bilden sich im Gerät, hauptsächlich auf der Membran, aber auch in der Reinwasserleitung und im Druckspeicher, Mikroorganismen. Mikroorganismen sind unerwünscht, da sie die Reinwasserqualität beeinträchtigen und ein hygienisches Problem darstellen. Mikroorganismen auf der Membran verschlechtern außerdem die Strömungsverhältnisse rohwasserseitig und begünstigen einen vorzeitigen Membranverschleiß durch "Fouling" and "Scaling".Be reverse osmosis devices over a long period of time not used, then the device mainly on the membrane, but also in the Pure water pipe and in the pressure accumulator, microorganisms. Microorganisms are undesirable because they are the Impair pure water quality and a hygienic Pose problem. Microorganisms on the membrane also worsen the flow conditions raw water side and favor an early Membrane wear through "fouling" and "scaling".
Eine andere, als "Scaling" bezeichnete Beeinträchtigung der Membranqualität besteht darin, daß sich nach längerem Betrieb auf der Membran Beläge bilden, die hauptsächlich aus anorganischem Material, wie Calciumsulfat, Kieselsäure, Eisenoxid, usw. bestehen. Auch diese Beläge mindern zunehmend die Wasserqualität wie auch die produzierte Reinwassermenge und führen gleichfalls dazu, daß die Membran ausgetauscht werden muß. Kalkablagerungen können sich auch in anderen Geräteteilen, besonders rohwasserseitig, z. B. im Druckhalteventil, bilden und die Funktionstüchtigkeit des Gerätes nachhaltig beeinträchtigen.Another, known as "scaling," impairment of the Membrane quality is that after a long time Operation on the membrane coverings that form mainly made of inorganic material, such as calcium sulfate, silica, Iron oxide, etc. exist. Reduce these deposits too increasingly the water quality as well as the produced Amount of pure water and also cause the membrane needs to be replaced. Lime deposits can build up also in other parts of the device, especially on the raw water side, e.g. B. in the pressure control valve, form and the functionality of the device.
Zur Vermeidung der Bildung von Mikroorganismen auf der Rohwasserseite der Membran, wird diese üblicherweise in regelmäßigen Abständen gespült. Die Spülung erfolgt mit unbehandeltem Rohwasser. Dabei findet ein Austausch des abgestandenen Wassers im Umkehrosmosegerät durch Frischwasser statt. DIe Spülung erfolgt bei technischen Anlagen automatisch, bei Kleinanlagen manuell oder ebenfalls über eine Ventilsteuerung, was jedoch einen zusätzlichen Stromanschluß notwendig macht.To avoid the formation of microorganisms on the Raw water side of the membrane, this is usually in flushed at regular intervals. The flushing takes place with untreated raw water. An exchange of the stale water in the reverse osmosis unit Fresh water instead. The flushing takes place at technical Plants automatically, for small plants manually or likewise via a valve control, but this is an additional one Power connection necessary.
Eine direkte Spülung der Reinwasserleitungen, der nachgeschalteten Filter, sowie des Druckwasserbehälters, ist nur bedingt möglich. Man behilft sich damit, daß das Umkehrosmosegerät regelmäßig genutzt wird, d. h. daß das Reinwasser vom Verbraucher aus dem Gerät gezapft wird und somit ein Wasseraustausch stattfindet. Wird das Gerät über einen längeren Zeitraum, z. B. im Urlaub, nicht benutzt, dann muß es entweder mit einem Konservierungsmittel verfüllt oder nach Wiederinbetriebnahme ausreichend gespült werden, um eine einwandfreie Wasserqualität zu gewährleisten.A direct flushing of the pure water pipes, the downstream filter, as well as the pressurized water tank, is only possible to a limited extent. You help yourself with that Reverse osmosis device is used regularly, d. H. that this Pure water is drawn from the device by the consumer and thus a water exchange takes place. If the device over a longer period, e.g. B. on vacation, not used, then it must either be filled with a preservative or rinsed sufficiently after restarting, to ensure perfect water quality.
Einige Hersteller bieten für Drucktankgeräte ein Überströmventil an. Das Umkehrosmosegerät produziert dabei ständig Reinwasser, wobei der Anteil, der nicht vom Verbraucher entnommen wird, kontinuierlich über das Überströmventil in einen Abfluß abgeleitet wird. Auf diese Weise ist das Gerät ständig im Betrieb, was zu einem sehr hohen Membranverschleiß sowie einem hohen Wasserverbrauch führt. Some manufacturers offer pressure tank devices Overflow valve on. The reverse osmosis device produces constantly pure water, the proportion that is not from Consumers are withdrawn continuously through the Overflow valve is drained into a drain. To this Way, the device is constantly in operation, which is a very high membrane wear and high water consumption leads.
Eine rohwasserseitige Spülung des Umkehrosmosegerätes ist teilweise wirksam. Feste Ablagerungen auf der Membran lassen sich jedoch nicht ganz vermeiden und müssen von Zeit zu Zeit auf chemischem Wege abgereinigt werden.A rinsing of the reverse osmosis device on the raw water side is partially effective. Solid deposits on the membrane can not be avoided entirely and have to be done from time to time are currently cleaned chemically.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung eines Umkehrosmosegerätes in Ruhezeiten zu schaffen.The invention is therefore based on the object Method and device for cleaning a To create reverse osmosis devices in rest periods.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, gemäß dem das Umkehrosmosegerät auf seiner Rohwasser und/oder Reinwasserseite mit Reinwasser gespült wird und hierbei gleichzeitig der Inhalt des Reinwassersystems ausgetauscht wird.According to the invention, this object is achieved by a method solved according to which the reverse osmosis device on its raw water and / or pure water side is rinsed with pure water and the content of the pure water system is exchanged.
Vorzugsweise erfolgt eine periodische Spülung der Rohwasser- und der Reinwasserseite des Umkehrosmosegerätes ausschließlich mit einer hydraulischen Steuerung. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geht von folgenden Geräten aus: einem Differenzdruckventil, das vom Rohwasserdruck und dem Reinwasserdruck beaufschlagt ist, einem Dreiwegstück, einem Umkehrosmosegerät und einem Druckhalteventil auf der Rohwasserseite und einem Reinwasserdrucktank auf der Reinwasserseite. Die Erfindung besteht darin, daß eine Rückleitung zwischen dem Reinwasserdrucktank und dem Dreiwegstück mit einem Drosselventil und einer Rückschlagklappe vorgesehen sind.Periodic rinsing of the raw water and the pure water side of the reverse osmosis device only with a hydraulic control. A Device for carrying out this method goes from following devices: a differential pressure valve, the is pressurized by the raw water pressure and the pure water pressure, a three-way piece, a reverse osmosis device and one Pressure control valve on the raw water side and one Pure water pressure tank on the pure water side. The invention is that a return line between the Pure water pressure tank and the three-way piece with one Throttle valve and a check valve are provided.
In Fortbildung der Erfindung ist auf der Reinwasserseite zwischen dem Umkehrosmosegerät und dem Reinwasserdrucktank ein Rückschlagventil eingeschaltet.In a further development of the invention is on the pure water side between the reverse osmosis device and the pure water pressure tank a check valve turned on.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Es zeigt dieIn the drawing is an embodiment of the invention reproduced. It shows the
Figur ein Umkehrosmose-Drucktankgerät mit automatischer Abschaltung und Spülung.Figure a reverse osmosis pressure tank device with automatic Shutdown and flushing.
Bei Einschaltung des leeren Systems strömt das Rohwasser von der Anschlußstelle 11 über den Vorfilter 1, das Differenzdruckventil 4 und ein Dreiwegstück 41 in das Umkehrosmosegerät 2. Im Umkehrosmosegerät 2 wird das Rohwasser durch die Membran 21 in Reinwasser und Konzentrat zerlegt. Das Reinwasser wird im Drucktank 3 gespeichert, während das Konzentrat über das Druckhalteventil 8 zum Ablauf 81 strömt. Aus der Zapfstelle 31 kann Reinwasser nach Wunsch entnommen werden.When the empty system is switched on, the raw water flows from the connection point 11 via the prefilter 1 , the differential pressure valve 4 and a three-way piece 41 into the reverse osmosis device 2 . In the reverse osmosis device 2 , the raw water is broken down into pure water and concentrate by the membrane 21 . The pure water is stored in the pressure tank 3 , while the concentrate flows to the outlet 81 via the pressure holding valve 8 . Pure water can be withdrawn from the tap 31 as desired.
Sobald der Reinwasserdruck im Drucktank 3 einen gewissen Wert erreicht hat, schließt das Automatikventil 4, so daß der Rohwasserstrom unterbrochen wird. Erst wenn eine bestimmte Reinwassermenge aus dem Drucktank 3 vom Verbraucher entnommen worden ist und der Druck im Drucktank 3 entsprechend abgenommen hat, öffnet das Automatikventil 4 wieder den Rohwasserstrom und die Anlage beginnt wieder zu arbeiten. Ist die Anlage nur mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Überströmventil auf der Reinwasserseite, nicht jedoch mit dem Differenzdruckventil 4 versehen, dann läuft das Rohwasser ständig, unabhängig davon, ob Reinwasser gezapft wird oder nicht.As soon as the pure water pressure in the pressure tank 3 has reached a certain value, the automatic valve 4 closes, so that the raw water flow is interrupted. Only when a certain amount of pure water has been removed from the pressure tank 3 by the consumer and the pressure in the pressure tank 3 has decreased accordingly does the automatic valve 4 open the raw water flow again and the system begins to work again. If the system is only provided with an overflow valve (not shown in the drawing) on the pure water side, but not with the differential pressure valve 4 , then the raw water runs continuously, regardless of whether pure water is drawn or not.
Die automatische Spülung setzt mit dem Schließen des Automatikventils 4 ein. Das Rohrleitungssystem vor der Membran 21 wird jetzt drucklos, so daß vom Drucktank 3 über das Drosselventil 7 und das Rückschlagventil 6 eine kleine Menge entsalztes Wasser bzw. Reinwasser unter Druck vor die Membran 21 gelangt, diese überströmt und über die Konzentratleitung und das Druckhalteventil 8 die Anlage verläßt. Dieser Vorgang setzt sich solange fort, bis der Drucktank 3 soweit geleert ist, daß das Automatikventil 4 wieder öffnet und die Umkehrosmoseanlage wieder in Betrieb geht. In dem Augenblick, in dem das Automatikventil 4 öffnet, ist der Rohwasserdruck im System wieder höher als der Reinwasserdruck. Das Rückschlagventil 6 schließt und Rohwasser kann nicht direkt in den Drucktank 3 einströmen. Der Spülvorgang ist damit beendet. Ein weiteres Rückschlagventil 5 verhindert den Rückstrom von Reinwasser in das Umkehrosmosegerät, um Schäden an der Membran 21 zu vermeiden.The automatic flushing starts when the automatic valve 4 closes. The piping system in front of the membrane 21 is now depressurized, so that a small amount of demineralized water or pure water reaches the membrane 21 from the pressure tank 3 via the throttle valve 7 and the check valve 6 , this overflows and flows through the concentrate line and the pressure control valve 8 Plant leaves. This process continues until the pressure tank 3 is emptied so far that the automatic valve 4 opens again and the reverse osmosis system goes into operation again. At the moment when the automatic valve 4 opens, the raw water pressure in the system is again higher than the pure water pressure. The check valve 6 closes and raw water cannot flow directly into the pressure tank 3 . The rinsing process is now complete. Another check valve 5 prevents the backflow of pure water into the reverse osmosis device in order to avoid damage to the membrane 21 .
Die beschriebene Vorrichtung nutzt die aggressive Wirkung und damit die hohe Reinigungskraft von entzalztem Wasser, das im Umkehrosmosegerät erzeugt wird. Mit dieser Vorrichtung werden folgende Wirkungen erzielt, ohne jedoch die Nachteile bekannter Vorrichtungen in Kauf nehmen zu müssenThe device described uses the aggressive effect and thus the high cleaning power of demineralized water, that is generated in the reverse osmosis device. With this The following effects are achieved without, however the disadvantages of known devices are increasing have to
- 1. Es erfolgt ein regelmäßiger Austausch des Inhalts des Drucktanks 3 sowie des Reinwasserleitungssystems ohne elektrische Ventilsteuerung auf rein hydraulisch mechanischem Wege und1. There is a regular exchange of the contents of the pressure tank 3 and the pure water pipe system without electrical valve control in a purely hydraulic mechanical way and
- 2. Dieser Reinwasseraustausch erfolgt über einen Zeitraum von 30-40 Stunden. Während dieser Zeit bleibt das Gerät abgeschaltet, sofern vom Verbraucher in dieser Zeit kein Reinwasser entnommen wird. Der Wasserverbrauch ist somit im wesentlichen auf die tatsächliche entnommene Menge beschränkt.2. This pure water exchange takes place over a period of time from 30-40 hours. During this time it remains Device switched off, if the consumer in this Time no pure water is taken. The water consumption is thus essentially on the actual withdrawn quantity limited.
Das nach 30-40 Stunden aus dem Drucktank 3 abgeflossene entsalzte Wasser wird rohwasserseitig in das Umkehrosmosegerät 2 eingespeißt und überströmt während dieser Zeit das Gerät sowie die Konzentratleitungen. Auf diese Weise werden Kalkablagerungen usw. vom entsalzten Wasser begierig aufgenommen und über die Konzentratleitung abgeleitet. Das gleiche geschieht mit Ablagerungen in der Konzentratleitung, dem Druckhalteventil, usw.The desalinated water that has flowed out of the pressure tank 3 after 30-40 hours is fed into the reverse osmosis device 2 on the raw water side and flows over the device and the concentrate lines during this time. In this way, limescale deposits etc. are eagerly absorbed by the desalinated water and drained off via the concentrate line. The same happens with deposits in the concentrate line, the pressure control valve, etc.
Einer möglichen Bildung von Mikroorganismen im Rein- und Rohwasser wird durch den rechtzeitigen Austausch des Wasservolumens begegnet. Rohwasserseitig wird dieser Effekt noch durch den Umstand unterstützt, daß die Bakterien ständig einem osmotischen Schock ausgesetzt sind, da die Wasserqualität zwischen Stadtwasser und entsalztem Wasser schwankt.A possible formation of microorganisms in the pure and Raw water is replaced by the timely replacement of the Water volume encountered. This effect is on the raw water side still supported by the fact that the bacteria are constantly exposed to osmotic shock because the Water quality between city water and desalinated water fluctuates.
Die Spülung arbeitet vollautomatisch und ist daher z. B. auch während der Urlaubszeit wirksam, so daß eine eventuelle Konservierung des Systems entfällt. Während des normalen Betriebs ist die Spülung jedoch automatisch abgeschaltet, so daß kein Reinwasser verloren geht. Auf diese Weise ist ein ständiger und selbsttätiger Wasseraustausch im gesamten Umkehrosmosesystem, verbunden mit einer effektiven Membranreinigung bei sparsamen Wasserverbrauch gewährleistet. Der Installationsaufwand ist gering. Umkehrosmosegeräte können auch noch nachträglich mit dem System ausgerüstet werden. Ventilsteuerung, Stromanschluß oder manuelle Handhabung entfallen.The flushing works fully automatically and is therefore z. B. also effective during the holiday season, so that a possible There is no need to preserve the system. During normal During operation, the flushing is automatically switched off, so that no pure water is lost. That way a constant and automatic water exchange throughout Reverse osmosis system combined with an effective Membrane cleaning with economical water consumption guaranteed. The installation effort is low. Reverse osmosis devices can also be retrofitted with the system will. Valve control, power connection or manual Handling is eliminated.
Die Vorrichtung ist bisher mit einem geschlossenen Drucktank 3 beschrieben worden. Es versteht sich jedoch, daß die Vorrichtung auch mit einem offenen Behälter betrieben werden kann, wenn sich dieser in einer ausreichend hohen Lage gegenüber dem übrigen System befindet.The device has so far been described with a closed pressure tank 3 . However, it is understood that the device can also be operated with an open container if it is in a sufficiently high position relative to the rest of the system.
Das vorbeschriebene Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann auch verwandt werden bei Anlagen zur Gewinnung von Trinkwasser aus Meerwasser, bei Abwasseranlagen, bei Deponiewasseranlagen, usw.The above-described method and the device for Implementation of the procedure can also be used at Plants for the production of drinking water from sea water, at Sewage systems, at landfill water systems, etc.
Claims (4)
ein Differenzdruckventil, das von dem Rohwasserdruck und dem Reinwasserdruck beaufschlagt ist, ein Dreiwegstück,
ein Umkehrosmosegerät und ein Druckhalteventil auf der Rohwasserseite und einen Reinwasserdrucktank auf der Reinwasserseite, gekennzeichnet durch eine Rückleitung (61) zwischen dem Reinwasserdrucktank (3) und dem Dreiwegstück (41) mit einem Drosselventil (7) und einer Rückschlagklappe (8).3. Device for carrying out the method according to claim 2, with a raw water supply line, in which the following devices are arranged in the order given:
a differential pressure valve, which is acted upon by the raw water pressure and the pure water pressure, a three-way piece,
a reverse osmosis device and a pressure holding valve on the raw water side and a pure water pressure tank on the pure water side, characterized by a return line ( 61 ) between the pure water pressure tank ( 3 ) and the three-way piece ( 41 ) with a throttle valve ( 7 ) and a non-return valve ( 8 ).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |