DE4207619C2 - Vorrichtung zur Aufbereitung von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Flüssigkeiten, wie Wasser, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es sind Geräte bekannt, die die Verwendung von Chlor und von anderen Chemikalien vermeiden, wie die Offenlegungsschrift DE 31 17 473 A1 zeigt, indem sie zur Wasserentkei­ mung die Bestrahlung mit UV-Licht bestimmter Wellenlänge vorsehen.

Die bekannte Vorrichtung weist ein Behältnis im wesentlichen zylinderförmiger Gestalt auf, mit Ringraum zwischen Zylinderrand und einem konzentrisch eingebauten Quarzschutzrohr. Der Ringraum wird von Flüssigkeit durchströmt, die während ihrer Verweilzeit im Behältnis bestrahlt wird. Dabei lagern sich Deposite an Wandungen des durchströmten Raumes ab. Es ist schwierig, jedoch aufwendig, solche Deposite von Zeit zu Zeit zu entfernen, weil sie die Wirksamkeit der Vorrichtung beeinträchtigen. Während sich Ablagerungen auf dem Quarz­ schutzrohr niederschlagen, läßt seine Strahlendurchlässigkeit nach.

Aus DE 26 16 383 A1 ist eine Vorrichtung mit einem von einem Medium durchströmten Strahlungsfeld bekannt. Dabei durchströmt das Medium wenigstens eine mit Mitteln zur Erzeugung einer Strahlung ausgerüstete Behandlungskammer. Die Behandlungskammer weist an ihren Enden jeweils eine Vorkammer auf, deren Böden durch je einen Flansch gebildet sind. Die Flansche können abgenommen werden, so dass stirnseitige Öffnungen der rohrförmigen Behandlungskammer zugänglich sind. Eine Reinigung der Innenwandung der Behand­ lungskammer ist jedoch nur mit großem Aufwand möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, dass die Wandungen des von der Flüssigkeit durchströmten Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraumes auf einfache Weise zu reinigen sind. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den dem Anspruch 1 zu entnehmenden Maßnahmen. Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Mit Vorteil ist neben einer Reinigung auch eine Regenerierung, eine Reparatur oder ein Aus­ tausch von Teilen, insbesondere von Teilen mit Wandungen oder Wandbereichen die ver­ schmutzt sind, auf einfache Weise durchführbar.

Vorteilhaft ist es z. B. von außen willentlich eine Tür oder Klappe zu öffnen. Dies kann leicht von Hand geschehen.

Die Tür oder Klappe oder dgl. ist verriegelbar ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß sie erst dann öffenbar wird, wenn man sie vorher entriegelt hat, sei es von Hand mechanisch oder z. B. auf elektrischem/elektromagnetischem Wege.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Reinigungs- o. a. Notwendigkeit vorher angezeigt wird und/oder der nötige Vorgang automatisch durchgeführt wird.

Da am Umfang eines Zylinders eine Abdichtung schwierig ist, wird bei der Erfindung diese nur jeweils in einer Ebene vorgenommen.

Mit Vorteil wird nur ein kastenförmiges, quaderförmiges Gehäuse mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt bei der Erfindung vorgesehen. Das Quarzschutzrohr ist in besonderer Weise befestigt und abgedichtet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt und nachstehend erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des Bestrahlungsgerätes,

Fig. 1a eine Tür abgenommen bzw. geöffnet an einem Gerät nach Fig. 1,

Fig. 2 ein Gerät nach Fig. 1 im Querschnitt,

Fig. 2a eine Tür und ihre Dichtung zu Fig. 2,

Fig. 3 eine Abdichtung eines Quarzschutzrohres unten,

Fig. 4 ein Gehäuse mit angekoppeltem Ultraschallgeber (US).

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern ein Fachmann kann hieran vielfältige Abwandlungen vornehmen, ohne hierdurch den Rahmen der Erfindung, wie beansprucht, zu verlassen.

Wie Fig. 1 und 1a zeigen, hat das neue Gerät zur Aufbereitung von Flüssigkeiten eine Tür bzw. ein Fenster, um eine einfache Reinigungsmöglichkeit für den Behandlungs-/Reaktionsraum bzw. dessen Wandungen oder Wandbereiche, die verschmutzen können, zu schaffen.

Das Gerätegehäuse hat das Bezugszeichen 1, die Tür oder das Fenster das Bezugszeichen 2. Der Reaktor hat eine Wand 3 - hier zylindrisch - und das Quartzschutzrohr 4 ist ebenfalls zylindrisch. Der Behandlungs- oder Reaktionsraum befindet sich - als Ringraum - zwischen den Wänden 3 und 4. Er ist von Flüssigkeit durchströmbar und normalerweise dicht abgeschlossen. Das Gehäuse 1 weist, wie Fig. 2 zeigt, einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt auf. Es besteht aus einem gegenüber der zu behandelnden Flüssigkeit resistenten, insbesondere korrosionsfesten Material, wie Edelstahl, Kunststoff, Glas, Keramik oder einem Verbundwerkstoff geeigneter bekannter Art.

Bezüglich Werkstoffwahl gilt für die Reaktorwand das Gleiche wie für die Gehäusewand und umgekehrt, je nachdem welche Eigenschaften für die Wand von Gehäuse 1 oder die Wand vom Reaktor 3 im Anwendungsfall bevorzugt werden. Dies hängt insbesondere von der zu behandelnden Flüssigkeit (nur wäßriger Träger als Basis), ihrer (Ausgangs-) Zusammensetzung und der anzuwendenden Behandlungsmethode (physikalisch und/oder chemisch) ab.

Wenn die Tür einen durchsichtigen oder durchscheinenden Bereich aufweist, wird sie im Rahmen der Erfindung Fenster genannt. Die Tür 2 wird, wie Fig. 2 zeigt, an einem Flansch 5, unter Zwischenlage einer ebenen Dichtung 6 lösbar befestigt, so daß sie von außen willentlich öffenbar ist.

Fig. 2a zeigt, daß zentral an der Tür oder dem Fenster 2 mittels Schrauben o. a. Befestigungsmitttel 7 ein z. B. im Querschnitt halbkreisförmiges Teil 8 der Reaktorwand 3 befestigt ist, das gemeinsam mit der Tür oder dem Fenster 2 vom Gerät abnehmbar ist, wie Fig. 1a zeigt.

Im zusammengesetzten Zustand des Geräts legt sich dann - unter Zwischenlage einer Dichtung 10 in einer Ebene - Teil 8 an Teil 9 an (ebenfalls halbkreisförmig) und ergibt so die zylindrische Reaktorwand 3. Im Querschnitt ist die Dichtung 10 mit Vorteil Doppel-U-förmig zur Aufnahme der Teile 8 und 9 ausgebildet. Weiterhin ist die Tür oder Klappe 2 in an sich bekannter Weise abschließbar und verriegelbar.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie z. B. unten und oben (oder umgekehrt) das Quarzschutzrohr 4 in einem etwa topfförmigen Halteflansch 12 aufgenommen ist. An diesen schließt sich ein Z- Flansch 13 und ein E-Flansch 14 an, unter Einlage von Dichtringen 15 und 16 - jeweils wie dargestellt -, und nach außen hin anschließend ein Expansionsring 17, um Spannungen, die etwa zwischen dem Quarzrohr 4 und dem Halteflansch 12 oder anderen Reaktor- oder Gehäusewandungen auftreten können, auszugleichen.

Nicht dargestellt ist, wie der E-Flansch mit Reaktor- und/oder Gehäusewand fest verbunden sind. Außerdem ist in Fig. 3 nicht dargestellt, wie der stabförmige UV-Strahler mit seinen elektrischen Anschlüssen in das Quarzglasrohr 4, das diesen schützend umgibt, eingesetzt wird - und zwar besonders leicht herausnehmbar und austauschbar. Außerdem ist ein stabförmiger UV-Strahler bei der Erfindung anwendbar, weil dieser nicht wasserdicht und nicht explosionsgeschützt ausgeführt sein muß. Der Stabstrahler ist über eine Öffnung 18 in das Quarzglasrohr 4 einführbar und letzteres über eine Öffnung 19 in den oder die Befestigungsflansche 13, 14.

Aus Fig. 4 ist eine weitere Ausführung der Erfindung ersichtlich mit einem Ultraschallerzeuger 20, der an einer Wand des Gehäuses 1 aus Metall, wie Edelstahl, angekoppelt ist und seine Schwingungen über Totwasser A zum strömenden Wasser B im ringförmigen Reaktionsraum zwischen 3 und 4 überträgt, wobei hier Glas für die Wand 3 bevorzugt wird.

Bei der Behandlung einer Flüssigkeit, wie alle Arten von Wasser, wie z. B. Trinkwasser, Brauchwasser, Abwasser, für das Schwimmbad, zum Waschen oder anderes, auf physikalischem und/oder chemischem Wege, wie UV-Bestrahlung, tritt je nach deren Zusammensetzung, die durch eine Analyse vor der Behandlung erfaßt wird, eine Abtrennung von festen, gasförmigen oder (anderen) flüssigen Teilen von der Trägerflüssigkeit oder Basis auf. Dabei können Ablagerungen/Deposite, Abscheidungen, Ausfällungen, Ausflockungen, Ausgasungen o. ä. entstehen, je nach Schadstoff oder Belastung mit Keimen, Pilzen, Bakterien, Algen etc. Diese werden entfernt, je nach Reinigungs-, Reparatur- oder Austauschnotwendigkeit. Manchmal genügt auch ein Regenerierungsvorgang, z. B. bei lockeren Flocken oder einem ausschwemmbaren Schlamm oder wenn ein Wandungsbereich nur leicht verschmutzt ist oder ein Behandlungsmittel wie z. B. ein Zusatzfilter insbesondere im Gegenstrom leicht zu reinigen oder zu regenerieren ist.

Bevorzugt wird ein Reinigungsvorschlag gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 der Erfindung mittels Ultraschall oder anderen elektromagnetischen, elektrostriktiven piezoelektrischen, thermoelektrischen und dergl. Mitteln durchgeführt, ohne hierauf beschränkt zu sein.

Ein solcher Reinigungs- oder Regenerierungsvorgang ist automatisch durchführbar, ausgelöst von einer Auswerte- und Schwellwertschaltung bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellwertes z. B. der Trübung einer Flüssigkeit durch einen diese Trübung erfassenden Sensor.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Aufbereitung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser zur Eliminierung von Schadstoffen, Bakterien, Keimen, Pilzen und anderen unerwünschten Inhaltsstoffen durch ultraviolette Strahlung, umfassend ein Gehäuse mit einem von der Flüssigkeit durchströmbaren Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraum, der eine erste Wand in Form wenigstens eines einen UV-Strahler umschließenden und für die UV-Strahlung durchlässigen Rohres sowie eine koaxial zu dem Rohr angeordnete zweite Wand aufweist, die zusammen mit der ersten Wand den Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraum bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraum und sein Gehäuse eine Tür (2), ein Fenster oder Klappe aufweist, wodurch der von Flüssigkeit zur Aufbereitung durchströmbare Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraum von außen zugänglich ist, wobei die Tür, das Fenster oder die Klappe einer Segmentfläche (8) entspricht oder mit dieser verbunden ist, die von einem Wandbereich des Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraumes gebildet ist und mit diesem flüssigkeitsdicht abschließt, und daß die Tür, das Fenster oder die Klappe einen Teil des Gehäuses (1) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraum zu Reinigungszwecken, insbesondere zum Reinigen eines mit Ablagerungen oder Depositen behafteten Rohres oder Wandbereichs des Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraumes von außen willentlich zu öffnen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (2), das Fenster oder die Klappe verriegelbar ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt hat und einen zylindrischen Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraum umgibt, wobei dieser Raum einen Ringraum um das strahlendurchlässige Rohr bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus gegenüber der Flüssigkeit beständigem, insbesondere metallischem Material besteht und die zylindrische Reaktorwand aus Glas, Keramik, Kunststoff, Metall oder einem Verbundwerkstoff mit einem der vorgenannten Stoffe umgibt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das für die UV-Strahlen durchlässige Rohr (4) aus Quarzglas besteht und in einem Halteflansch (12) aufgenommen sowie an der Reaktorwand und/oder dem Gehäuse (1) dicht befestigt ist, und daß das Quarzglasrohr (4) einen stabförmigen UV-Strahler schützend umgibt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (10) zwischen der Tür (2), dem Fenster oder der Klappe und einer Anlagefläche am Wandbereich des Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraumes sich nur in einer Ebene erstreckt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigungs-, Reparatur- oder Austauschnotwendigkeit oder ein Regenerie­ rungsvorgang auf optischem und/oder akustischem Wege angezeigt wird, durch Anzeigemittel, die mit der Außenwand des Gehäuses (1) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein notwendiger Vorgang sensorgesteuert ausgelöst, automatisch durchgeführt und daß nach seinem Abschluß die erneute Betriebsbereitschaft angezeigt wird.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reinigungsvorgang zum Entfernen von Ablagerungen/Depositen an Wandungen des Strahlenbehandlungs-/Reaktionsraumes mittels eines Ultraschallerzeugers durch­ führbar ist, der aktivierbar am bevorzugt metallischen Gehäuse (1) angekoppelt ist, wobei der Zwischenraum (A) zwischen Gehäuse und Behandlungs-/Reaktionsraum (B) mit einem Medium füllbar ist, das zur Übertragung von Schallwellen (US) geeignet ist.