DE4445689C2 - Verfahren zum Reinigen von Schwimmbadwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen und Keimfreimachen von Schwimmbadwasser mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des gattungsgemäßen Verfahrens ist in der DE 25 20 360 C3 beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung zeichnet sich durch ihren kompakten Aufbau aus, so daß sämtliche Verfahrensschritte auf kleinstmöglichem Raum durchgeführt werden können. Dabei wird das als Oxidationsmittel dienende Ozon in einem Ozongenerator erzeugt und über einen Injektor mit dem aufzubereitenden Wasser vermischt. Das nicht umgesetzte Ozon wird zusammen mit Luft über eine Entlüftungsleitung nach Durchströmen eines Filters ins Freie geführt. Eine solche Verfahrensweise verursacht einen hohen Ozonverbrauch und damit erhöhte Betriebskosten für die Ozonherstellung. Aus der DD 2 33 825 A1 ist es bekannt, bei der Wasseraufbereitung das ungenutzte Ozon aufzufangen und an einer Stelle dem System wieder zuzuführen.

Das Rückspülen des Filters erfolgt in zwei Phasen mit Hilfe von Luft und Wasser, die von unten durch die Filterschichten gedrückt werden (gwa 4/94, 74. Jahrgang, Seiten 286-296). Dabei wird in der ersten Phase Luft durch die Filterschichten geleitet, um zunächst das Filterbett aufzulockern und die Schmutzpartikel von der körnigen Masse abzulösen. In der zweiten Phase wird mit Wasser gespült, wodurch die abgelösten Partikel mit dem Wasser aus dem Filter ausgeschwemmt werden. Zwischen diesen beiden Phasen kann eine kombinierte Luft/Wasser-Spülung vorgenommen werden. Im Falle der Aufbereitung von Bade- oder Schwimmbeckenwasser enthält das aufzubereitende Wasser noch faserige Bestandteile, wie Haare und flächige Bestandteile, wie Kunststoffteile, die von dem Filter aufgefangen werden. Es zeigte sich, daß diese Bestandteile nicht mit Hilfe der bekannten Zwei-Phasen-Spülung aus dem Filter entfernt werden konnten. Vielmehr verblieben die genannte faserigen und flächigen Bestandteile nach der Spülung im Filter und verstopften diese teilweise, so daß die Filterschichten mit zunehmender Betriebsdauer nicht mehr voll ausgenutzt werden konnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem gattungsgemäßen Verfahren die Ozonausbeute zu erhöhen und die Rückspülung der Filter so zu verbessern, daß diese über einen längeren Zeitraum eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch direkte oder indirekte Messungen des Ozons am Ende des Ozonreaktionsraumes wird die Zugabe von Frischozon dergestalt geregelt, daß nur ein definierter Ozonüberschuß am Ende des Ozonreaktionsraumes vorliegt. Durch die fallweise zusätzliche Rückführung der ozonhaltigen Luft aus dem Reaktions- und Ausgleichsraum in das Rohwasser wird das Oxidationsmittel besser ausgenutzt, wodurch insgesamt Investitions- und Betriebskosten verringert werden. Eine weitere Senkung des Ozonverbrauches wird fallweise dadurch ermöglicht, daß in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung in Verbindung mit der zur Bindung von Trihalogenmethanen und anderen organischen Bestandteilen notwendigen Zugabe von pulverförmiger Aktivkohle der Restozongehalt im Wasser geregelt wird. Da die pulverförmige Aktivkohle Ozon vernichtet, wird nur soviel Ozon zugegeben, wie bis zur Zugabe der pulverförmigen Aktivkohle verbraucht wird. Die pulverförmige Aktivkohle ist sowohl im Wasser als nach der Abscheidung im Filter wirksam.

Die erfindungsgemäße 3-stufige Filterspülung bewirkt, daß in der ersten Stufe durch das Spülwasser die groben Bestandteile aus dem Filter über die Ablaufleitung ausgetragen werden und sich nicht mehr bei der anschließenden Spülung mit Luft in das Filtermaterial einarbeiten können. Die zweite Stufe dient als reine Luftspülung dazu, durch Reiben des Filtermaterials die vom Filter aufgefangenen feinen Partikel abzulösen, so daß sie in der dritten Stufe durch das Wasser ausgespült werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Aufbereitung von Schwimmbadwasser näher erläutert.

Badewasser aus einem nur schematisch angedeuteten Schwimmbecken 31 wird zur Aufbereitung durch Reinigen und Keimfreimachen in zeitlichen Abständen über eine Leitung 32 einem quaderförmigen Behälter 1 zugeführt, dessen Boden, Seitenwandungen und Decke aus Beton bestehen. Der Innenraum des Behälters 1 ist durch eine Trennwand 2, die als eine an der Decke aufgehängte Tauchwand ausgebildet ist, in zwei Kammern 3 und 4 unterteilt. Zwischen der Unterkante der Trennwand 2 und dem Behälterboden besteht ein Abstand. Ebenso ist zwischen der Oberkante der Trennwand 2 und der Behälterdecke zumindest ein schmaler Spalt vorhanden, oder aber die Trennwand 2 ist in der Nähe ihrer Oberkante mit einer Öffnung versehen.

In der Kammer 3 bildet eine Zwischenwand 5, die vom Behälterboden bis in die Nähe der Decke reicht, einen Einlaufschacht 6, in den in Bodennähe ein Einlaufrohr 7 mündet. Dieses ist kurz vor dem Eintritt der Behälter 1 mit einer Impfstelle 35 für die Zugabe von Flockungsmittel versehen. Ozon als Oxidationsmittel wird in den Einlaufschacht 6 als Teil des Reaktionsraumes 3 durch eine oder mehrere Impfstellen zugegeben. Die Impfstelle 8 besteht aus einem Injektor, an den eine Betriebswasser führende Leitung 41 angeschlossen ist und in den seitlich eine Zuführungsleitung 33 für das Ozon einmündet.

Vorzugsweise an der Umkehrstelle unterhalb der Trennwand 2 ist in die Kammer 3 fallweise eine Impfstelle 36 für die Zugabe von pulverförmiger Aktivkohle geführt. Die pulverförmige Aktivkohle bindet adsorptiv die im Wasser vorhandenen Trihalogenmethane und andere organischen Bestandteile. Vorteilhaft dabei ist die lange Reaktionszeit von der Impfstelle 36 bis zum Filtermaterial 13. Unmittelbar vor der Einmündung der Impfstelle 36 befindet sich fallweise in der Kammer 3 oder 4 ein Meßfühler 37a bzw. 37b zur Bestimmung des Restozongehaltes. Als Meßgröße kommen indirekt das Redoxpotential oder der Ozongehalt direkt in Frage. Der Meßfühler 37a bzw. 37b ist über eine Steuerleitung 38 mit einem Ozongenerator 39 verbunden, der über die Zuführungsleitung 33 Ozon der Impfstelle 8 zuführt. Über diese Einrichtung wird die Menge an zugeführtem Ozon in der Weise geregelt, daß nur eine definierte Ozonmenge am Meßfühler vorhanden ist.

Die pulverförmige Aktivkohle wird vorzugsweise während des Badebetriebes dosiert, während zur übrigen Zeit das zusätzlich aus dem Ausgleichsraum 4 ausgasende Ozon die Desinfektion des Behälters 1 verstärkt.

In dem unteren Teil der Kammer 4 sind beispielhaft durch Zwischenwände 9 und 10 einzelne Abteile 11 und 12 gebildet, die in Abhängigkeit vom Volumenstrom in der Zahl reduziert oder ergänzt werden können. Die beispielhaft dargestellten Abteile 11 und 12 dienen als Filterkammern, die als Ein- oder Mehrschichtfilter ausgebildet sind, wobei zum Beispiel die obere Schicht 13 aus Aktivkohle oder Anthrazit und die untere Schicht 14 aus Quarzkies besteht. Wie für das Abteil 12 eingezeichnet ist, kann eine weitere Schicht 34 vorgesehen sein, die beispielsweise aus Marmor (Cac0₃) oder dolomitischem Material besteht. Diese Materialien dienen im Rahmen der Erfindung dazu, die Nebenprodukte aus der Chlorung des Badewassers zu neutralisieren sowie die Pufferkapazität des Wassers zu erhöhen. Die Verwendung dieser Materialien verringert die meistens notwendige Zugabe von pH-Wert anhebenden Chemikalien.

Unterhalb der Filtermaterialien, die üblicherweise auf durchlässigen Tragplatten 15 und 16 ruhen, befinden sich die Filtratsammelkammern 17 und 18, die zur Rückspülung eine gleichmäßige Luft- bzw. Wasserverteilung sicherstellen. Das Filtrat gelangt über Rohrleitungen 19 und 20 zu der Pumpe 22. Die Rohrleitungen 19 und 20 sind absperrbar, um die Kammern 11, 12 einzeln rückspülen zu können.

Über den Filterkammern 11, 12 sind waagerechte Rinnen 24 für die Aufnahme des Rückspülwassers so angeordnet, daß ihre überlaufkanten etwas unterhalb der Oberkante der Zwischenwände 9 und 10 liegen. Die Rinnen 24 weisen einen durch den Pfeil 25 versinnbildlichten, durch die Seitenwandung des Behälters 1 geführten absperrbaren Abfluß auf.

Der Raum oberhalb der Filter in der Kammer 4 dient als Aus­ gleichsraum zur Aufnahme von Schwall- und Verdrängungswasser aus dem Badebecken sowie als Reaktionsraum. In der Nähe der Behälterdecke ist ein Überlauf 26 angeordnet, der mit einem nach außen geführten Abfluß versehen ist. Die erforderliche Be- und Entlüftung des Behälters 1 findet über eine Leitung 27 statt, in der eine Einrichtung zur Restozonvernichtung inte­ griert ist. Über die Leitung 28 wird ozonhaltige Luft der Wie­ derverwendung über eine Impfstelle 42 in die Kammer 3 zurückgeführt.

Das vom Badebecken 31 kommende Wasser passiert zunächst die Impfstelle 35, in der das Wasser mit Flockungsmittel versetzt wird. Über die Impfstellen 8 und 42 wird dem Wasser Ozon zuge­ geben. Die chemische Umsetzung sowie die Ausgasung des über­ schüssigen Ozon-Luft-Gemisches findet in der Hauptsache in der Kammer 3 statt, die den Reaktionsraum bildet. Entsprechend den Pfeilen 29 und 30 gelangt das Wasser anschließend von unten in die als Reaktions- und Ausgleichsraum dienende Kammer 4. über dem Wasserspiegel der Kammern 3 und 4 befindet sich eine Atmo­ sphäre aus Luft und ausgegastem Ozon.

Die Höhe des Wasserspiegels im Ausgleichsraum hängt von der Frequentierung des Badebeckens 31 ab. Vom Reaktions- und Aus­ gleichsraum 4 gelangt das Wasser in die Filter. Die oberste Filterschicht 13 z. B. aus Aktivkohle dient der Vernichtung des Restozons und der Adsorption von organischen Bestandteilen. In der wahlweise vorzusehenden Filterschicht 34 aus Marmor oder dolomitischem Filtermaterial wird das Wasser neutralisiert so­ wie die Pufferkapazität des Wassers erhöht. In der unteren, aus Quarzkies bestehenden Filterschicht 14 wird das Wasser von den noch verbleibenden Schwebstoffen befreit.

Das Filtrat verläßt den Behälter 1 über das Entnahmesystem und wird mittels der Pumpe 22 durch die Leitung 21 dem Badebecken 31 wieder zugeführt. Vor dem Badebecken 31 wird dem Wasser noch in einer Impfstelle 23 ein Desinfektionsmittel, vorzugsweise Chlor zugesetzt. Dieses dient zur Aufrechterhaltung der Autosterilität des Wassers im Badebecken 31, d. h. es soll Krankheitserreger, die durch die Badegäste in das Badebecken 31 eingebracht werden, möglichst gleich am Ort der Einbringung abtöten.

Die Rückspülung der einzelnen Filterkammern ist z. B. in Abständen von einigen Tagen erforderlich. Sie erfolgt normalerweise vorzugsweise nach Ende des Badebetriebs. Die in der Kammer 4 befindliche Wassermenge ist dann so gering, daß der Wasserspiegel nur wenig über der Filteroberfläche steht. Die Rückspülung erfolgt im Gegenstrom zur Filtration in drei Stufen. In der ersten Stufe wird mit Wasser gespült. Das Rückspülwasser nimmt aus den Filterschichten groben Schmutz, z. B. Haare mit und fließt durch die Rinne 24 und den zu diesem Zweck geöffneten Abfluß 25 ab. In der zweiten Stufe wird das Filtermaterial mit Luft beaufschlagt. Während des Luftdurchgangs reiben die Körner der Filtermaterialien einander, wodurch die angelagerten Partikel abgelöst werden. Bei dieser Luftspülung baut sich unter den Filtertragplatten 15 oder 16 und in den Filtratsammelkammern 17 oder 18 ein Luftpolster auf. Werden die Filter anschließend in der dritten Stufe mit Wasser gespült, so besteht die Gefahr, daß Filtermaterial druckwellenartig ausgetragen wird. Um dies zu vermeiden, ist an jede Filtratsammelkammer 17 oder 18 eine absperrbare Entlüftungsleitung 40 angeschlossen. Über diese Entlüftungsleitungen 40 werden die jeweilige Filtratsammelkammer nach Beendigung der Luftspülung entlüftet. Im Anschluß an die Luftspülung erfolgt in der dritten Stufe wiederum eine Spülung mit Wasser. Hierdurch werden die durch die Luftspülung abgelösten Partikel ausgetragen und über die Rinne 24 und den Abfluß 25 aus dem Behälter 1 entfernt.

Claims (5)

1. Verfahren zum Reinigen und Keimfreimachen von Schwimmbadwasser in einem Behälter, unterteilt in drei von dem Wasser nacheinander durch Schwerkraft durchflossene Kammern, deren erste einen Reaktionsraum, deren zweite einen Ausgleichsraum und deren dritte den Filtrationsraum bildet, wobei in dem Reaktionsraum dem Wasser als Oxidationsmittel Ozon zugesetzt wird und dieses im Reaktions- und Ausgleichsraum mit dem Wasser reagiert, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Reaktions- und Ausgleichsraum aus dem Wasser aus tretende Ozon aufgefangen und in den Reaktionsraum zurückgeführt wird und daß das Filter dadurch regeneriert wird, indem es zunächst mit Wasser, anschließend mit Luft und danach noch einmal mit Wasser gespült wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtratsammelraum unterhalb des Filters im Anschluß an die Spülung mit Luft und vor der zweiten Spülung mit Wasser entlüftet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser in dem Reaktionsraum pulverförmige Aktivkohle nur zeitweise, vorzugsweise während des Badebetriebs, zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Zugabestelle der pulverförmigen Aktivkohle der Restgehalt an Ozon oder das Redoxpotential in dem Wasser gemessen wird und daß nach Maßgabe dieser Messung die zugegebene Menge an Ozon geregelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser zur Erhöhung der Pufferkapazität und Neutralisation über eine zusätzliche Schicht aus Marmor oder dolomitischem Filtermaterial geführt wird.