DE69101245T2 - Umfassendes Wasserbehandlungsverfahren. - Google Patents

Umfassendes Wasserbehandlungsverfahren.

Info

Publication number
DE69101245T2
DE69101245T2 DE69101245T DE69101245T DE69101245T2 DE 69101245 T2 DE69101245 T2 DE 69101245T2 DE 69101245 T DE69101245 T DE 69101245T DE 69101245 T DE69101245 T DE 69101245T DE 69101245 T2 DE69101245 T2 DE 69101245T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
exchange medium
brine
tank
softened
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69101245T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69101245D1 (de
Inventor
P Earl Brane
David L Tucker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hague Wm R Inc
Original Assignee
Hague Wm R Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hague Wm R Inc filed Critical Hague Wm R Inc
Publication of DE69101245D1 publication Critical patent/DE69101245D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69101245T2 publication Critical patent/DE69101245T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J49/00Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
    • B01J49/75Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of water softeners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/006Cartridges

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wasserbehandlungssysteme, die manchmal üblicherweise als Wasserenthärtungssysteme bezeichnet werden, und mehr insbesondere auf ein besonderes System mit einer Wasserenthärtungseinheit und einem Steuersystem für dieselbe und auf deren Gebrauch in kommerziellen/industriellen Anlagen.
  • Ionenaustauschvorrichtungen vom Harztyp haben viele Verwendungszwecke, wie z.-B. das Enthärten von Wasser. Wenn das zu verarbeitende Wasser durch den mit Harz gefüllten Tank hindurchgeleitet wird, werden Ionen in dem zu verarbeiteten Fluid, z.B. Calcium, gegen in dem Harz vorhandene Ionen, z.B. Natrium, ausgetauscht, wodurch nachteilige Ionen aus dem Wasser entfernt und gegen weniger nachteilige Ionen, die sich in dem Harz finden, ausgetauscht werden. Während dieses Ionenaustauschprozesses wird die Fähigkeit des Harzes, Ionen auszutauschen, allmählich reduziert. Das heißt, das Harzbett erschöpft sich, und anschließend wird Wasser durch es in unverarbeiteter Form hindurchströmen.
  • Die Kapazität des Ione.naustauschharzbettes kann aus dem benutzten Harzvolumen und dem besonderen Harztyp bestimmt werden. Die Konzentration von Verunreinigung(en) in dem zu verarbeitenden Wasser kann bestimmt werden, zumindest auf einer Durchschnittsbasis. Daher ist das Wasservolumen, das durch eine besondere Wasserbehandlungseinheit verarbeitet werden kann, bekannt. Nachdem diese Kapazität an Wasser behandelt worden ist, muß das Bett regeneriert werden.
  • Die Regeneration von Ionenaustauschharzen beinhaltet üblicherweise chemisches Ersetzen der nachteiligen Ionen aus dem Harz durch weniger nachteilige Ionen z.B. Ersetzen von Calcium- durch Natriumionen. Dieser Regenerationsprozeß verlangt die Unterbrechung des Behandlungsprozesses, was somit erfordert, daß das Wasser um den Ionenaustauschharztank herumgeleitet wird. Gleichzeitig mit dem Regenerieren des Ionenaustauschharzes kann das Bett rückgespült werden, um aufgefangenes Teilchenmaterial zu entfernen, der Harztank kann gespült werden, um nachteilige lösliche Materialien zu entfernen, es kann eine Behandlung mit einem Sterilisiermittel verhindern, um Bakterienwachstum zu verhindern, usw. Alle diese Arbeitsvorgänge sind bekannter Stand der Technik.
  • Bei der Regeneration von Harzbetten, die zum Behandeln von hartem Wasser benutzt werden, ist eine Vielzahl von Steuerungsbetriebsarten kommerziell benutzt worden. Zum Beispiel arbeiten einige Wasserenthärtungseinheiten mit einem Zeitgeber, der die Regeneration in festgelegten Zeitintervallen verlangt. Diese Betriebsart hat den Nachteil, daß das Harz bett eine verbleibende ausreichende Kapazität haben kann, um für eine ziemliche Zeitspanne danach fortzufahren. Eine weitere Steuerungsbetriebsart beinhaltet das Überwachen des Volumens des Wassers, das behandelt wird, und das Bewirken einer Regeneration, nachdem ein Sollwert erreicht worden ist. Leider können Regenerationszyklen unerwünschtermaßen gerade zu der Zeit, zu der der Wasserbedarf hoch ist, unter dieser Betriebsart ausgelöst werden.
  • Die US-A-3 286 839 ist auf einen Wasserenthärter gerichtet, der in regelmäßigen Zeitintervallen von z.B. jeweils 24 Stunden auf der Basis eines Regenerationszeitgebers regeneriert. Eine Wasseruhr mißt die Wassermenge, die enthärtet worden ist, und wird so eingestellt, daß der Soletank inkrementell gefüllt wird, nachdem jeweils 378 Liter (100 Gallonen) Wasser durch die Wasseruhr hindurchgegangen sind. So wird das Wasser, ias für einen Regenerationszyklus zu dem Soletank geleitet wird, zu dem Gesamtvolumen des Wassers, das durch den Enthärter hindurchgeleitet wird, ins Verhältnis gesetzt. Am Ende des 24-stündigen Regenerationszeitintervalls betätigt der Regenerationszeitgeber geeignete Ventile zum Entfernen des Salzwassers in dem Soletank zum Kontakt mit dem Harz in dem Harzbett mit dadurch erfolgender Regeneration desselben. Es sind keine Vorkehrungen getroffen, um das Harzbett zu schützen, falls das Harzbett sich in der Mitte der Regenerationsperiode des Regenerationszeitgebers erschöpfen sollte.
  • Eine Übersteuerungsüberlegung ungeachtet der benutzten Steuerungsbetriebsart beinhaltet das Erschöpfen des Harzbettes. Wenn dem Harzbett gestattet wird, sich in seiner Ionenaustauschfähigkeit vollständig zu erschöpfen, wird ein einzelner Regenerationszyklus nicht ausreichend sein, um die ursprüngliche Kapazität des Bettes wiederherzustellen. Statt dessen werden oft mehrere Regenerationszyklen erforderlich sein. Außerdem, wenn das Bett nahe bei seinem Erschöpfungspunkt ist und ein hoher Wasserbedarf besteht, können vorhandene kommerzielle Systeme nicht die Kapazität zum Enthärten des zusätzlich verlangten Wassers bereitstellen, ohne die totale Erschöpfung des Harzbettes zu riskieren. Demgemäß werden neue Wasserbehandlungssysteme einschließlich der Art des Betreibens derselben auf diesem Gebiet verlangt.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die Erfindung schafft ein Verfahren zur zyklischen Regeneration eines Wasserenthärtungssystems, das ein Austauschmedium in einem Austauschmediumtank aufweist, der in Fluidverbindung mit einem Solelagertank ist, beinhaltend die Schritte: (a) Bestimmen des Volumens an enthärtetem Wasser, das in den Solelagertank zu füllen ist, um mit der bereits in dem Solelagertank enthaltenen Sole genug Sole zu erzeugen, um das Austauschmedium vollständig zu regenerieren, und Einfüllen des Volumens an enthärtetem Wasser in den Solelagertank; (b) erstes Rückspülen des Austauschmediums mit Wasser, das entgegengesetzt zu der Richtung strömt, in der Wasser während der Wasserenthärtung durch es hindurchströmt; (c) Hindurchleiten von Sole aus dem Solelagertank durch das Austauschmedium; (d) Hindurchleiten von Wasser durch das Austauschmedium; (e) zweites Rückspülen des Austauschmediums mit Wasser, das entgegengesetzt zu der Richtung strömt, in der Wasser während der Wasserenthärtung durch es hindurchströmt; (f) teilweises Nachfüllen des Solelagertanks mit enthärtetem Wasser, um Sole in einer Menge zu erzeugen, die nicht ausreicht, um das Austauschmedium vollständig zu regenerieren; (g) Überwachen des Volumens an Wasser, das enthärtet worden ist, um festzustellen, ob es die Kapazität des Austauschmediums übersteigt; und (h) sofortiges Bewirken der Regeneration, wenn das Volumen an enthärtetem Wasser, das in dem Schritt (g) überwacht wird, die Kapazität des Austauschmediums übersteigt.
  • Die Vorteile der vorliegenden Erfindung beinhalten eine Betriebsart, die verhindert, daß das Austauschmedium erschöpft wird, indem immer eine Regeneration erzwungen wird, wenn eine Reserveeinstellung erreicht wird. Ein weiterer Vorteil ist die Fähigkeit, Wasser auf einer Notbasis zu enthärten, wenn ein hoher Bedarf festgestellt wird, indem immer Sole in dem Soletank gehalten wird. Ein weiterer Vorteil ist eine Notbetriebsart, durch die Brauchwasser die Einheit umgeht, so daß das Austauschbett regeneriert werden kann, bevor es sich vollständig erschöpft. Diese und andere Vorteile werden für den Fachmann auf der Basis der hierin
  • enthaltenen Offenbarung ohne weiteres deutlich werden. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine perspektivische Seitenansicht des Ionenaustauschharzsystems, das ein Gehäuse aufweist, in welchem der Ionenaustauschharzbettank und die Ventilanordnung nach der vorliegenden Erfiniung untergebracht sind;
  • Fig. 2 ist eine Schnittansicht nach der Linie 2-2 in Fig.
  • Fig. 3 ist eine Seitenansicht der den Austauschmediumtank bildenden Bestandteile und ihres Zusammenbaus;
  • Fig. 4 ist eine Perspektivische Ansicht des Zusammenbaus des Ventilgehäuses, der Kolbenventilbaugruppe, der Injektorbaugruppe und der Bypassbaugruppe nach der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 5 ist eine detaillierte Zeichnung der Bestandteile und ihres Zusamrnenbaus für die Injektorbaugruppe und das Ventilgehäuse nach Fig. 4;
  • Fig. 6 ist eine detaillierte Zeichnung der Bestandteile und ihres Zusammenbaus der Kolbenventilbaugruppe nach Fig. 4;
  • Fig. 7 ist eine detaillierte Zeichnung der Bestandteile und ihres Zusammenbaus der Bypassbaugruppe nach Fig. 4;
  • Fig. 8 ist eine Schnittansicht nach der Linie 8-8 in Fig.
  • Fig. 9 ist eine Seitenansicht der Helixantriebsbestandteile, welche die hin- und hergehende Longitudinalbewegung des in Fig. 8 angegebenen Kolbens bewirken;
  • Fig. 10 ist eine weggeschnittene Ansicht der Ventilsteuerbaugruppe, welche den Strom von Wasser und Sole durch dieselbe zeigt;
  • Fig. 11 ist ein Flußdiagramm für die elektronische Steuereinrichtung, die in Verbindung mit dem Wasserenthärtungssystem nach der vorliegenden Erfindung benutzt wird;
  • Fig. 12 ist ein alternatives Flußdiagramm zu dem in Fig. 11 angegebenen; und
  • Fig. 13 ist eine schematische Darstellung von mehreren Was-Serenthärtungseinheiten und ihrer Betriebsart in einem einzelnen System.
  • Diese Zeichnungen werden im einzelnen in Verbindung mit der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung beschrieben werden.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die Wasserenthärtungseinheit des hier beschriebenen Wasserbehandlungssystems nach der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. In einem Gehäuse 10 ist ein Ionenaustauschmediumtank 12 untergebracht (vgl. Fig. 2 und 3). Auf der Oberseite des Tanks 12 ist eine Ventilsteuerbaugruppe 14 montiert, die in Verbindung mit den Fig. 4-9 im einzelnen beschrieben wird. Eine Leitung 16 dient zur Verbindung mit einem Solelagertank 18, und eine Leitung 20 ist die Verbindung mit einem Abfluß. Wasser tritt in das hier beschriebene Wasserbehandlungssystem über einen Einlaß 22 ein, und enthärtetes nasser wird über einen Auslaß 24 entnommen. Ein Rahmen 26 (vgl. auch Fig. 2) ist auf der Oberseite des Gehäuses 10 befestigt und trägt einen Deckel 28, welcher die Ventilsteuerbaugruppe 14 abdeckt.
  • Der Austauschmediumtank 12 kann zwar aus einem oder mehreren Abschnitten bestehen, gemäß Fig. 3 besteht er jedoch aus einem oberen Tankabschnitt 30 und einem unteren Tankabschnitt 32. Diese Anordnung gestattet das Einfügen von zentralen, ringförmigen Abschnitten, um die Höhe des Tanks 12 zu vergrößern, falls das notwendig, erwünscht oder zweckmäßig sein sollte. Gemäß der Darstellung ist der Tank 12 mit einem oberen Sieb/Verteiler 34, einem mittleren Sieb/Verteiler 36 und einem unteren Sieb/Verteiler 38 ausgerüstet. Die Verwendung von drei Sieben/Verteilern gemäß der Darstellung in Fig. 3 gestattet, unterschiedliche Harze oder Austauschmediumbetten zwischen den Verteilern 34 und 36 sowie zwischen den Verteilern 34 und 38 anzuordnen. Austauschbetten können auch auf der Oberseite des Verteilers 34 und unterhalb des Verteilers 38 angeordnet werden, falls das notwendig, erwünscht oder zweckmäßig sein sollte. Es ist klar, daß der mittlere Sieb/Verteiler 36 weggelassen werden kann, um ein einzelnes Bett vorzusehen. Alternativ könnten mit zusätzlichen, in der Mitte angeordneten Tankabschnitten mit zugeordneten Sieben/Verteilern zusätzliche Betten hergestellt werden, falls das notwendig, erwünscht oder zweckmäßig sein sollte. Ein Kopfraum 35 ist zwischen dem oberen Sieb/Verteiler 34 und der sphärischen Oberseite des oberen Mediumtankabschnitts 30 vorgesehen. Vorzugsweise ist der Kopfraum 35 mit Medien gefüllt (z.B. einem Granat mit einer 0,250/0,177 mm Sieböffnung mit einem 0,162/0,119 mm Drahtdurchmesser (60/80 mesh Granat)), die in der Lage sind, teilchenförmige Verunreinigungen aus dem durch sie hindurchgeleiteten Wasser herauszufiltern. Befestigungswin kel 40 tragen die Steuerventilbaugruppe 14. Eine Füllöffnung 42 in dem oberen Mediumtankabschnitt 30 kann benutzt werden, um Harz in den Tank 12 einzubringen, um den oberen Abschnitt zu füllen, der sich in dem oberen Mediumtank 30 befindet, und kann benutzt werden, um das Harz durch Umdrehen des Tanks 12 zu entfernen. Ein Füllstopfen 44 und ein O-Ring 46 verschließen die Öffnung 42, wenn kein Zugang zu ihr verlangt wird. Ebenso hat der untere Mediumtankabschnitt 32 einen Abflußstopfen 48, welcher einen unteren Füllstopfen 50 und einen O-Ring 52 aufnimmt.
  • Der obere Mediumtankabschnitt 30 hat weiter eine Einlaßöffnung 54 und eine Auslaßöf fnung 56, die um seine sphärische Oberseite angeordnet sind. Ein Flansch 58 (vgl. Fig. 2) steht nach unten von der oberen Seite des oberen Mediumtankabschnitts 30 vor und stellt eine Verbindung zwischen der Auslaßöffnung 56 und einem zentralen Durchflußrohr 60 her. Eine Lochplatte 62 und ein zugeordneter O-Ring 64 passen mit dem Flansch 58 zusammen, um einen Hohlraum zu schaffen, der mit dem zentralen Durchflußrohr 60 in Verbindung steht, welches in das Loch in der Platte 62 paßt, und so einen Auslaß für enthärtetes Wasser separat von dem Kopfraum innerhalb des oberen Mediumtankabschnitts 30 zu schaffen, welcher mit zu enthärtendem Brauchwasser gefüllt wird, wenn dieses in den Tank 12 über die Einlaßöffnung 54 eintritt. Der Strom von Wasser, welches über die Einlaßöffnung 54 eingelassen wird, geht nacheinander durch die Granatmedien in dem Kopfraum 35, wo Teilchenmaterial herausgefiltert wird, durch den oberen Sieb/Verteiler 34, durch das obere Harzbett 66, durch den mittleren Sieb/Verteiler 36 und durch das untere Harzbett 68 und schließlich durch den unteren Sieb/Verteiler 38 hindurch. Das Wasser strömt dann aufwärts durch das zentrale Durchflußrohr 60 und in die Kammer, welche durch den Flansch 58 und die Platte 62 gebildet wird, um aus dem Tank 12 über die Auslaßöffnung 56 entnommen zu werden.
  • Die Steuerung des Wasserstroms zwischen dem Austauschmediumtank 12, dem Solelagertank 18 und innerhalb des Austauschmediumtanks 12 wird durch die Ventilsteuerbaugruppe 14 gesteuert, die in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Baugruppe besteht aus einem Ventilgehäuse 70, einer Injektorbaugruppe 72, einer Helixantriebsbaugruppe 74 und einer Bypassbaugruppe 76. Auf diese Einzelteil- und Zusammenbauzeichnung wird in Verbindung mit den Detailzeichnungen jeder dieser Baugruppen, die in anderen Figuren dargestellt sind, Bezug genommen werden.
  • In Fig. 5, auf die Bezug genommen wird, sind die Ventilbaugruppe 70 und die Injektorbaugruppe 72 im einzelnen gezeigt. Ein Ventilgehäuse 71 hat, wie dargestellt, acht Anschlüsse: einen Wassereinlaßanschluß 78, einen Auslaßanschluß 80 für enthärtetes Wasser, einen Helixantriebsanschluß 82, einen Ablaßanschluß 84, einen ersten Austauschmediumtankanschluß 86, einen zweiten Austauschmediumtankanschluß 88, einen ersten Injektoranschluß 90 und einen zweiten Injektoranschluß 92. Eine Endkappe 94 mit einem O-Ring 96 und einern Zylindereinsatz 98 ist mit einem Flansch 100, der Gewindeeinsätze 102a-102e festhält, durch Schrauben 104a-104c verbunden. Die Leitung 20 (Fig. 1) ist mit der Endkappe 94 verbunden.
  • Die Injektorbaugruppe 72 besteht, wie dargestellt, aus einem Injektorgehäuse 106, das ein mit Innengewinde versehenes Ende 108 hat, in das ein Halsstück 110, eine Düse 112, ein Sieb 114, ein O-Ring 116 und ein Gewindestopfen 118 passen. Das Injektorgehäuse 106 hat weiter einen ersten Anschluß 120 und einen zweiten Anschluß 122. Der erste Injektoranschluß 120 paßt mit dem ersten Ventilgehäuseanschluß 90 zusammen, wobei zwischen ihnen ein O-Ring 124 angeordnet wird. Der zweite Injektoranschluß 122 paßt mit dem zweiten Ventilgehäuseanschluß 92 zusammen, wobei zwischen ihnen ein O-Ring 126 angeordnet wird. Ein Gewindestutzen 128 wird mit einem Winkelstück 130 verbunden, das als der Soletankanschluß für den Injektor 72 dient und mit der Leitung 16 (vgl. Fig. 1) verbunden wird. In dem Injektorgehäuse 106 und in der Öffnung, die durch den Gewindestutzen 128 gebildet wird, sind eine Feder 132, ein Ventilelement 134 und ein O-Ring 136 angeordnet. Diese Federbaugruppe wird in das Injektorgehäuse 106 über eine langgestreckte Öffnung 138 eingeführt und nach außen hin durch einen langgestreckten Deckel 140 mit einem dazwischen angeordneten O-Ring 142 verschlossen. Der Deckel 140 wird an dem Injektorgehäuse 106 mittels Schrauben 144a-144f festgehalten.
  • Bei der Ventilbaugruppe 70 paßt der Zylindereinsatz 144 (Fig. 5) in die Öffnung 82, über der ein Flansch 146 an geordnet ist, welcher Gewindeeinsätze 148a-148e enthält. Eine Ventilbaugruppe 150 besteht aus einem Kolben 152, der ein erstes Ventilverschlußstück 154 und ein zweites Ventilverschlußstück 156 aufweist. Ein Ende des Kolbens 152 endigt in einem Kreuzstück 158, welches in die Ventilgehäuseendkappe 94 paßt, und endigt an dem anderen Ende in einer Queröffnung 160. Eine Antriebsachse 162 trägt eine in Längsrichtung gescblitzte Büchse 164 und hat Befestigungseinrichtungen zum Befestigen eines Motors 166 mittels Schrauben 168a und l68b. Die Antriebsachse 162 selbst ist an dem Ventilgehäuseflansch 146 mittels Schrauben 170a-170e befestigt. Das mit einer Öffnung versehene Ende des Kolbens 152 paßt durch die Antriebsachse 162 und die geschlitzte Büchse 164. Ein Querstift 172 mit Führungsschuhen 174 und 176 paßt durch die Öffnung 160 und läuft in dem Längsschlitz in der geschlitzten Büchse 164. Die geschlitzte Büchse 164 gestattet dem Kolben 152, sich lediglich in einer Längsrichtung zu bewegen.
  • Die Helixantriebseinheit (Fig. 6), die eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 152 erzeugt, umfaßt eine Büchse 178, ein Helixantriebszahn:rad 180, ein Helixantriebsmittelstück 182 und ein Helixantriebsende 184. Ein Schaltringdoppelstück 186, ein Schaltringeinzelstück 188 und eine Büchsendruckscheibe 190 vervollständigen die Helixantriebsbaugruppe. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 ist ein Motordeckel 192 an dem Motorbefestigungsflansch der Antriebsachse 162 mittels Schrauben l94a und 194b befestigt. Eine Anschlußleiterplatte (PCB) 196 ist ebenso mittels Schrauben 198a und 198b befestigt. Ein O-Ring 200 vervollständigt die wasserdichte Abdichtung, die zwischen der Helixantriebsbaugruppe 74 und dem Ventilgehäuse 70 hergestellt wird.
  • Bei der Bypassbaugruppe 76, die im einzelnen in Fig. 7 gezeigt ist und auf die nun Bezug genommen wird, hat ein Bypassgehäuse 202 einen Wassereinlaßanschluß 204, der mit dem Ventilgehäuseeinlaßanschluß 78 verbunden ist, und einen Wasserauslaßanschluß 206, der mit dem Ventilgehäuseauslaßanschluß 80 verbunden ist. O-Ringe 205 und 207 dichten den Anschluß 204 an dem Ventilgehäuseeinlaßanschluß 78 bzw. den Anschluß 206 an dem Ventilgehäuseauslaßanschluß 80 ab (vgl. auch Fig. 4). Eine Turbine 208 ist in dem Anschluß 206 durch einen Strömungsrichter 210 gelagert. In Verbindung mit diesem ist ein Druckdifferenzschalter 212 befestigt, der mittels Schrauben 214a-214d und O-Ringen 2l6a und 216b montiert ist, und ein Turbinensensor PCB 218 wird durch eine Sensorkappe 220 und eine Schraube 222 gehalten. Der Schalter 212 gestattet, den Druckabfall an den Harzbetten auf der Basis der Einlaß- und Auslaßwasserdrücke zu überwachen. Wenn dieser Wert zu groß ist, ist das Harzbett (sind die Harzbetten) wahrscheinlich verstopft, und das Wasserenthärtungssystem wird abgeschaltet, d.h. es wird auf volle Bypassbetriebsart geschaltet. Die Turbinensensorbaugruppe besorgt die Durchflußmessung des enthärteten Wassers, welches das System verläßt. Der volle Bypass des Wassers wird erzielt, indem die Bypassbaugruppe 76 benutzt und ein Drehgriff 224 betätigt wird, der an dem Bypassgehäuse 202 durch eine Schraube 226 befestigt ist. Der Griff 224 ist seinerseits an einer Antriebswelle 228 befestigt, und zwischen ihnen ist ein O-Ring 230 angeordnet. Die Antriebswelle 228 ist ihrerseits in eine Kolbenbaugruppe 230 eingeschraubt, die an ihrem anderen Ende mit einer Endkappe 232 verbunden ist. Die Endkappe 232 trägt ihrerseits einen Ventiltestanschluß 234. Die Endkappe 232 ist an dem Bypassgehäuse 202 mittels Schrauben 236a-236h befestigt, welche in Gewindeeinsätze 238a-238h eingeschraubt sind, die in dem Bypassgehäuse 202 befestigt sind. Der O-Ring 240 vervollständigt die Abdichtung, die zwischen der Endkappe 232 und dem Bypassgehäuse 202 hergestellt wird.
  • Schließlich sorgen O-Ringe 242 und 244 für eine abdichtende Berührung zwischen dem ersten und zweiten Tankanschluß 86 und 88 und dem Einlaß 54 bzw. dem Auslaß 56 des oberen Mediumtankabschnitts 30. Die Injektorbaugruppe 72 ist an dem oberen Mediumtankabschnitt 30 durch Schrauben 246a und 246b ebenfalls befestigt. Das Bypassgehäuse 76 wird durch Schrauben 248a-248c festgehalten. Das vervollständigt den Zusammenbau der Ventilsteuerbaugruppe 14.
  • Bezüglich des Betriebes der Ventilsteuerbaugruppe 14 wird auf die Fig. 8-10 Bezug genommen. Die Kolbenventilbaugruppe 150, die innerhalb des Ventilgehäuses 70 angeordnet ist, hat drei besondere Positionen, in die die Ventilverschlußstücke 156 und 154 gebracht werden. Die Verbindungsstelle PCB 196 in Verbindung mit den Schaltern 186 und 188 bildet einen Stoppunkt, wenn jede dieser drei Positionen erreicht wird, und gestattet somit, den Motor 166 zu inaktivieren, was im folgenden noch näher beschrieben ist.
  • Die Position der Kolbenventilbaugruppe 150, die in Fig. 8 gezeigt ist, ist die normale Betriebsart, in der zu enthärtendes Brauchwasser in das Ventilgehäuse 70 über den Einlaßanschluß 78 eintritt und über den zweiten Tankanschluß 88 in den Tank 12 gelangt, um enthärtet zu werden. Das Ventilverschlußstück 154 ist mit dem Ventilsitz 252 in Kontakt und verhindert daher, daß Wasser an dem ersten Ventilverschlußstück 154 vorbeifließt. Ebenso ist die Ablaßleitung 20 durch den O-Ring 230 an dem kreuzförmigen Ende des Kolbens 152 blockiert. Enthärtetes Wasser wird aus dem Austauschmediumtank 12 über einen ersten Tankanschluß 86 und aus dem Ventilgehäuse 70 über den Auslaßanschluß 80 entnommen, wobei das erste Ventilverschlußstück 154 wieder verhindert, daß das Wasser an ihm vorbeifließt, weil es auf dem Ventilsitz 252 sitzt. In dieser normalen Betriebsart erfüllt das zweite Ventilverschlußstück 156 keine Funktion. Der Motor 166 bewirkt daß der Mittenhelixantrieb 182 seine Ventilbetätigungsfläche in Kontakt mit dem Tellerventil 134 dreht (z.B. durch Nockenwirkung), um das Kniestück 130 zu öffnen und enthärtetem Wasser zu gestatten, hinaus aus der Gewindebüchse 128, dein Kniestück 130 und in die Leitung 16 und schließlich in den Solelagertank 18 zu fließen. Sämtliche Sole, die in dem Tank 18 erzeugt wird, ist mit enthärtetem Wasser. Danach bringt der Motor 166 den Kolben 159 in eine Position, in welcher das zweite Ventilverschlußstück 156 auf dem Ventilsitz 250 sitzt. Das öffnet die Ablaßleitung 20. Das erste Verltilverschlußstück 154 ist jedoch noch mit dem Ventilsitz 252 in Kontakt. Die neue Position des zweiten Ventilverschlußstücks 156 verhindert, daß Brauchwasser, das in den Ventilgehäuseeinlaßanschluß 78 eintritt, zu dem zweiten Ventilgehäusetankanschluß 88 fließt. Statt dessen gestattet die Position des ersten Ventilverschlußstücks 154 dem Brauchwasser nun, aus dem zweiten Ventilgehäuseinjektoranschiuß 92 hinaus- und von da aus in das Injektorgehäuse 106 zu fließen. Ein Teil des Wassers strömt auch über den ersten Injektoranschluß 120 in das Ventilgehäuse 70 und hinaus aus dem ersten Ventilgehäusetankanschluß 86 in den Austauschmediumtank 12, aber in der Richtung, die zu dem normalen Durchfluß entgegengesetzt ist, welcher während des Enthärtens von eintretendem Brauchwasser erzeugt wird. Das ist das sogenannte "Rückspülen", das bekannter Stand der Technik ist. Der Rückspülzyklus gestattet, suspendierte Feststoffe und Fremdmaterial aus dem Granatbett und dem Ionenaustauschharz innerhalb des Austauschmediumtanks herauszuwaschen. Dieses Rückspülwasser geht durch den zweiten Ventilgehäusetankanschluß 88 hindurch und aus der Ablaßleitung 20 hinaus. Der Doppelschaltring 186 und de:r Einzelschaltring 188 gestatten eine Zeitsteuerung durch die Steuerungen für die Dauer von sämtlichen Zyklen durch Tragen von sieben Drei-Bit-Binärzahlen, die zu dem Mikroprozessor zurückgeliefert werden und die präzise Position des Kolbens 152 und daher den präzisen Zyklus und den Durchfluß von Wasser in der Ventilsteuerbaugruppe 14 angeben. Vertiefungen in den Schaltringen 186 und 188 erfassen Schalter an der Verbindungsstelle PCB 196 und bilden die Binärzahl, obgleich Stege oder andere Markierungen benutzt werden könnten.
  • Wenn dieser Zyklus vollendet worden ist, geht der Kolben 152 wieder in eine Position, in der das zweite Ventilverschlußstück 156 noch mit dem Ventilsitz 250 in Kontakt bleibt, wobei aber nun das erste Ventilverschlußstück 154 wieder auf dem Ventilsitz 254 sitzt. In dieser Position hat der Durchfluß von Brauchwasser, das in den Ventilgehäuseeinlaßanschluß 78 eintritt und über den zweiten Ventilgehäuseinjektoranschluß 92 austritt, eine derart ausreichende Geschwindigkeit, wenn es durch die Düse 112 hindurchgeht, daß ein Teilvakuum innerhalb des Injektorgehäuses 106 in Verbindung mit der Gewindebüchse 128 aufgebaut wird. Der Ventilteller 134 wird durch die Nockenwirkung des Antriebs 132 in eine offene Position bewegt, so daß dieses Teilvakuum Solewasser aus dem Soletank 18 zurück durch die Leitung 16 und in das Injektorgehäuse 106 saugt, um es mit Brauchwasser zu vermischen, welches durch den ersten Injektoranschluß 122 in das Ventilgehäuse 70 und von da aus über den erster Ventilgehäusetankanschluß 86 hinaus gelangt ist. Diese "Solebildung" oder dieser umgekehrte Ionenaustausch frischt das Ionenaustauschharz wieder auf und stellt seine ursprüngliche Kapazität zum Enthärten von Wasser wieder her. Der Ausfluß wird aus dem Austauschmediumtank 12 über den zweiten Ventilgehäusetankanschluß 88 und über die Ablaßleitung 20 abgesaugt. Wenn der Zeitgeber anzeigt, daß dieser Zyklus vollendet worden ist, bewegt sich der Kolben 152 wieder in die entgegengesetzte Richtung, und jede dieser Operationen wird seguentiell wieder ausgeführt, aber nun in der umgekehrten Reihenfolge. Das heißt, in der nächsten oder mittleren Position wird das Ionenaustauschharz rückgespült. Anschließend wird der Kolben 152 zurück in die Position bewegt, die in Fig. 8 dargestellt ist, und das Wasserenthärten wird wieder begonnen. Schließlich wird enthärtetem Wasser wieder gestattet, in den Solelagertank 18 zu fließen. Während der Solebildungsoperation erfolgt ein Durchfluß von Wasser direkt zwischen dem Ventilgehäuseeinlaßanschluß 78 und dem Auslaßanschluß 80, so daß kein Betriebsverlust auftritt.
  • Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 152 wird durch die Helixantriebsbaugruppe 74 bestimmt, insbesondere durch das Helixantriebszahnrad 180, das Helixantriebsmittelstück 182 und das Helixantriebsende 184. In Fig. 9, auf die nun mehr insbesondere Bezug genommen wird, ist zu erkennen, daß der Führungsschuh 176 in der Helixbahn schräg in einer Richtung angeordnet ist. Nicht gezeigt ist in Fig. 9 der Führungsschuh 174, der gegenüber dem Führungsschuh 176 angeordnet ist. Diese Führungsschuhe folgen der Doppelhelixbahn. Da jedoch der Querstift 176 nur einen Bewegungsfreiheitsgrad hat, nämlich in dem Schlitz der geschlitzten Büchse 164, kann sich der Querstift 172, der durch die Führungsschuhe 174 und 176 geführt wird, nur longitudinal in der Richtung des Kolbens 152 bewegen, wenn sich der Helixantrieb angetrieben durch den Motor 166 dreht. Das stellt somit ein einfaches, jedoch äußerst effizientes und zuverlässiges Hin- und Herbewegungss ystem für den Kolben 152 dar.
  • Der Betrieb der Ventilsteuerbaugruppe 14 wird durch einen Mikroprozessor gesteuert, der ein Programm enthält, das im folgenden in Verbindung mit Fig. 11 beschrieben wird. Am Anfang müssen jedoch Daten in das Programm eingegeben werden, um die RESERVE für das System zu berechnen. Das Wasserbehandlungssystem nach der vorliegenden Erfindung hält eine Reservekapazität aufrecht, um zu verhindern, daß das Harzbett vollständig erschöpft wird. Vorzugsweise ist diese RESERVE gleich dem mittleren Wasserverbrauch eines Tages, obgleich andere Zeitspannen nach Bedarf, Erwünschtheit oder Zweckmäßigkeit ausgewählt werden können. Zum Berechnen der RESERVE muß die "Kornkapazität" des Harztanks eingegeben werden (diese ist von der Harzmenge in dem Tank und von der Zusammensetzung des Harzes abhängig), die Härte des zu behandelnden Wassers wird eingegeben; die Anzahl der Personen in der Familie, die sich des Wasserbehandlungssystems bedienen, wird eingegeben; der durchschnittliche Wasserverbrauch in Litern/Tag (Gallonen/Tag) wird in die Software eingebettet, obgleich es sich um eine Variable handeln könnte, die ebenfalls eingegeben wird; und der Computer berechnet dann die RESERVE. Als ein Beispiel sei angenommen, daß der Tank 12 eine Kapazität von 1490 Gramm (23000 Körnung) hat, wobei die Härte des zu behandelnden Wassers 0,171 Gramm/Liter (10 Körner/Gallone) beträgt, die Familie aus vier Personen besteht und der durchschnittliche Verbrauch 284 Liter/Tag/Person (75 Gallonen/Tag/Person) beträgt. Die Gesamtkapazität des Tanks 12 beträgt 8706 Liter (2300 Gallonen), und die RESERVE eines Tages ist gleich 1136 Litern (300 Gallonen). Das Volumen an Wasser, das vor der Regeneration enthärtet werden soll, Vs, ist dann gleich 7570 Liter (2000 Gallonen). Die Tageszeit, zu der der Computer den Status des Systems abfragt, kann zusätzlich eine Variable sein oder kann in dem Computer voreingestellt werden, zweckmäßig z.B. auf 12 Uhr mittags.
  • Wenn die vorstehende Information in den Computer eingegeben worden ist, startet öas Computerprogramm in einem Block 256. Da das System dafür ausgelegt ist, eine vollständige Erschöpfung des Harzbettes in dem Tank 12 zu verhindern, schaut der Anfangsschritt des Computerprogramms in dem Block 258 nach, um festzustellen, ob das Volumen des enthärteten Wassers die berechnete Kapazität, Vs, des Harzbettes (der Harzbetten) in dem Tank 12 übersteigt. In dem vorstehend angenommenen hypothetischen Fall ist die Kapazität zu 7570 Litern (2000 Gallonen) berechnet worden. Wenn das Programm feststellt, daß diese Kapazität überschritten worden ist, geht das Programm weiter zu einem Block 260, wo die Regeneration des Harzbettes sofort begonnen wird, ungeachtet der Tageszeit. Das Computerprogramm in dem Block 261 schaut auch nach, um die Druckdifferenz, ΔP, zwischen dem eintretenden harten Wasser und dem austretenden enthärteten Wasser festzustellen.. Wenn ΔP einen vorgegebenen Wert für das System übersteigt, wird angenommen, daß die Harzbetten verstopft sind und daß eine Notregeneration ebenfalls erforderlich ist. Die kegeneration des Harzbettes erfolgt bei dem Wasserbehandlungssystem so, wie es in Verbindung mit den vorhergehenden Zeichnungen beschrieben worden ist. Dabei handelt es sich um Übersteuerungssituationen, die in den Blöcken 258 und 261 in dem Programm auftreten und besondere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind.
  • Wenn das Volumen des enthärteten Wassers, Vs, die Kapazität des Systems nicht überschritten hat und wenn die Druckdifferenz den Sollwert nicht überschritten hat, geht das Computerprogramm zu einem Block 262, in welchem die Tageszeit, Td, abgefragt wird. Diese Zeit kann, wie oben erwähnt, durch den Benutzer eingestellt werden oder kann in das Computerprogramm eingebettet sein. Mitternacht ist eine zweckmäßige Zeit zum Abfragen des Systems, da es eine wahrscheinliche Zeit ist, zu der dem Wasserbehandlungssystem kein Wasser entnommen wird. Wenn die eingestellte Tageszeit nicht erreicht worden ist, kehrt das Programm zu dem Block 258 zurück. Wenn jedoch die Abfragetageszeit erreicht worden ist, geht das Computerprogramm zu einem Block 264, wo das Programm wieder schaut, um festzustellen, ob die Entwurfskapazität des Systems, nämlich 7570 Liter (2000 Gallonen) in dem obigen Beispiel, erreicht worden ist. Mit anderen Worten, das Programm sieht nach, um festzustellen, ob das Wasserbehandlungssystem die RESERVE-Kapazität für das Harzbett erreicht hat. Wenn dieser Wert nicht erreicht worden ist, kehrt das Programm zu dem Block 258 zurück.
  • Wenn das Programm feststellt, daß das Harzbett in dem RESERVE-Teil des Bettes arbeitet, dann geht das Computerprogramm weiter zu einem Block 266, wo der Computer das Volumen des Wassers berechnet, das dem Solelagertank 18 zugesetzt werden muß, um ausreichend Sole herzustellen, um das Harzbett zu regenerieren und seine Anfangskapazität wiederherzustellen. Da das Volumen des Wassers, welches durch das Harzbett hindurchgeleitet wird, variieren kann, gewährleistet dieser Schritt des Computerprogramms, daß nur die Mindestmenge an Sole, die erforderlich ist, um mit dem Harzbett ausgetauscht zu werden, benutzt wird, da die Regenerationsseguenz nach der vorliegenden Erfindung immer einen Teil der Sole zurückhält, die in dem Solelagertank 18 zuvor gebildet worden ist, braucht nur das Volumen an Wasser, das benötigt wird, um die Sole auf das verlangte Volumen zu bringen, zugesetzt zu werden. Nachdem das Wasservolumen in dem Block 266 berechnet worden ist, geht das Computerprogramm zu einem Block 268, in welchem der Motor 166 betätigt wird, um den Helixantrieb zu drehen, so daß die Nockenwirkung des Mittenhelixartriebs 182 das Tellerventil 134 betätigt, um dem berechneten Volumen an Wasser zu gestatten, in den Solelagertank 18 zu strömen. Danach wird der Motor 166 betätigt, um den Kolben 152, der in dem Ventilgehäuse 70 angeordnet ist, zu bewegen und das Harz in dem Austauschmediumtank 12 rückzuspülen. Das Programm geht dann zu einem Block 270, wo eine Zeitpause oder Verzögerung, Tp, stattfindet. Diese Verzögerung gibt dem in den Solelagertank 18 eingeleiteten Wasser genügend Zeit, um ausreichend Sole aufzulösen und eine Solelösung zu bilden, die zur Behandlung des Harzes in dem Austauschmediumtank 12 geeignet ist. Eine übliche Zeitpause beträgt zwei Stunden, was bedeutet, daß die Regeneration des Harzbettes normalerweise um 2:00 Uhr nachts gemäß dem Schritt 272 des Computerprogramms erfolgt. Es ist zu erkennen, daß bei der Notregenerationsbetriebsart in dem Block 260 die Zeitpause in dem Block 270 ebenfalls auftritt. Anschließend an die Regeneration des Harzbettes geht das Programm zu einem Schritt 274, in welchem das akkumulierte Volumen an enthärtetem Wasser auf null rückgestellt wird. Das Programm kehrt dann zu dem Block 258 des Programms zurück.
  • Die Notregeneration, die in dem Block 260 des Computerprogramms ausgeführt wird, verlangt, daß das Bett mit der Sole regeneriert wird, die in dem Solelagertank 18 aufgrund der teilweisen Nachfüllung desselben vorhanden ist. Anschließend an diese Teilregeneration des Harzbettes wird der Teilnachfüllverfahrensschritt (f) auf die volle Kapazität des Harzbettes eingestellt, und der Verfahrensschritt (a) wird weggelassen. Bei Td wird dann die volle Menge an Sole in dem Solelagertank 18 benutzt, um das Bett zu regenerieren. Abhängig von der Menge an Wasser, die zwischen der Zeit, zu der die Notregeneration ausgeführt wurde, und der normalen Regenerationszeit, Td, benutzt wurde, kann diese SegtIenz bei Notregeneration dazu führen, daß dem Bett zuviel Sole zugeführt wird. Alternativ könnte ein Extrabedarf an Wasser danach dazu führen, daß die Kapazität des Harzbettes wieder überschritten wird, bevor die geeignete Standardregenerationstageszeit, Td, erreicht ist. Demgemäß modifiziert das alternative Computerprogramm, das in Fig. 12 dargestellt ist, die Notregenerationssequenz. Anschließend an die Notregeneration in dem Schritt 260 geht das Programm zu einem Block 276, wo das Volumen an enthärtetem Wasser wieder überwacht wird, um festzustellen, ob es die Kapazität des Systems überschritten hat, nämlich 8706 Liter (2300 Gallonen) in dem hier benutzten Beispiel. Wenn die Kapazität wieder überschritten worden ist, dann kehrt das Programm zu dem Schritt 260 zurück, wo die Notregeneration wieder ausgeführt wird. Wenn jedoch die volle Kapazität des Harzbettes nicht überschritten worden ist, geht das Computerprogramm weiter zu einem Block 278, wo die Tageszeit wieder abgefragt wird. Diese Tageszeit kann dieselbe Zeit sein oder nichts die die Standardregeneration in dem Block 262 benutzt. Wenn diese Abfragetageszeit in dem Block 278 nicht erreicht worden ist, kehrt das Programm zu dem Block 276 zurück, um wieder die Kapazität des Wassers zu überwachen, das durch das Wasserbehandlungssystem hindurchgeleitet wird. Wenn die Abfragetageszeit erreicht worden ist, dann geht das Programm weiter zu einem Schritt 280, in welchem die Ventilsteuerbaugruppe 14 aktiviert wird, um den Solelagertank 18 mit ausreichend Wasser zu füllen, damit das Harzbett vollständig mit Sole behandelt wird, und das Programm geht weiter zu dem Block 270.
  • Wenn mehrere erfindungsgemäße Wasserbehandlungssysteme in einer kommerziellen oder industriellen Anlage benutzt werden sollen, wo große Mengen an Wasser zu enthärten sind, kann die Betriebssequenz benutzt werden, die in Fig. 13 dargestellt ist. Lediglich zu Veranschaulichungszwecken wurden vier Einheiten für die Darstellung in Fig. 13 gewählt. Es ist klar, daß eine größere oder kleinere Zahl von Einheiten parallel geschaltet werden kann, wie es in Fig. 13 dargestellt ist. Wiederum ist vorgeschrieben, daß durch keine der Einheiten eine Wassermenge hindurchgeleitet wird, durch die das Harzbett vollkommen erschöpft wird. Da keine zwei Wasserbehandlungseinheiten dieselbe Druckdifferenz und somit denselben volumetrischen Wasserstrom aufweisen werden, ist es nicht sicher anzunehmen, daß ein Viertel des Wasserdurchflusses durch jede der vier Einheiten hindurchgeleitet wird, wenn diese parallel betrieben werden. Wenn diese Annahme gemacht werden wurde, nähme die Bedienungsperson ein klares Risiko auf sich, daß eine der Einheiten bevorzugt eine niedrigere Druckdifferenz aufweisen würde und deshalb bis zur Erschöpfung betrieben werden könnte. Daher gewährleistet diese Betriebsart der vorliegenden Erfindung immer, daß kein Tank erschöpft wird. Als eine Alternative könnte z.B. der regenerierte Tank von der Leitung abgeschaltet gehalten werden, so daß wenigstens ein Tank in RESERVE vorhanden wäre, wenn sich eine Notsituation ergeben sollte.
  • Bei den vier Wasserenthärtungseinheiten, die in Fig. 13 oben dargestellt sind, beginnt jede Einheit mit einem vollständigen Harzbett, wie es bei A gezeigt ist. Fünf Regenerationszyklen sind dann bei C-G gezeigt. Um die Sequenz für den Sollwert des gemessenen Bedarfs festzulegen, wird die Kapazität der kleinsten der vier Einheiten durch die Zahl der Einheiten dividiert. In der Darstellung in Fig. 13 würde bei Einheiten gleicher Kapazität die Kapazität irgendeiner Einheit durch vier dividiert werden. Es sei angenommen, daß jede Einheit in der Lage ist, 454 Liter (120 Gallonen) Wasser zu enthärten. Diese Kapazität dividiert durch die Zahl der Einheiten ergibt den Sollwert von 113,5 Litern (30 Gallonen). Das bedeutet, daß die Einheiten 1-4 im Durchschnitt jeweils 113,5 Liter (30 Gallonen) enthärten werden. Eine oder mehrere der Einheiten können über oder unter dieser Durchschnittszahl liegen. Wenn diese Kapazität zum ersten Mal durch irgendeine der Einheiten erreicht worden ist, dann wird die Einheit 1 regeneriert. Die Wahl des Tanks 1 ist willkürlich. Irgendeine Einheit könnte ausgewählt worden sein, nicht notwendigerweise diejenige Einheit, die die Regeneration ausgelöst hat. Wenn die Einheit 1 regeneriert worden ist, wird sie sofort wieder in Betrieb genommen. Der Zähler wird bei dem Einsetzen der Regeneration auf null rückgesetzt. Die Überwachung, wann irgendeine Einheit 113,5 Liter (30 Gallonen) erreicht, wird wieder begonnen. In dem Zyklus D wird, wenn 113,5 Liter (30 Gal1onen) wieder zum ersten Mal durch irgendeine Einheit erreicht werden, seguentiell der Tank 2 regeneriert, und die übrigen Einheiten fahren fort, das Wasser zu enthärten. Zu der Zeit, zu der der Zyklus E erreicht wird, ist die einzige Einheit, die :nicht regeneriert zu werden braucht, die Einheit 4, für vier Wasserenthärtungszyklen gelaufen. Da im Durchschnitt jeder Zyklus das Enthärten von 113,5 Litern (30 Gallonen) beinhaltet, ist ihre Kapazität nicht erreicht worden, und im Zyklus F wird sie zur Regeneration herausgezogen. Der Zyklus beginnt dann wieder bei G. Dieses Beispiel basiert zwar auf 4 Einheiten, es ist jedoch klar, daß andere Zahlen benutzt werden könnten, um den Regenerationssollwert zu berechnen. Wichtig ist der Betrieb in einer Betriebsart, durch die eine vollständige Erschöpfung von irgendeiner Einheit vermieden wird. Dadurch, daß die Regeneration auf die Einheit mit der kleinsten Kapazität gegründet wird, können Einheiten ungleicher Kapazität nach Notwendigkeit, Erwünschtheit oder Zweckmäßigkeit benutzt werden.

Claims (7)

1. Verfahren zur zyklischen Regeneration eines Wasserenthärtungssystems, das ein Austauschmedium in einem Austauschmediumtank (12) aufweist, der in Fluidverbindung mit einem Solelagertank (18) ist, beinhaltend die Schritte:
a) Bestimmen des Volumens an enthärtetem Wasser, das in den Solelagertank (18) zu füllen ist, um mit der bereits in dem Solelagertank (18) enthaltenen Sole genug Sole zu erzeugen, um das Austauschmedium vollständig zu regenerieren, und Einfüllen des Volumens an enthärtetem Wasser in den Solelagertank (18);
b) erstes Rückspülen des Austauschmediums mit Wasser, das entgegengesetzt zu der Richtung strömt, in der Wasser während der Wasserenthärtung durch es hindurchströmt;
c) Hindurchleiten von Sole aus dem Solelagertank (18) durch das Austauschmedium;
d) Hindurchleiten von Wasser durch das Austauschmedium;
e) zweites Rückspülen des Austauschmediums mit Wasser, das entgegengesetzt zu der Richtung strömt, in der Wasser während der Wasserenthärtung durch es hindurchströmt;
f) teilweises Nachfüllen des Solelagertanks (18) mit enthärtetem Wasser, um Sole in einer Menge zu erzeugen, die nicht ausreicht, um das Austauschmedium vollständig zu regenerieren;
g) Überwachen des Voluxnens an Wasser, das enthärtet worden ist, um festzustellen, ob es die Kapazität des Austauschmediums überst:eigt; und
h) sofortiges Bewirken der Regeneration, wenn das Volumen an enthärtetem Wasser, das in dem Schritt (g) überwacht wird, die Kapazität des Austauschmediums übersteigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schritte (c) und (d) gleichzeitig ausgeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Schritt des teilweisen Nachfüllens des Solelagertanks (18) enthärtetes Wasser in einer Menge in den Tank (18) nachgefüllt wird, die ausreicht, um Sole zum Regenerieren von etwa der Hälfte des Austauschmediums zu erzeugen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Austauschmediumtank (12) außerdem ein Bett von inerten Partikeln zum Herausfiltern von teilchenförmigen Verunreinigungen in dem Wasser, bevor das Wasser in das Austauschmedium darin eintritt, enthält.
5, yerfahren nach Anspruch 1, wobei eine Reservekapazität für das Austauschmedium in dem Austauschmediumtank (12) auf der Basis der Kapazität des Austauschmediums, der Härte des zu enthärtenden Wassers und der erwarteten Wasserenthärtungsmenge pro Zeiteinheit eingestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Druckdifferenz des zu enthärtenden Wassers und die des enthärteten Wassers überwacht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei, wenn die überwachte Druckdifferenz einen vorbestimmten Wert übersteigt, die Regeneration sofort bewirkt wird.
DE69101245T 1990-03-15 1991-03-14 Umfassendes Wasserbehandlungsverfahren. Expired - Fee Related DE69101245T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/493,896 US5089140A (en) 1990-03-15 1990-03-15 Comprehensive water treatment system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69101245D1 DE69101245D1 (de) 1994-04-07
DE69101245T2 true DE69101245T2 (de) 1994-06-01

Family

ID=23962155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69101245T Expired - Fee Related DE69101245T2 (de) 1990-03-15 1991-03-14 Umfassendes Wasserbehandlungsverfahren.

Country Status (5)

Country Link
US (2) US5089140A (de)
EP (1) EP0447350B1 (de)
AT (1) ATE102173T1 (de)
CA (1) CA2038358A1 (de)
DE (1) DE69101245T2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013211413A1 (de) * 2013-06-18 2014-12-18 Anton Jäger Funktionskopf
US10767770B2 (en) 2017-02-28 2020-09-08 Culligan International Company Control valve assembly for fluid treatment apparatus

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5378370A (en) * 1990-03-15 1995-01-03 Wm. R. Hague, Inc. Water treatment tank
US5544072A (en) * 1991-05-24 1996-08-06 Ecowater Systems, Inc. Method for regeneration of a water softener
US5162080A (en) * 1991-10-16 1992-11-10 Ecowater Systems, Inc. Rotary flow control valve
US5415767A (en) * 1992-05-28 1995-05-16 Judo Wasseraufbereitung Gmbh Water treatment plant
EP0673275A4 (de) * 1992-12-14 1996-02-28 Ecowater Systems Inc Methode und vorrichtung zur behandlung von flüssigkeit in verschiedenen behältern.
US5628899A (en) * 1995-03-10 1997-05-13 Fleck Controls, Inc. Control mechanism for controlling regeneration of two water treatment tanks
US6036866A (en) * 1997-03-10 2000-03-14 Ecodyne Water Treatment, Inc. Apparatus and method for fluid treatment units connected in parallel
US6206042B1 (en) 1998-03-06 2001-03-27 Chemical Engineering Corporation Modular control apparatus for water treatment system
US6032821A (en) 1998-06-03 2000-03-07 United States Filter Corporation Center opening treatment tank
US6290845B1 (en) 1999-02-26 2001-09-18 Inetwater Llc Water softener tank
US6296772B1 (en) 2000-03-23 2001-10-02 Corn Products International, Inc. Split ion exchange system and method of operating
GB2362114B (en) * 2000-05-09 2004-01-21 Kinetico Ltd Water treatment apparartus
US6402944B1 (en) 2000-09-21 2002-06-11 Clack Corporation Water softener control valve with removable seal stack
US6444127B1 (en) 2000-09-21 2002-09-03 Clack Corportion Water conditioning unit control valve
US6790362B2 (en) * 2002-01-11 2004-09-14 Culligan International Company Efficiency mode for water softener
JP2007512120A (ja) * 2003-11-07 2007-05-17 スングァン カンパニー リミテッド 自動再生冷/温軟水化装置
EP1751065A2 (de) * 2004-05-18 2007-02-14 Basin Water Inc. Verfahren zur entfernung von perchlorat
US20070262004A1 (en) * 2004-11-05 2007-11-15 Jordan George R Water Treatment Apparatus
US7966097B2 (en) * 2006-02-28 2011-06-21 Ecowater Systems Llc Method for regeneration of a water softener
WO2007103234A2 (en) * 2006-03-03 2007-09-13 Kinetico Incorporated Method and apparatus for water treatment system regeneration control
DE102007010641A1 (de) * 2007-03-02 2008-09-04 Bwt Wassertechnik Gmbh Vorrichtung zur Enthärtung von Rohwasser
US7901576B2 (en) * 2007-08-06 2011-03-08 Enpress, L.L.C. Composite water treatment vessel including liquid distributor plates
US8110103B2 (en) * 2007-08-06 2012-02-07 Enpress Llc Flow-control supports for distributor plates in composite pressure vessel assemblies
US8382994B2 (en) * 2007-08-06 2013-02-26 Enpress Llc Method of preparing a composite pressure vessel for use as a water treatment apparatus
CA2639981C (en) 2007-10-02 2012-11-27 Culligan International Company Electronic bypass system for a fluid treatment system
US8671985B2 (en) 2011-10-27 2014-03-18 Pentair Residential Filtration, Llc Control valve assembly
US9010361B2 (en) 2011-10-27 2015-04-21 Pentair Residential Filtration, Llc Control valve assembly
US9637397B2 (en) 2011-10-27 2017-05-02 Pentair Residential Filtration, Llc Ion removal using a capacitive deionization system
US9695070B2 (en) 2011-10-27 2017-07-04 Pentair Residential Filtration, Llc Regeneration of a capacitive deionization system
US8961770B2 (en) 2011-10-27 2015-02-24 Pentair Residential Filtration, Llc Controller and method of operation of a capacitive deionization system
DE102012007579A1 (de) * 2012-04-14 2013-10-17 Judo Wasseraufbereitung Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Wasserbehandlungsanlage
DE102012007566A1 (de) * 2012-04-14 2013-10-17 Judo Wasseraufbereitung Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Wasserbehandlungsanlage
US11994035B2 (en) 2018-07-03 2024-05-28 Pentair Residential Filtration, Llc Valve controller system and method
US11820677B2 (en) 2020-01-30 2023-11-21 Christopher D. Nancrede Multi-sequence water softener system and method
CN112777811B (zh) * 2021-02-05 2023-10-10 陈云 一种手动再生软净一体机及软水制水方法

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE18909E (en) * 1925-07-09 1933-08-01 Water softening apparatus
US2617766A (en) * 1949-12-08 1952-11-11 Ewbank And Partners Ltd Ion-exchange processes for the treatment of water
US2684942A (en) * 1950-07-18 1954-07-27 Culligan Inc Service header for water softening installations
US2722514A (en) * 1950-10-06 1955-11-01 Frank P Sloan Water softening apparatus
US2800229A (en) * 1953-12-22 1957-07-23 Jr Charles A Spaulding Automatic water softener
US2938868A (en) * 1955-03-11 1960-05-31 Infilco Inc Method of controlling regeneration of ion exchangers and apparatus
US3164550A (en) * 1961-08-29 1965-01-05 Wiley W Lowrey Jr Apparatus for softening water
US3286839A (en) * 1962-07-16 1966-11-22 Culligan Inc Brine saver device
US3249122A (en) * 1963-08-16 1966-05-03 Lambert W Fleckenstein Control valve for water softeners
US3396845A (en) * 1964-06-18 1968-08-13 June S Bouskill Water conditioning system
US3292789A (en) * 1965-02-23 1966-12-20 Bernard E O'connor Automatic water softening system
US3366241A (en) * 1965-10-08 1968-01-30 Houston Engineering Res Corp Control system for water treatment apparatus
US3509998A (en) * 1966-05-19 1970-05-05 William H Pellett Automatic regenerating apparatus for water softener
US3460566A (en) * 1967-07-10 1969-08-12 Myers & Bro Co F E Multi-way flow control valve
US3891552A (en) * 1974-04-12 1975-06-24 William C Prior Control valve for water softeners
US4181605A (en) * 1976-06-24 1980-01-01 Braswell John W Water softening system
US4385357A (en) * 1978-04-14 1983-05-24 Water Refining Company, Inc. Water treatment system and control therefor
US4237538A (en) * 1978-11-24 1980-12-02 Permo S.A. Electronic means for controlling the regeneration of resins in a resin type ion exchange device
US4275448A (en) * 1978-11-24 1981-06-23 Permo Electronic means for controlling the regeneration of resins in a resin type ion exchange device
DE2950728C2 (de) * 1979-12-17 1982-12-02 Gebrüder Heyl KG Gesellschaft für Analysentechnik, 3200 Hildesheim Verfahren zum zyklischen Regenerieren von Wasserenthärtungsanlagen und programmgesteuerte Wasserenthärtungsanlage zur Durchführung des Verfahrens
US4448682A (en) * 1980-08-08 1984-05-15 Akzona, Incorporated Production of purified brine
US4305826A (en) * 1980-10-30 1981-12-15 United Standard Management Corporation Method and apparatus for softening and filtering water
US4383920A (en) * 1981-05-29 1983-05-17 Ecolochem, Inc. Mobile fluid purification system
US4659460A (en) * 1981-05-29 1987-04-21 Ecolochem, Inc. Mobile fluid purification unit
US4385992A (en) * 1981-06-29 1983-05-31 Autotrol Corporation Water softener control
US4427549A (en) * 1982-08-19 1984-01-24 Kinetico, Inc. Deionization method and apparatus
US4490249A (en) * 1982-08-27 1984-12-25 Autotrol Corporation Microcomputer controlled demand/scheduled water softener
US4426294A (en) * 1982-08-27 1984-01-17 Autotrol Corporation Microcomputer controlled demand/scheduled water softener
US4469602A (en) * 1982-08-27 1984-09-04 Autotrol Corporation Microcomputer controlled demand/scheduled water softener having automatic resin bed sensing
US4676914A (en) * 1983-03-18 1987-06-30 North Coast Systems, Inc. Microprocessor based pump controller for backwashable filter
US4470911A (en) * 1983-10-11 1984-09-11 Autotrol Corporation Microcomputer controlled demand/scheduled water softener with variable capacity
US4722797A (en) * 1983-10-27 1988-02-02 Ecodyne Corporation Method for regeneration of a water softener
US4693814A (en) * 1984-09-04 1987-09-15 Kinetico. Inc. Water treatment apparatus
US4764280A (en) * 1984-09-04 1988-08-16 Kinetico, Inc. Water softening apparatus
US4804465A (en) * 1984-09-04 1989-02-14 Kinetico, Inc. Water treatment apparatus
US4668402A (en) * 1984-12-03 1987-05-26 Culligan International Company System for treating fluids
US4704202A (en) * 1985-08-19 1987-11-03 Victor Marquez Water filtering system
US4737275A (en) * 1986-03-06 1988-04-12 Autotrol Corporation Resin pressure sensor for water treatment
US4795563A (en) * 1987-03-03 1989-01-03 Hydroflo, Inc. Nitrate adsorption unit
US4938874A (en) * 1987-03-03 1990-07-03 Hydrosource, Inc. Tannin/lignin removal system
US4889623A (en) * 1987-11-02 1989-12-26 Kinetico, Inc. Brining system
US5022994A (en) * 1988-02-16 1991-06-11 Kinetico Incorporated Fluid treatment system
US4990245A (en) * 1989-06-08 1991-02-05 The Permutit Company Sequence controller system for regenerating water treatment units
US5073255A (en) * 1989-10-05 1991-12-17 Culligan International Company Water treatment apparatus
US5069779A (en) * 1989-12-15 1991-12-03 Kinetico, Incorporated Water treatment system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013211413A1 (de) * 2013-06-18 2014-12-18 Anton Jäger Funktionskopf
US10767770B2 (en) 2017-02-28 2020-09-08 Culligan International Company Control valve assembly for fluid treatment apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CA2038358A1 (en) 1991-09-16
EP0447350A3 (en) 1991-11-06
US5089140A (en) 1992-02-18
DE69101245D1 (de) 1994-04-07
EP0447350A2 (de) 1991-09-18
EP0447350B1 (de) 1994-03-02
US5300230A (en) 1994-04-05
ATE102173T1 (de) 1994-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69101245T2 (de) Umfassendes Wasserbehandlungsverfahren.
DE69004539T2 (de) Wasseraufbereitungsvorrichtung.
EP0643615B1 (de) Verfahren sowie aufbereitungsvorrichtung zur reinwasserherstellung
DE69232340T2 (de) Rotierendes Kontrollventil für ein strömendes Medium
EP0378516B1 (de) Filtereinrichtung für Hauswasseranlagen
WO2001013045A1 (de) Sanitäre anlage
EP0833687B1 (de) Verfahren zur wasseraufbereitung nach dem prinzip der umgekehrten osmose
DE1536888C3 (de) Rückspülbare Filtervorrichtung
DE4218114C2 (de) Verfahren zur Herstellung und Bereitstellung von Waschwasser für eine Autowaschanlage sowie Autowaschanlage
US5157979A (en) Comprehensive water treatment system
DE202015103163U1 (de) Filteranordnung
EP2294016B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur wasseraufbereitung
US5116491A (en) Comprehensive water treatment system
DE2607737A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen und zur abgabe von wasser
DE60035193T2 (de) Behälter zur enthärtung von wasser
DE69631876T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Wasser
EP1125895B1 (de) Verfahren sowie Vorrichtung zur Verhütung von Wasserstein in wasserführenden Systemen
DE3525230A1 (de) Filtriervorrichtung
DE2419031A1 (de) Verfahren zur aufbereitung von fluessigkeiten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE1517467C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Regenerieren eines Ionenaustauschers fur Wasch und Geschirrspulmaschinen
DE2410276C3 (de) Ionenaustausch-Festbettverfahren
DE3625337A1 (de) Wasserenthaertungsanlage
DE2825819A1 (de) Wasseraufbereitungsanlage mit einem ionenaustauscher und verfahren zum regenerieren des filterbetts
DE69208368T2 (de) Methode zum spülen einer reinigungsanlage
DE102021103911A1 (de) Verfahren und Steuereinrichtung zur Steuerung einer Wasserbehandlungsanlage sowie Wasserbehandlungsanlage mit einer Steuereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee