NO143074B

NO143074B - INSTALLATION AND TRANSPORT ANCHORS FOR CONTAINING IN CONCRETE PARTS

Info

Publication number: NO143074B
Application number: NO771621A
Authority: NO
Inventors: Siegfried Fricker
Original assignee: Fricker Frimeda Metall Draht
Priority date: 1977-02-03
Filing date: 1977-05-09
Publication date: 1980-09-01
Also published as: NL174282C; DK157807B; ATA330777A; BE854738A; FI771509A; IT1086195B; JPS5397220A; NO771621L; DE2704435C3; DK157807C; FR2379672A1; FI59147B; DE2704435B2; DK209577A; JPS5752469B2; NL174282B; FI59147C; DE2704435A1; NO143074C; SE429454B

Abstract

Monterings-og transportanker til innstøpning i betongferdigdeler.Assembly and transport anchors for embedding in concrete finished parts.

Description

Apparat for rensning av vann i et blandet skikt av anion- og kationbyttere. Apparatus for purifying water in a mixed layer of anion and cation exchangers.

På mange industrielle områder er det In many industrial areas it is

av betydning at man har til rådighet til-strekkelige mengder av visse viktigere materialer, som f. eks. vann hvis innhold av of importance that one has at one's disposal sufficient quantities of certain more important materials, such as e.g. water whose content of

stoffer av ionisk karakter i oppløsning er substances of an ionic character in solution are

lavt (såkalt «demineralisert» vann, som ut-merker seg ved en meget liten spesifikk low (so-called "demineralised" water, which is distinguished by a very small specific

ledningsevne), eller også vann av en bestemt kvalitet, som f. eks. vann inneholdende bestemte mengder av visse elementer conductivity), or water of a certain quality, such as water containing certain amounts of certain elements

såsom fluor (forebyggelse av tannråte), eller vann som inneholder bare visse elementer, mens visse andre elementer er uteluk-ket («bløtt» vann som er fritt for calcium, such as fluoride (prevention of tooth decay), or water that contains only certain elements, while certain other elements are excluded ("soft" water that is free of calcium,

jern, sulfat, etc), eller det kan være vann iron, sulphate, etc), or it can be water

som er renset til en bestemt pH-verdi. which is purified to a specific pH value.

Det er kjent for dette formål å behandle vannet med ionebyttere. It is known for this purpose to treat the water with ion exchangers.

De ionebyttere som vanligvis anvendes The ion exchangers that are usually used

er av to kategorier, anionbyttere R'OH~ og are of two categories, anion exchangers R'OH~ and

kationbyttere RH+ ,hvor ionene OH~ogOH<+>cation exchangers RH+, where the ions OH~ and OH<+>

er utbyttbare med ioner som har samme are exchangeable with ions having the same

tegn, slik at når man lar vann passere gjennom et skikt av ionebyttermaterialer av sign, so that when water is allowed to pass through a layer of ion exchange materials off

nevnte to kategorier, vil ioner fra oppløs-ningen bindes av materialet, mens H+ og mentioned two categories, ions from the solution will be bound by the material, while H+ and

OH- frigis og forbinder seg til den stabile OH- is released and connects to the stable

forbindelse H20 slik at man altså får rent compound H20 so that you get clean

vann. water.

Reaksjonene er av følgende type: The reactions are of the following type:

(143074). 1 blad tegninger. (143074). 1 sheet of drawings.

Disse reaksjoner er reversible slik at man kan regenerere ione-bytteme ved å behandle anion-bytterne med en oppløsning av en base og kation-bytterne med en opp-løsning av f. eks. en syre. Denne operasjon nødvendiggjør imidlertid en forutgående atskillelse av de to kategorier av ione-byttere. These reactions are reversible so that the ion exchangers can be regenerated by treating the anion exchangers with a solution of a base and the cation exchangers with a solution of e.g. an acid. This operation, however, necessitates a prior separation of the two categories of ion exchangers.

Den vanlige industrielle fremgangsmå-te ved prosesser av denne art utføres ved hjelp av apparatur som er innrettet til å arbeide hovedsakelig diskontinuerlig i en cyclus omfattende to trinn, hvor der i det første skjer en fiksering under rensning av vannet, og i det annet en regenerering hvorunder ione-bytterne regenereres. The usual industrial procedure for processes of this kind is carried out with the help of equipment which is designed to work mainly discontinuously in a cycle comprising two stages, where in the first place a fixation takes place during purification of the water, and in the second place a regeneration during which the ion exchangers are regenerated.

Varigheten av denne cyclus avhenger av vannets mineralinnhold (mengden av ioner som skal fjernes) og av mengden av ione-byttermateriale i apparaturen. The duration of this cycle depends on the water's mineral content (the amount of ions to be removed) and on the amount of ion exchange material in the apparatus.

For kontinuerlig drift er det nødvendig å innrette to parallelle apparaturer, idet den ene er i bruk, mens den annen er under regenerering, og hvor hver apparatur, for oppnåelse av tilstrekkelig lang • drift-cyclus med tilfredsstillende stor material-gjennomgang, må ha temmelig store be-handlingskamre med en stor mengde ione-byttermateriale. For continuous operation, it is necessary to set up two parallel apparatuses, one of which is in use, while the other is being regenerated, and where each apparatus, in order to achieve a sufficiently long • operation cycle with a satisfactory material throughput, must have rather large treatment chambers with a large amount of ion exchange material.

Det er også nødvendig å ofre et ikke ubetydelig arbeide på å sette igang og føre tilsyn med regenereringsoperasj onene i hver cyclus (3—4 timers arbeide pr. cyclus i gjennomsnitt). It is also necessary to sacrifice a not inconsiderable amount of work to initiate and supervise the regeneration operations in each cycle (3-4 hours of work per cycle on average).

Regenereringsoperasjonene, utført diskontinuerlig ved en rekke forskjellige prosesser i den samme kolonne som behand-lingsoperasj onene, krever gjennomstrøm-ning av større mengder av reagenser enn som ville være nødvendig normalt, slik at det kjemiske utbyttet er dårlig. Dette fører til at man tilleder eksempelvis 2,5—2,7 gan-ger den teoretisk nødvendige mengde av regenereringsmaterialene, hvilket gir en dårlig regenereringseffektivitet på 50—70 pst., og forbruket av vaskevann kan nå 10 pst. av det i anlegget behandlede vann. The regeneration operations, carried out discontinuously by a number of different processes in the same column as the treatment operations, require the flow through of larger quantities of reagents than would normally be necessary, so that the chemical yield is poor. This leads to adding, for example, 2.5-2.7 times the theoretically necessary quantity of the regeneration materials, which gives a poor regeneration efficiency of 50-70 per cent, and the consumption of washing water can reach 10 per cent of that treated in the plant water.

Disse ufordelaktige faktorer gjør anlegget lite effektivt og ikke særlig økono-misk. These disadvantageous factors make the plant inefficient and not particularly economical.

Det har vært foreslått å nyttiggjøre prinsippet ved mobile skikt så vel for rensningen av vannet som for regenereringen av anion- og kation-bytterne, etter deres separasjon. Denne arbeidsmåte basert på behandling av vannet i medstrøm med ione-bytteren medfører imidlertid den al-vorlige ulempe å nødvendiggjøre langt mere ione-byttermateriale enn den teoretisk nødvendige mengde for ikke å risikere utilfredsstillende rensning av det vann som skal behandles. It has been proposed to make use of the principle of mobile layers both for the purification of the water and for the regeneration of the anion and cation exchangers, after their separation. However, this method of working based on treating the water in co-flow with the ion-exchanger entails the serious disadvantage of requiring far more ion-exchange material than the theoretically necessary quantity in order not to risk unsatisfactory purification of the water to be treated.

I det tilfelle hvor det vann som forlater anlegget, er forurenset til en viss grad på grunn av en for liten mengde ione-byttermateriale, ville det selvsagt være mulig f. eks. å basere seg på en større ledningsevne eller øke mengden av ione-utbyttermate-riale for å utvinne vann med den ønskede renhet. Det er imidlertid meget viktig å merke seg at denne operasjon ikke har en øyeblikkelig virkning, hvorfor en ikke ubetydelig mengde forurenset vann kan bli ført ut i ledningen for rent vann; på den annen side tillater nevnte forholdsregel ikke regulering av mengden av ione-byttermateriale til en størrelse som er nødvendig for optimal funksjon av anlegget. In the case where the water leaving the plant is contaminated to a certain extent due to too small an amount of ion-exchange material, it would of course be possible, e.g. to rely on a greater conductivity or to increase the amount of ion exchange material in order to extract water of the desired purity. However, it is very important to note that this operation does not have an immediate effect, which is why a not insignificant amount of contaminated water can be discharged into the clean water line; on the other hand, said precaution does not allow regulation of the amount of ion-exchange material to a size necessary for optimal functioning of the plant.

Det vil derfor være nødvendig stadig å bruke en mengde ione-byttermateriale som er meget større enn den mengde som er nødvendig for rensningen av vannet. Det følger herav dessuten at man under regenereringen må bruke en øket mengde vaskevann med derav følgende øket mengde av utstrømningsprodukter. It will therefore be necessary to constantly use an amount of ion-exchange material that is much greater than the amount necessary for the purification of the water. It also follows from this that during the regeneration an increased amount of washing water must be used, with a consequent increased amount of effluent products.

Endelig kan det også bemerkes at anlegget ikke i noe tilfelle automatisk kan tillempes variasjoner i sammensetningen av vannet. Finally, it can also be noted that in no case can the plant automatically adapt to variations in the composition of the water.

Under disse betingelser tar forelig-gende oppfinnelse sikte på å skaffe et Under these conditions, the present invention aims to provide a

apparat for rensning av vann ved hjelp av ione-byttere under oppnåelse av forbedret utbytte og hvor de ovenfor nevnte ulem-per er redusert. apparatus for purifying water by means of ion exchangers while achieving an improved yield and where the above-mentioned disadvantages are reduced.

I apparatet ifølge oppfinnelsen for rensning av vann anvendes et blandet skikt omfattende anion- og kation-byttere, og prosessen i apparatet er karakterisert ved: In the device according to the invention for purifying water, a mixed layer comprising anion and cation exchangers is used, and the process in the device is characterized by:

— rensende behandling av vannet, — purifying treatment of the water,

— separasjon av de mettede anion- og kationbyttere, — regenereringsbehandling av ione-bytterne, — separation of the saturated anion and cation exchangers, — regeneration treatment of the ion exchangers,

— vaskebehandling av ione-bytterne, — washing treatment of the ion exchangers,

— eventuelt en kjemisk behandling for å bringe det ene eller det annet eller begge ione-byttermaterialer til en egnet kjemisk form, — possibly a chemical treatment to bring one or the other or both ion-exchange materials into a suitable chemical form,

idet prosessen utføres på samme tid og automatisk i skikt som kontinuerlig fornyes i særskilte organer som danner en lukket krets for ione-bytterne som sukses-sivt forflyttes fra det ene til det annet av disse organer, og behandlingene foregår i motstrøm med oppløsningene. as the process is carried out at the same time and automatically in layers that are continuously renewed in separate organs that form a closed circuit for the ion exchangers that are successively moved from one to the other of these organs, and the treatments take place in countercurrent with the solutions.

Etter denne behandling utføres demi-neraliseringen av vannet eksempelvis på følgende måte: Vannet behandles i motstrøm i et før-ste organ ved hjelp av et kompakt skikt som kontinuerlig fornyes og som består av en blanding av anion- og kation-byttere, hvor de i vannet oppløste ioner bindes av ione-bytterne under gjennomstrømningen i dette første organ, mens den regelmessige fremskyvning av skiktet oppnås ved en hensiktsmessig regulering av de innsprøy-tede materialmengder. After this treatment, the de-mineralisation of the water is carried out in the following way, for example: The water is treated in counter-current in a first organ by means of a compact layer which is continuously renewed and which consists of a mixture of anion and cation exchangers, where the ions dissolved in the water are bound by the ion exchangers during the flow through this first organ, while the regular advancement of the layer is achieved by an appropriate regulation of the injected material quantities.

de mettede anion- og kation-byttere the saturated anion and cation exchangers

separeres kontinuerlig i et annet organ, is continuously separated in another organ,

de således atskilte, mettede ione-byttere regenereres separat i motstrøm i skikt som kontinuerlig fornyes, i to andre organer, hvorpå de etter vaskning føres tilbake til det første behandlingsorgan i homogen blanding. the thus separated, saturated ion exchangers are regenerated separately in countercurrent in layers that are continuously renewed, in two other organs, whereupon, after washing, they are returned to the first treatment organ in a homogeneous mixture.

Denne behandling av vann i motstrøm tillater at der oppnås en metningsfront i ione-bytterne i rensekolonnen hvis posi-sjon lett kan bestemmes nøyaktig ved måling av vannets kvalitet i behandlingsskik-tets indre, eksempelvis ved måling av motstanden. This treatment of water in countercurrent allows a saturation front to be achieved in the ion exchangers in the purification column, the position of which can easily be determined precisely by measuring the quality of the water in the interior of the treatment layer, for example by measuring the resistance.

Denne måling, som tillater en nærme-re bestemmelse av beliggenheten av fronten, hvis form er ganske karakteristisk i bevegelige, blandede skikt, gjør det også mulig meget bekvemt å endre forholdet mellom matningshastigheten for ionebytterne og matningshastigheten for det vann som skal behandles, når slike endringer er nødvendig for opprettholdelse av en på for-hånd bestemt beliggenhet av fronten. Eksempelvis er det således hensiktsmessig å anordne to instrumenter for måling av motstanden ca. 10 cm over og ca. 10 cm under midten av behandlingsskiktet. This measurement, which allows a closer determination of the location of the front, whose shape is quite characteristic in moving, mixed layers, also makes it possible to very conveniently change the ratio between the feed rate of the ion exchangers and the feed rate of the water to be treated, when such changes are necessary to maintain a predetermined location of the front. For example, it is therefore appropriate to arrange two instruments for measuring the resistance approx. 10 cm above and approx. 10 cm below the center of the treatment layer.

Driften av anlegget reguleres slik at fronten blir liggende mellom de to måle-instrumenter, hvorav det ene befinner seg i sonen inneholdende mettede harpikser i nærvær av vann med liten motstand, méns det annet befinner seg på den andre siden av fronten i sonen hvor de regenererte harpikser føres inn, i nærvær av renset vann med meget høy motstand. The operation of the plant is regulated so that the front lies between the two measuring instruments, one of which is located in the zone containing saturated resins in the presence of water with little resistance, while the other is located on the other side of the front in the zone where the regenerated resins are introduced, in the presence of purified water with very high resistance.

Forutsettes f. eks. at der på grunn av en liten uregelmessighet ved apparaturen oppstår en endring i sammensetningen av det vann som skal behandles, medfører et fall i motstanden ved det måleinstrument som normalt er plasert i den mettede sone, så viser dette at metningsfronten har flyt-tet seg i kolonnen, og beskjed kan da bli gitt for å tilveiebringe en liten økning i gjennomstrømningen av ione-bytterne slik at metningsfronten igjen inntar sin opprinnelige beliggenhet og måleinstrumentet igjen vil befinne seg i rent vann. På samme måte følger at hvis det annet måleinstrument viser en tendens til økende motstand, kan beskjed gis for å redusere gjennomstrømningen av ionebytterne. Dette vil da resultere i at fronten igjen vil innta sin opprinnelige beliggenhet. Presupposed, e.g. that, due to a small irregularity in the equipment, a change in the composition of the water to be treated results in a drop in the resistance of the measuring instrument which is normally placed in the saturated zone, then this shows that the saturation front has moved in the column, and a message can then be given to provide a small increase in the flow through the ion exchangers so that the saturation front again takes its original position and the measuring instrument will again be in clean water. In the same way, it follows that if the other measuring instrument shows a tendency towards increasing resistance, a message can be given to reduce the flow through the ion exchangers. This will then result in the front returning to its original position.

Det kan bemerkes at de variasjoner i materialgjennomgangen som således til-veiebringes, er meget små, hvilket gjør det mullig å oppnå et anlegg hvis drift kontinuerlig tilpasses kravene for riktig funksjon. Ved denne prosess er det ikke lenger noen risiko for at vann som er utilstrekke-lig renset, vil bli ført inn i ledningen for renset vann, og man har derfor sikkerhet for at anlegget virker helt pålitelig hva angår produktets renhet. Man oppnår på denne måte den best mulige økonomi ved nyttiggjørelsen av ionebytterne. It can be noted that the variations in the material flow thus provided are very small, which makes it possible to achieve a plant whose operation is continuously adapted to the requirements for correct function. With this process, there is no longer any risk that insufficiently purified water will be fed into the purified water line, and you can therefore be sure that the plant works completely reliably in terms of the purity of the product. In this way, the best possible economy is achieved when utilizing the ion exchangers.

Apparatet ifølge oppfinnelsen for rensning av vann i et blandet skikt av anion-og kationbyttere innbefatter anordning for vannrensning, for adskill-else av de mettede anion- og kationbyttere og for regenerering og rensning av ionebytterne, og innbefatter en lukket kolonne (A) for vannrensebehandling, omfattende to gjennomhullede skillevegger (4 og 9) som deler kolonnen i et øvre samlerom (a), et sentralt behandlingskammer (b), og et nedre samlerom The apparatus according to the invention for purifying water in a mixed layer of anion and cation exchangers includes a device for water purification, for separation of the saturated anion and cation exchangers and for regeneration and purification of the ion exchangers, and includes a closed column (A) for water purification treatment , comprising two perforated partitions (4 and 9) which divide the column into an upper collecting chamber (a), a central processing chamber (b), and a lower collecting chamber

(c), et innløp for kationbyttere, et innløp for anionbyttere, hvilke: innløp (7) er anordnet ved den øvre ende av det øvre samlerom (a), et utløp for kation- og anion-byttere anordnet ved den nedre ende av det nedre samlerom (c), et innløp for vann som skal renses, anordnet ved den nedre del av det nedre samlerom (c), innbefattende reguleringsanordnlng (2) for å regulere vannstrømmen til en slik verdi at (c), an inlet for cation exchangers, an inlet for anion exchangers, which: inlet (7) is arranged at the upper end of the upper collection chamber (a), an outlet for cation and anion exchangers arranged at the lower end of the lower collecting chamber (c), an inlet for water to be cleaned, arranged at the lower part of the lower collecting chamber (c), including regulating device (2) to regulate the water flow to such a value that

'vannstrømmen efter ønske - hindrer eller 'the water flow as desired - prevents or

regulerer et utløp av ionebyttere fra det sentrale behandlingskammer (b), et ut-løp (3) for renset vann anordnet ved den øvre del av vannrensekolonnen (A), en separeringskolonne (B) for ionebyttere som mates fra vannrensekolonnen (A), og to regenererings- og rensekolonner (C og D) for ionebyttere hvis nedre ender mates fra separeringskolonnen (B), og hvilke regenererings- og rensekolonner (C og D) mater det øvre samlekammer (a). regulates an outlet of ion exchangers from the central treatment chamber (b), an outlet (3) for purified water arranged at the upper part of the water purification column (A), a separation column (B) for ion exchangers fed from the water purification column (A), and two regeneration and purification columns (C and D) for ion exchangers whose lower ends are fed from the separation column (B), and which regeneration and purification columns (C and D) feed the upper collecting chamber (a).

Separeringskolonnen (B) er fortrinnsvis anordnet nedenfor rensekolonnen (A) og mates da ved tyngden med ionebyttere fra rensekolonnen (A). De to gjennomhullede skillevegger utgjøres fortrinnsvis av to plater (4 og 9) forsynt med rør (5 og 8). Hver av regenereringskolonnene (C og D) innbefatter fortrinnsvis et nedre inn-løp (16 eller 16') og et øvre utløp (20 eller 20') for transport-væske, et øvre innløp The separation column (B) is preferably arranged below the purification column (A) and is then fed by gravity with ion exchangers from the purification column (A). The two perforated partitions preferably consist of two plates (4 and 9) provided with pipes (5 and 8). Each of the regeneration columns (C and D) preferably includes a lower inlet (16 or 16') and an upper outlet (20 or 20') for transport liquid, an upper inlet

(27 eller 27') for vaskevann, et mellomlig-gende innløp (22 eller 22') for regenereringsreagens og et nedre utløp (24 eller 24') for vaskevann og regenereringsreagens, hvorved regenereringskolonnen (C eller D) gjennomstrømmes av en oppadgående strøm av ionebyttere og transportvæske og av en nedadgående strøm av vaskevann og av regenereringsreagens. (27 or 27') for washing water, an intermediate inlet (22 or 22') for regeneration reagent and a lower outlet (24 or 24') for washing water and regeneration reagent, whereby the regeneration column (C or D) is flowed through by an upward flow of ion exchangers and transport liquid and of a downward flow of wash water and of regeneration reagent.

Vaskevannsinnløpet er fortrinnsvis forsynt med en pumpe (36) for å avpasse strømmen av vaskevann, idet ytelsen av pumpen styres av en servo-anordning (35) i overensstemmelse med eventuelle variasjoner i stillingen av rensefronten angitt ved frontpåvisningsanordninger (33, 34). På lignende måte er fortrinnsvis innløpet for vann som skal renses, i rensekolonnen (A) forsynt med en pumpe (40) for regulering av strømmen av vann som skal renses, idet ytelsen av pumpen styres av en servo-anordning (39) efter eventuelle variasjoner i stillingen av metningsfronten angitt ved frontpåsvingningsanordninger (37, 38). The wash water inlet is preferably provided with a pump (36) to adjust the flow of wash water, the performance of the pump being controlled by a servo device (35) in accordance with any variations in the position of the cleaning front indicated by front detection devices (33, 34). In a similar way, the inlet for water to be purified is preferably provided in the purification column (A) with a pump (40) for regulating the flow of water to be purified, the performance of the pump being controlled by a servo device (39) according to any variations in the position of the saturation front indicated by front oscillation devices (37, 38).

Ifølge en foretrukket utførelsesform omfatter apparatet ifølge oppfinnelsen for rensning av vann, et behandlingskammer for vann i hvilket den intime blanding av anion-bytter og kationbytter foreligger som et mobilt skikt i bevegelse nedover, idet vannet strømmer oppover i motstrøm til ione-bytterne, hvor det vann som skal behandles, ledes inn nederst i kammeret, mens det rensede vann uttas fra den annen ende, og hvor anion- og kation-bytterne innføres i kammerets øvre ende og de mettede ione-byttere uttas i den nedre ende for så å avgis til en sorteringsinnret-ning hvor materialene fiuidiseres i væske og som omfatter to seksjoner hvor atskil-lelsen av anion-bytteren og kation-bytteren foregår, idet ione-bytterne samles i de respektive seksjoner, som de forlater ved overløp for så via i og for seg kjente kontrollanordninger å føres til hver sin særskilte regenereringskolonne, hvor den ione-bytter som skal regenereres, føres inn ved regenereringskolonnens bunn, mens rege-nereringsvæsken ledes inn ved et midlere punkt på kolonnen og ekstraherer mot kolonnens bunn, og en rensevæske ledes inn ved kolonnens topp og likeledes ekstraherer mot kolonnens bunn, hvorunder det mobile skikt av ione-byttere sirkulerer i motstrøm i forhold til regenereringsmaterialene og vaskevæsken i kolonnen, hvor-etter de regenererte ione-byttere igjen føres til toppen av behandlingskolonnen via i og for seg kjente kontrollanordninger. According to a preferred embodiment, the device according to the invention for purifying water comprises a treatment chamber for water in which the intimate mixture of anion exchangers and cation exchangers exists as a mobile layer moving downwards, the water flowing upwards in countercurrent to the ion exchangers, where water to be treated is introduced at the bottom of the chamber, while the purified water is withdrawn from the other end, and where the anion and cation exchangers are introduced at the upper end of the chamber and the saturated ion exchangers are withdrawn at the lower end and then discharged to a sorting device where the materials are fluidized in liquid and which comprises two sections where the separation of the anion exchanger and the cation exchanger takes place, the ion exchangers being collected in the respective sections, which they leave when overflowing so via i and separately known control devices to be led to each separate regeneration column, where the ion exchange to be regenerated is introduced at the bottom of the regeneration column, while the regeneration liquid is introduced at an intermediate point on the column and extracts towards the bottom of the column, and a cleaning liquid is introduced at the top of the column and likewise extracts towards the bottom of the column, during which the mobile layer of ion-exchangers circulates in countercurrent in relation to the regeneration materials and the washing liquid in the column, where - after the regenerated ion exchangers are again fed to the top of the treatment column via control devices known per se.

Anlegget ifølge oppfinnelsen for rensning av vann viser visse fordeler sammen-lignet med de vanlige anlegg. The plant according to the invention for purifying water shows certain advantages compared to the usual plants.

I og med at apparatet ifølge oppfinnelsen arbeider kontinuerlig, er det tilstrekkelig med et enkelt apparat for å oppnå en kontinuerlig strøm av renset vann. As the device according to the invention works continuously, a single device is sufficient to achieve a continuous flow of purified water.

Den mengde ione-byttere som er nød-vendig for tilfredsstillende drift av anlegget, er meget liten i forhold til den mengde som kreves i de vanlige anlegg, fordi det ikke er noen grunn til å ha en betydelig reserve av utnyttbar behandlingskapasitet (forråd av ione-byttere). idet ione-bytterne kontinuerlig erstattes av en ekvivalent mengde av regenererte ione-byttere. The amount of ion exchangers that is necessary for satisfactory operation of the facility is very small compared to the amount required in normal facilities, because there is no reason to have a significant reserve of usable treatment capacity (storage of ion -switches). the ion exchangers being continuously replaced by an equivalent amount of regenerated ion exchangers.

Behandlingskammerets dimensj oner bestemmes hva høyden angår av metnings-frontens lengde, som i tilfelle av blandede skikt av kation-byttere oftest er av liten utstrekning, og hva diameteren angår av den spesifikke gjennomstrømning, som i tilfelle av blandede skikt er 500—1500 liter/ time/dm^ mens den bare er ca. 200 liter/ time/dm2 i tilfelle av atskilte skikt. Det er således mulig å redusere behandlingskammerets diameter og følgelig det ione-byttervplum som minst er nødvendig. The dimensions of the treatment chamber are determined in terms of height by the length of the saturation front, which in the case of mixed layers of cation exchangers is most often of small extent, and in terms of diameter by the specific flow rate, which in the case of mixed layers is 500-1500 litres/ hour/dm^ while it is only approx. 200 litres/hour/dm2 in the case of separate layers. It is thus possible to reduce the diameter of the treatment chamber and, consequently, the least necessary ion exchange plume.

Den apparat-type som anvendes ifølge oppfinnelsen, i hvilken man uten vanske-lighet kan regenerere et blandet skikt av kation-bytter og anion-bytter under oppnåelse av et høyt utbytte, gjør det mulig å unngå bruken av anion-bytter og kation-bytter i atskilte skikt, hvilke vanligvis an-ordnes ovenpå de konvensjonelle, blandede skikt med sikte på å øke betydelig varigheten av de sistnevntes brukscylus, idet de i dette tilfelle tjener til å avslutte rensningen. Herav følger åpenbart en betydelig reduksjon i den totale mengde ione-byttermateriale som kreves, og i anleggets størrelse så vel med hensyn til materialer som gulvplass. Disse fordeler blir desto mere markerte jo større gjennomgangen pr. time i anlegget er. The type of apparatus used according to the invention, in which a mixed layer of cation-exchangers and anion-exchangers can be regenerated without difficulty while achieving a high yield, makes it possible to avoid the use of anion-exchangers and cation-exchangers in separate layers, which are usually arranged on top of the conventional, mixed layers with the aim of significantly increasing the duration of the latter's use cycle, as in this case they serve to end the cleaning. This obviously results in a significant reduction in the total amount of ion-exchange material required, and in the size of the facility as well as with regard to materials and floor space. These advantages become all the more marked the greater the review per hour in the facility is.

Dessuten kreves ingen ytterligere ar-beidsoperasjoner for sorteringen eller regenereringen av ione-bytterne da anlegget drives kontinuerlig og automatisk, hvorunder disse behandlinger foregår samtidig med rensningen av vannet. Moreover, no further work operations are required for the sorting or regeneration of the ion exchangers as the plant is operated continuously and automatically, during which these treatments take place simultaneously with the purification of the water.

Endelig er forbruket av reagenser for regenereringen og vaskningen betydelig mindre enn i de konvensjonelle anlegg, samtidig som der oppnås høyere r egene-reringsutbytte, for det første fordi ione-bytterne ved regenereringen føres gjennom kolonner hvis diameter er tilpasset rea-gensgjennomgangen og ikke, som i de konvensjonelle anlegg til gjennomgangen av vann som skal renses (dette tillater en ut-merket fordeling av reagensene i skiktet idet disse ikke er tilbøyelige til å ta pre-ferensielle veier), og for det annet fordi regenereringen og vaskningen utføres i motstrøm med det bevegelige skikt, hvorved det er mulig å oppnå en permanent normaloperasjon slik at regenereringsfron-ten og vaskningsfronten befinner seg i ro i forhold til kolonnen (det er kjent at oppnåelse av en permanent normalgang mu-liggjør de best mulige økonomiske betingelser). Finally, the consumption of reagents for the regeneration and washing is considerably less than in the conventional plants, while at the same time a higher regeneration yield is achieved, firstly because the ion exchangers during the regeneration are passed through columns whose diameter is adapted to the reagent passage and not, as in the conventional facilities for the passage of water to be purified (this allows an excellent distribution of the reagents in the layer as these are not inclined to take preferential paths), and secondly because the regeneration and washing are carried out in countercurrent with the moving layers, whereby it is possible to achieve a permanent normal operation so that the regeneration front and the washing front are at rest in relation to the column (it is known that achieving a permanent normal course enables the best possible economic conditions).

Denne kontinuerlige og stabile kon-sentrasjonsf or deling gjør det mulig å til-føre regenereringsreagens i høyere kon-sentrasjoner enn hva tilfellet er i de konvensjonelle anlegg uten å skade ionebytterne ved altfor plutselige konsentrasjons-variasjoner. Herved kan man oppnå en meget høy regenereringseffektivitet uten å øke forbruket av reagens. This continuous and stable concentration distribution makes it possible to add regeneration reagent in higher concentrations than is the case in conventional plants without damaging the ion exchangers in the event of too sudden concentration variations. In this way, a very high regeneration efficiency can be achieved without increasing the consumption of reagent.

Fordelen med et høyt regenererings-utbytte er, foruten en bedre utnyttelse av ione-bytternes kapasitet( mindre mengde nødvendig), muligheten for å fiksere an-ioner og kationer som er meget svakt ioni-sert. Som resultat herav oppnås en tilsvar-ende bedre rensning. The advantage of a high regeneration yield is, in addition to a better utilization of the ion exchanger's capacity (smaller quantity required), the possibility of fixing anions and cations that are very weakly ionised. As a result, a correspondingly better cleaning is achieved.

' De reagenser som kommer fra vaskningen, utnyttes effektivt for regenereringen, hvilket i alminnelighet ikke er tilfelle i de konvensjonelle anlegg. ' The reagents that come from the washing are efficiently utilized for the regeneration, which is generally not the case in conventional plants.

Av ovenstående fremgår at den mengde vann som er nødvendig for vaskningen, blir betydelig mindre. Den dreier seg om noen promille, mens dette forbruk i de konvensjonelle anlegg varierer fra 3—10 pst. alt etter anleggets type. Denne nedsettelse i vannforbruket har foruten den åpenbare økonomiske fordel også den fordel at volu-met av avgangen blir mindre og følgelig og-så omkostningene forbundet med den nød-vendige behandling av denne før den kan sendes vekk. Det kan forøvrig bemerkes at denne avgang er praktisk talt nøytral, fordi avgan-gsmaterialene fra de to regenerer-ingskolonner kan nøytraliseres kontinuerlig idet de forlater anlegget. From the above, it appears that the amount of water required for washing is significantly less. It is about a few parts per thousand, while this consumption in conventional plants varies from 3 to 10 per cent, depending on the type of plant. In addition to the obvious economic advantage, this reduction in water consumption also has the advantage that the volume of the waste is smaller and consequently also the costs associated with the necessary treatment of this before it can be sent away. Incidentally, it can be noted that this discharge is practically neutral, because the discharge materials from the two regeneration columns can be neutralized continuously as they leave the plant.

Når reguleringen av gjennomgangen av ionebyttere i vannrensningskolonnen ut-føres som angitt ovenfor, vil de ione-byttere som forlater kolonnen være fullstendig mettet, og man kjenner således nøyaktig den mengde reagens som er nødvendig. Denne justeres stadig, f. eks. ved at rea-gensgjennomgangen holdes på en konstant konsentrasjon i forhold til ione-bytter-gjennomgangen, som kan erkjennes på en-kel måte (f. eks. ved antall fremdriftsim-pulser pr. tidsenhet for fremdriften av ione-bytterskiktet i regenereringskolonnene). When the regulation of the passage of ion exchangers in the water purification column is carried out as stated above, the ion exchangers leaving the column will be completely saturated, and one thus knows exactly the amount of reagent that is required. This is constantly being adjusted, e.g. in that the reagent passage is kept at a constant concentration in relation to the ion-exchange passage, which can be recognized in a simple way (e.g. by the number of progress impulses per time unit for the progress of the ion-exchange layer in the regeneration columns).

Da mengden av regenereringsreagenser således alltid tilsvarer forbruket, er det ikke fare for uregelmessig regenerering, hvorfor forbruket av reagenser blir så øko-nomisk som mulig. As the amount of regeneration reagents thus always corresponds to the consumption, there is no danger of irregular regeneration, which is why the consumption of reagents is as economical as possible.

Likevel kan der oppstå en mindre uregelmessighet melom ione-byttergjennom-gangen og gjennomgangen av behandlings-oppiøsning (regenereringsreagenser og vaskevann). Denne uregelmessighet kunne da medføre en endring i regenereringsfrontens og vaskningsfrontens beliggenhet i kolonnen. For å avhjelpe denne ulempe endrer man vaskevannsgjennomgangen (hvis stør-relse ikke er meget kritisk) inntil frontens beliggenhet er korrigert. Nevertheless, a minor irregularity can occur between the ion-exchange passage and the passage of the treatment solution (regeneration reagents and washing water). This irregularity could then lead to a change in the location of the regeneration front and the washing front in the column. To remedy this disadvantage, the wash water passage (if its size is not very critical) is changed until the location of the front is corrected.

Andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av et utførelseseksempel av et anlegg ifølge oppfinnelsen for behandling av vann med sikte på å demineralisere dette ved hjelp av et blandet skikt av anion-byttere og kation-byttere, hvor der henvises til tegnin-gen, som skjematisk viser et vertikalsnitt av anlegget. Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description of an embodiment of a plant according to the invention for treating water with the aim of demineralising it by means of a mixed layer of anion exchangers and cation exchangers, where reference is made to -gen, which schematically shows a vertical section of the facility.

Anlegget består hovedsakelig av et behandlingskammer A, en sorteringsinnret-nlng B som virker ved fluidisering, og to regenererings- og vaskningskolonner C og D. The facility mainly consists of a treatment chamber A, a sorting device B that works by fluidization, and two regeneration and washing columns C and D.

Behandlingskammeret A omfatter tre partier. Øverst er der regenerert, blandet ione-byttermateriale a, i midten av kammeret foregår rensningen av vann som an-tydet ved b, og ved c nederst i kammeret er der mettede ione-byttermaterialer. The treatment chamber A comprises three parts. At the top there is regenerated, mixed ion-exchange material a, in the middle of the chamber the purification of water takes place as indicated at b, and at c at the bottom of the chamber there are saturated ion-exchange materials.

Mellom a og b er der anordnet en perforert plate 4 med et antall rør 5 av pas-sende lengde og diameter, og med raster 6 mellom rørene. Mellom b og c er der en perforert plate 9 med røråpninger 8. Between a and b is arranged a perforated plate 4 with a number of tubes 5 of appropriate length and diameter, and with grids 6 between the tubes. Between b and c there is a perforated plate 9 with pipe openings 8.

Det vann som skal behandles, blir med mellomrom innført ved c i behandlingskammerets bunn, idet tilførselen reguleres ved hjelp av en ventil 2. The water to be treated is introduced at intervals at c into the bottom of the treatment chamber, the supply being regulated by means of a valve 2.

Det vann som skal behandles, passerer gjennom c, videre gjennom røråpningene 8, behandles i b og går ut gjennom kanalene 3. Gjennomstrømningen av vann i åpningene 8 hindrer ione-byttermaterialets bevegelse nedover mot c, og åpningene 5 hindrer det i å stige opp i kammerets øvre seksjon a, idet de hydrodynamiske krefter som utvikles i skiktet i b, slår tilbake fra rørenes skillevegger. The water to be treated passes through c, continues through the tube openings 8, is treated in b and exits through the channels 3. The flow of water in the openings 8 prevents the ion exchange material from moving downwards towards c, and the openings 5 prevent it from rising into the chamber's upper section a, as the hydrodynamic forces that develop in the layer in b strike back from the pipe partitions.

Når gjennomstrømningen reguleres hensiktsmessig, får ione-byttermaterialet en nedadgående bevegelse i kammeret c. Over alt i kammeret erstattes ione-byttermaterialet av regenerert ione-byttermateriale fra a. Ved utløpet ved c fordeles ione-byttermaterialet jevnt i sorteringsinnret-ningen. When the flow is appropriately regulated, the ion-exchange material moves downwards in chamber c. Everywhere in the chamber, the ion-exchange material is replaced by regenerated ion-exchange material from a. At the outlet at c, the ion-exchange material is distributed evenly in the sorting device.

De regenererte og vaskede anion-byttere og kation-byttere innføres ved behandlingskammerets topp via åpningen 7 som er felles for de to ledninger fra den øvre del av regenereringskolonnene C og D for henholdsvis kation-bytter og anion-bytter, og materialet renner periodisk inn i behandlingskammeret og forlater dette i mettet tilstand via åpningene 8 i platen 9. The regenerated and washed anion-exchangers and cation-exchangers are introduced at the top of the treatment chamber via the opening 7 which is common to the two lines from the upper part of the regeneration columns C and D for cation-exchangers and anion-exchangers respectively, and the material periodically flows into the treatment chamber and leaves this in a saturated state via the openings 8 in the plate 9.

Virkemåten av denne del av anlegget karakteriseres ved den gjentatte veksling av to driftsfaser, nemlig en behandlings-fase og en transportfase (delvis fornyelse av ione-bytterskiktet). The operation of this part of the plant is characterized by the repeated alternation of two operational phases, namely a treatment phase and a transport phase (partial renewal of the ion exchange layer).

Det vann som skal behandles og som tilføres ved c, presses oppover i kammeret A gjennom det blandede skikt av anion-bytter og kation-bytter, samtidig som det stanser skiktets bevegelse nedover. Den forholdsvis store vanngjennomgang tillater dessuten et mest mulig kompakt skikt av ione-byttermateriale slik at det blan- The water to be treated and which is supplied at c is forced upwards into chamber A through the mixed layer of anion-exchangers and cation-exchangers, at the same time stopping the downward movement of the layer. The relatively large water passage also allows for the most compact possible layer of ion-exchange material so that the mixture

dede skikt derved har de beste betingelser for fiksering av ionene. Dette tilsvarer be-handlingsfasen. The layers thereby have the best conditions for fixing the ions. This corresponds to the treatment phase.

Denne behandlingstiden, hvis varighet kan gå opp til ett eller flere minutter, føl- This processing time, the duration of which can be up to one or more minutes, follows

ges av en kortvarig forskyvning av ione-bytterskiktet mot bunnen, hvilket utgjør transportfasen. is caused by a short-term displacement of the ion-exchange layer towards the bottom, which constitutes the transport phase.

Dette oppnås ved å regulere tilførselen This is achieved by regulating the supply

av vann ved c slik at det blandede skikt av ione-byttermateriale beveger seg mot be-handlAngskammerets bunn, hvorved skik- of water at c so that the mixed layer of ion-exchange material moves towards the bottom of the treatment chamber, whereby

tet delvis fornyes idet mettet ione-bytter- is partially renewed as the saturated ion-exchange

materiale går ut ved 8 og regenerert ione-byttermateriale samtidig går inn ved 5. Fordelingen av det rensede vann som material exits at 8 and regenerated ion-exchange material simultaneously enters at 5. The distribution of the purified water that

strømmer ut gjennom kanalene 3, regule- flows out through the channels 3, regula-

res på i og for seg kjent måte ved hjelp av en anordning som hovedsakelig omfatter en hydropneumatisk samleinnretning. is carried out in a manner known per se by means of a device which mainly comprises a hydropneumatic collecting device.

De mettede ione-byttermaterialer som The saturated ion exchange materials which

samles på bunnen av behandlingskamme- collect at the bottom of the treatment chamber

ret A, føres gjennom et rør 10 regelmessig til en sorteringsanordning B som virker ved væskefluidisering og hvor der foregår en kontinuerlig og selvregulerende separa- ret A, is led through a pipe 10 regularly to a sorting device B which works by liquid fluidization and where a continuous and self-regulating separation takes place

sjon av anion-bytter og kation-bytter. tion of anion exchanges and cation exchanges.

Denne sorteringsanordning omfatter This sorting device includes

en sirkulasjon av vann i lukket krets 11 a circulation of water in a closed circuit 11

med en pumpe 12 og i retning som vist ved pilene f. with a pump 12 and in the direction shown by the arrows f.

Kation-bytteren blir etter gjenvinnin- After recycling, the cation exchanger becomes

gen i sorteringsanordningen ført ut gjen- gen in the sorting device carried out re-

nom det ene utløp, 13, og blir ved hjelp av en egnet slusekammerinnretning 14 ført til bunnen av en regenereringskolonne C nom the one outlet, 13, and with the help of a suitable sluice chamber device 14 is led to the bottom of a regeneration column C

via en bøyning 15. via an inflection 15.

Kation-bytteren transporteres mot The cation exchanger is transported towards

toppen av kolonnen C, i hvilken den rege- the top of column C, in which the reg-

nereres og vaskes i motstrøm, idet trans-portvæsken injiseres ved 16 og uttas ved 20, regenereringssyren injiseres ved 22 et stykke oppe på kolonnen og uttas ved - 24 concentrated and washed in countercurrent, with the transport liquid injected at 16 and withdrawn at 20, the regeneration acid injected at 22 a little way up the column and withdrawn at - 24

gjennom en ledning 25, mens vaskevannet injiseres ved 27 ved kolonnens topp og ut- through a line 25, while the washing water is injected at 27 at the top of the column and out

tas ved 24 sammen med regenereringsopp-løsningen. taken at 24 together with the regeneration solution.

Regenereringen av anion-bytteren ut- The regeneration of the anion exchanger out-

føres på samme måte i kolonnen D med injisering av en basisk regenereringsopp- is carried in the same way in column D with the injection of a basic regeneration

løsning ved 22'. solution at 22'.

Hver av kolonnene C og D omfatter en anordning til kontroll av beliggenheten av vaskningsfronten, og behandlingskamme- Each of the columns C and D comprises a device for controlling the location of the washing front, and treatment chamber

ret A omfatter en anordning til kontroll av beliggenheten av rensningsfronten. ret A includes a device for checking the location of the cleaning front.

To celler 33 og 34 på kolonnen C sik- Two cells 33 and 34 on column C

rer, ved hjelp av måling av motstanden i rer, by means of measuring the resistance i

vannet på begge sider av vaskningsfronten, kontrollen av beliggenheten av denne front i kolonnen C. the water on both sides of the washing front, the control of the location of this front in column C.

En reguleringsanordning 35 påvirker A regulating device 35 affects

den elektromotor som driver fødepumpen 36 for vaskevannet slik at denne pumpens the electric motor that drives the feed pump 36 for the wash water so that this pump's

hastighet endres og dermed gjennomgan- speed changes and thus review

gen av vaskevann i tilfelle av variasjoner i beliggenheten av vaskningsfronten, hvor- gene of washing water in case of variations in the location of the washing front, where-

ved denne bringes tilbake til den normale beliggenhet. by this is brought back to the normal location.

Kolonnen D omfatter en lignende an- Column D includes a similar an-

ordning som imidlertid ikke er vist på teg- scheme, which is not shown on the drawing, however

ningen for ikke å komplisere denne unødig. ning so as not to complicate this unnecessarily.

To celler 37 og 38 på behandlingskam- Two cells 37 and 38 on the treatment chamber

meret A sikrer kontrollen av beliggenhe- moret A ensures the control of the location

ten av rensningsfronten ved hjelp av mål- of the cleaning front by means of target

ing av motstanden i vannet på begge sider av denne front. ing of the resistance in the water on both sides of this front.

En reguleringsanordning 39 påvirker A regulating device 39 affects

den elektromotor som driver fødepumpen 40 for vann som skal renses slik at denne the electric motor that drives the feed pump 40 for water to be cleaned so that this

pumpens hastighet og dermed gjennom- the pump's speed and thus through-

gangen av vann endres i tilfelle av en for- the flow of water is changed in the event of a

skyvning av rensningsfronten, slik at den- pushing the cleaning front, so that the

ne bringes tilbake til den normale belig- are brought back to the normal location

genhet. unity.

Regenerert kation- og anion-bytter Regenerated cation and anion exchanger

føres regelmessig og i små porsjoner til den øvre del av behandlingskammeret A fed regularly and in small portions to the upper part of the treatment chamber A

via spisekammeret henholdsvis 29 og 29', via the pantry respectively 29 and 29',

hvor ione-bytterne føres sammen for så where the ion exchangers are brought together for so

å blandes i denne øvre del av behandlingskammeret under dannelse av et homogent skikt. to be mixed in this upper part of the treatment chamber while forming a homogeneous layer.

De to væskeformige strømmer som The two liquid streams which

kommer fra regenereringskolonnene C og D, føres sammen i en felles avgangsled- coming from the regeneration columns C and D, are brought together in a common outlet

ning 30 som munner ut i et kammer 31 med en blander 32, hvor de nøytraliserer hver- ning 30 which opens into a chamber 31 with a mixer 32, where they neutralize each

andre ved blandingen. others by the mixture.

Claims

1. Apparatus for purifying water in a mixed layer of anion and cation exchangers including device for water purification, for the separation of the saturated anion and cation exchangers and for the regeneration and purification of the ion exchangers, characterized in that it includes a closed column (A) for water purification treatment, comprising two perforated partitions (4 and 9) which divide the column into an upper collecting space (a) , et central treatment chamber (b), and a lower collecting chamber (c), an inlet for cation exchangers, an inlet for anion exchangers, which inlets (7) are arranged at the upper end of the upper collecting chamber (a), an outlet for cation and anion exchangers arranged at the lower of the lower collecting chamber (c), an inlet for water to be cleaned, arranged at the lower part of the lower collecting chamber (c) including regulating device (2) to regulate the water flow to such a value that the water flow is prevented or regulated as desired an outlet of ion exchangers from the central treatment chamber (b), an outlet (3) for purified water arranged at an upper part of the water purification column (A), a separation column (B) for ion exchangers fed from the water purification column (A), and two regeneration and purification columns (C and D) for ion exchangers whose lower ends are fed from the separation column (B), and which regeneration and purification columns (C and D) feed the upper collection chamber (a).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the separation column (B) is arranged below the purification column (A) and is fed by gravity with ion exchangers from the purification column (A).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the two hollowed-out partitions consisting of two plates (4 and 9) provided with pipes (5 and 8).

4. Apparatus according to claims 1-3, characterized in that each of the regeneration columns (C and D) includes a lower inlet (16 or 16') and an upper outlet (20 or 20') for transport liquid, an upper inlet (27 or 27 ') for washing water, a flour- spaced inlet (22 or 22') for regeneration reagent and a lower outlet (24 or 24') for wash water and regeneration reagent, whereby the regeneration column (C or D) is flowed through by an upward flow of ion exchangers and transport liquid and by a downward flow of wash water and of regeneration reagent.

5. Apparatus according to claim 1-4, characterized in that the washing water inlet is provided with a pump (36) to adjust the flow of washing water, the performance of the pump being controlled by a servo device (35) in accordance with any variations in the position of the cleaning front indicated by front detection devices (33, 34).

6. Apparatus according to claims 1-5, characterized in that the inlet for water to be purified in the purification column (A) is provided with a pump (40) for regulating the flow of water to be purified, the performance of the pump being controlled by a servo device (39) according to any variations in the position of the saturation front indicated by front detection devices (37, 38). Listed publications: Norwegian patent no. 41 422. In German. U.S. Patent No. 1,007,251 Patent No. 2,572,848, 2,767,140, 2,815,322.