DE202009018489U1

DE202009018489U1 - Plant for the treatment of drinking water

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Publication number: DE202009018489U1
Application number: DE202009018489U
Authority: DE
Original assignee: Sol Uv Technologie & Entwicklungs GmbH; Sol-Uv Technologie & Entwicklungs-Gmbh
Current assignee: Sol Uv Technologie & Entwicklungs GmbH; Sol-Uv Technologie & Entwicklungs-Gmbh
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2019-04-03
Also published as: EP2262740A1; WO2009121597A1; DE102009016038A1

Abstract

Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser, insbesondere zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser, in Strömungsrichtung aufweisend, eine Partikelfilterstufe (2) und eine erste UV-Desinfektionsstufe (3) sowie eine Trinkwasserentnahmestelle (7), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten UV-Desinfektionsstufe (3) und der Trinkwasserentnahmestelle (7) in paralleler Anordnung ein Warmwasserbereitungsmittel (4) zum Erwärmen des Trinkwassers, eine zweite UV-Desinfektionsstufe (5) zur weitergehenden Entfernung und Verhinderung der mikrobiologischen Kontamination des erwärmten Trinkwassers an der Trinkwasserentnahmestelle (7) sowie eine Verbindung (14) zur wenigstens teilweisen Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch das Warmwasserbereitungsmittel (4) vorgesehen sind, wobei die zweite UV-Desinfektionsstufe (5) in Strömungsrichtung zwischen dem Warmwasserbereitungsmittel (4) und der Trinkwasserentnahmestelle (7) oder in der Verbindung (14) vorgesehen ist.Plant for the treatment of drinking water, in particular for the removal and prevention of microbiological contamination of drinking water, in the direction of flow, a particle filter stage (2) and a first UV disinfection stage (3) and a drinking water extraction point (7), characterized in that between the first UV -Disinfection stage (3) and the drinking water withdrawal point (7) in parallel arrangement a hot water preparation (4) for heating the drinking water, a second UV disinfection stage (5) for further removal and prevention of the microbiological contamination of the heated drinking water at the drinking water withdrawal point (7) as well a connection (14) for at least partially guiding the heated drinking water in the circuit through the hot water preparation means (4) is provided, the second UV disinfection stage (5) in the flow direction between the hot water preparation means (4) and the drinking water extraction point (7) or in the ver binding (14) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser, insbesondere eine Anlage zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a plant for the treatment of drinking water, in particular a plant for the removal and prevention of microbiological contamination of drinking water according to the preamble of claim 1.

Trinkwasseranlagen zur Bereitstellung von Kalt- und Warmwasser werden üblicherweise in Gebäuden eingesetzt, wobei der Wasserzulauf in der Regel aus einer zentralen Wasserversorgung erfolgt. In Fällen, in denen keine zentrale Wasserversorgung möglich ist, können derartige Anlagen auch durch ein lokales Wasservorkommen, etwa ein Quellwasservorkommen, aus einem stehenden oder aus einem fließenden Gewässer gespeist werden. Dabei ist unabhängig von der Art der primären Wasserversorgung sicherzustellen, dass das von einer Trinkwasseraufbereitungsanlage abgegebene Wasser von hygienisch-mikrobiologisch einwandfreier Beschaffenheit ist, mithin keine pathogenen Mikroorganismen enthält; Mikroorganismen oder Mikroben sind zumeist Einzeller einer Größe von etwa 0,5 bis 5 μm.Drinking water systems for the provision of cold and hot water are usually used in buildings, the water intake is usually from a central water supply. In cases where no central water supply is possible, such plants may also be fed by a local water resource, such as a spring water resource, from a standing or flowing water body. In this case, irrespective of the type of primary water supply, it must be ensured that the water discharged from a drinking water treatment plant is of a hygienic-microbiologically perfect condition, and therefore contains no pathogenic microorganisms; Microorganisms or microbes are mostly protozoa of a size of about 0.5 to 5 microns.

Somit ist die Trinkwasseraufbereitung für die menschliche Gesundheit von wesentlicher Bedeutung und unterliegt daher der staatlichen Kontrolle, die nach Maßgabe einschlägiger Gesetze und technischer Regelwerke auf der Grundlage festgelegter Grenzwerte für mikrobiologische, chemische und physikalische Parameter des aufzubereitenden und bereitgestellten Trinkwassers erfolgt.Thus, drinking water treatment is essential to human health and is therefore subject to state control, as required by relevant legislation and technical regulations, on the basis of defined limits for microbiological, chemical and physical parameters of the drinking water to be treated and provided.

Der Entfernung von pathogenen Mikroorganismen aus dem Trinkwasser kommt insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Seuchen- und Infektionsvermeidung eine zentrale Bedeutung zu. Pathogene Mikroorganismen sind bestimmte Bakterien (insbesondere Pseudomonas aeruginosa, Salmonellen und Escherichia coli), Legionellen, bestimmte Pilze, bestimmte Protozoen (insbesondere Cryptosporidium parvum und Giardia lambilia) und Algenarten. Auch Viren können zu den Mikroorganismen gezählt werden. Sie haben eine Größe von etwa 10 bis 300 nm. Viren treten im Trinkwasser mangels eigenem Stoffwechsel an Bakterien als Wirtszellen anhaftend auf und bilden mit diesen sogenannte Virenaggregate.The removal of pathogenic microorganisms from drinking water is of particular importance from the point of view of disease and infection prevention. Pathogenic microorganisms are certain bacteria (especially Pseudomonas aeruginosa, Salmonella and Escherichia coli), legionella, certain fungi, certain protozoa (especially Cryptosporidium parvum and Giardia lambilia) and algae species. Even viruses can be counted among the microorganisms. They have a size of about 10 to 300 nm. Viruses occur in drinking water due to lack of their own metabolism of bacteria as host cells adhering to and form with these so-called viral aggregates.

Die genannten Mikroorganismen können sowohl freischwimmend im Kalt- und Warmwasser als auch in Form biogener Ablagerungen (Biofilme) auf den wasserführenden Anlagenkomponenten vorkommen. Durch die Verwendung entsprechender mechanischer Feinstfilter bei der Trinkwasseraufbereitung können diese schädlichen Verunreinigungen größtenteils wirksam verhindert bzw. entfernt werden.The microorganisms mentioned can occur both free-floating in cold and hot water as well as in the form of biogenic deposits (biofilms) on the water-bearing system components. By using appropriate mechanical micro-filters in drinking water treatment these harmful impurities can largely effectively prevented or removed.

Eine besondere Stellung unter den im Wasser vorhandenen Bakterien nehmen Legionellen ein. Diese Bakterienart ist potentiell humanpathogen. Sie ist äußerst verbreitet und tritt aufgrund der für sie optimalen Lebensbedingungen bei Wassertemperaturen zwischen 25 und 50°C bevorzugt in Warmwasserinstallationen auf. Die für den Menschen gefährlichste Legionellenart ist Legionella pneumophilia, Erreger der Legionellose oder Legionärskrankheit. Aufgrund dieser Eigenschaften und der daraus resultierenden großen Verbreitung stellen Legionellen eine ernstzunehmende Gefahr für die menschliche Gesundheit dar, und zwar nicht nur in stark frequentierten Einrichtungen, wie öffentlichen Schwimmbädern, Hotels, Krankenhäusern und Heimen. Eine Ansteckung mit Legionellen erfolgt insbesondere durch Einatmen kontaminierter Aerosole, wie sie etwa beim Duschen entstehen.Legionella occupy a special position among the bacteria present in the water. This bacterial species is potentially pathogenic to humans. It is extremely common and occurs due to their optimal living conditions at water temperatures between 25 and 50 ° C, preferably in hot water installations. The most dangerous type of Legionella for humans is Legionella pneumophilia, Legionellosis pathogen or Legionnaire's disease. Because of these characteristics and the resulting widespread spread, legionella pose a serious threat to human health, not only in high-traffic facilities such as public swimming pools, hotels, hospitals and homes. Infection with Legionella occurs in particular by inhaling contaminated aerosols, such as those that occur during showering.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Maßnahmen zur Abtötung oder Unschädlichmachung von Legionellen und zur Verminderung des Legionellenwachstums in Trink- oder Brauchwasseraufbereitungsanlagen bekannt. Es ist hierbei im Wesentlichen zwischen Einzelmaßnahmen bzw. Sofortmaßnahmen („sauber machen”) und kontinuierlich angewandten Maßnahmen („sauber halten”) zu unterscheiden.The prior art discloses various measures for killing or neutralizing legionella and for reducing legionella growth in drinking water or process water treatment plants. Here, it is important to distinguish between individual measures or immediate measures ("clean up") and continuously applied measures ("keep clean").

Als Sofortmaßnahmen gegen starke Legionellenbelastung von Trink- oder Brauchwasseranlagen kommen nach dem Stand der Technik in erster Linie die thermische und/oder die chemische Desinfektion zur Anwendung. Die thermische Desinfektion erfolgt durch Erhitzen des in der Anlage geführten Wassers auf kurzzeitig über 70°C, während die chemische Desinfektion durch Spülen der belasteten wasserführenden Anlagenteile mittels eines geeigneten hochkonzentrierten oxidativen Desinfektionsmittels (z. B. Stosschlorung) erfolgt, wodurch in beiden Fällen eine Abtötung der Legionellen bewirkt wird. Beispielhaft für eine Vorrichtung und ein Verfahren zur chemischen Desinfektion wird auf die WO-A1-03/058009 verwiesen.As immediate measures against heavy Legionellenbelastung of drinking or service water systems come in the prior art, primarily the thermal and / or chemical disinfection used. The thermal disinfection takes place by heating the water in the system to a short time above 70 ° C, while the chemical disinfection by flushing the contaminated water-bearing parts of the plant by means of a suitable highly concentrated oxidative disinfectant (eg Stosschlorung), resulting in both cases a killing the legionella is effected. Exemplary of a device and a method for chemical disinfection is on WO-A1-03 / 058009 directed.

Als Maßnahmen zur permanenten oder kontinuierlichen Verminderung des Legionellenwachstums sind aus dem Stand der Technik neben der thermischen Desinfektion durch konstante Temperierung des in der Anlage befindlichen Wassers auf mindestens 55°C und der chemischen Desinfektion mit Chlorverbindungen insbesondere die Ultrafiltration mit Membranfiltern einer Porenweite 0,01 bis 0,05 μm bekannt.As measures for the permanent or continuous reduction of the Legionellenwachstums are in addition to the thermal disinfection by constant temperature of the water in the plant to at least 55 ° C and the chemical disinfection with chlorine compounds in particular the ultrafiltration with membrane filters a pore size 0.01 to 0.05 μm known.

Darüber hinaus ist aus dem Stand der Technik der Einsatz von UV-Strahlung bzw. die UV-Desinfektion zur keimtötenden bzw. inaktivierenden Behandlung von Trinkwasser bekannt. Die UV-Desinfektion bewirkt eine selektive Oxidation bzw. Abtötung/Inaktivierung von Mikroorganismen unter Einwirkung von UV-Strahlung. Dabei beschädigt die UV-Strahlung einerseits die DNA des anzugreifenden Mikroorganismus, wodurch dessen Reproduktionsfähigkeit blockiert wird. Andererseits werden durch die UV-Strahlung Zellhülle und Enzyme des Mikroorganismus durch Oxidantien zerstört.In addition, the use of UV radiation or UV disinfection for germicidal or inactivating treatment of drinking water is known from the prior art. The UV disinfection causes a selective oxidation or Killing / inactivation of microorganisms under the influence of UV radiation. On the one hand, the UV radiation on the one hand damages the DNA of the attacking microorganism, thereby blocking its reproductive capacity. On the other hand, by the UV radiation cell envelope and enzymes of the microorganism are destroyed by oxidants.

Zwar ist jede der genannten Methoden dazu geeignet, das Auftreten von freischwimmenden Mikroorganismen und insbesondere auch Legionellen in Trinkwasser sicher zu unterbinden. Eine wirkungsvolle Biofilmentfernung aus einer Trinkwasseraufbereitungsanlage und damit eine dauerhafte wesentliche Eindämmung der Legionellenbelastung – oder zumindest eine erhebliche Verzögerung der Rekontamination der Anlage – kann aber durch keine der genannten Methoden per se erzielt werden, sondern erfordert zumindest eine kombinierte Anwendung zweier oder mehrerer der genannten Verfahren.Although each of the methods mentioned is suitable for reliably preventing the occurrence of free-floating microorganisms and in particular also Legionella in drinking water. An effective biofilm removal from a drinking water treatment plant and thus a lasting substantial containment of Legionellenbelastung - or at least a significant delay in the recontamination of the plant - can be achieved by any of the above methods per se, but requires at least a combined application of two or more of the above methods.

Um beispielsweise eine dauerhafte wirksame Verminderung des Legionellenwachstums in einer Trinkwasseraufbereitungsanlage mit ausschließlich thermischer Dekontamination zu realisieren ist neben einer permanenten Wassertemperatur von mindestens 60°C zusätzlich eine periodische Erwärmung des in der Anlage geführten Wassers auf mehr als 70°C erforderlich. Anlagen, die nach dem Verfahren der thermischen Desinfektion in Verbindung mit den genannten hohen Vorlauftemperaturen arbeiten, ermöglichen insoweit zwar einen wirksamen Schutz gegen eine mikrobiologische Kontamination des damit bereitgestellten Wassers. Die dabei erforderlichen hohen Wassertemperaturen bedingen allerdings eine verstärkte Korrosion, verbunden mit einer anormalen Kalkablagerung ab etwa 60°C im gesamten wasserführenden System. Daneben fallen hohe Energie-, Wartungs- sowie Personalkosten an, so dass der Betrieb einer derartigen Anlage nur unter Inkaufnahme wesentlicher Nachteile möglich ist.To realize, for example, a permanent effective reduction of Legionella growth in a drinking water treatment plant with only thermal decontamination is in addition to a permanent water temperature of at least 60 ° C in addition periodic heating of the water in the system to more than 70 ° C required. Plants that operate on the method of thermal disinfection in conjunction with the above-mentioned high flow temperatures, so far as allow effective protection against microbiological contamination of the water provided therewith. The required high water temperatures, however, require an increased corrosion, combined with an abnormal limescale from about 60 ° C throughout the water-bearing system. In addition, high energy, maintenance and personnel costs incurred, so that the operation of such a system is possible only at the cost of significant disadvantages.

Dies gilt umso mehr, als nur permanente Vorkehrungen nach derzeitigem Erkenntnisstand das Legionellenwachstum in einer Trinkwasseraufbereitungsanlage wirksam und auf Dauer unterbinden können.This is all the more so as only permanent provisions according to the current state of knowledge can effectively and permanently prevent the growth of Legionella in a drinking water treatment plant.

Auch inkorporierte Mikroorganismen, welche in Protozoen (z. B. Amöben) vorhanden sind und Verunreinigungen oder Biofilmteilchen als sogenannte Schutzkolloide nutzen, erweisen sich in Trinkwasseraufbereitungsanlagen als besonders problematisch. Derartige Verunreinigungen können, entgegen manchen Aussagen im Stand der Technik, nicht mittels UV-Desinfektion unschädlich gemacht werden. Vielmehr gelingt dies nur in Kombination mit chemischer Desinfektion unter Verwendung hoher Chlor- oder Chlordioxiddosierungen, deren kontinuierliche Anwendung aber gegen bestehende staatliche Verordnungen verstoßen würde und die zudem den Geschmack eines so desinfizierten Trinkwassers in negativer Weise beeinflussen würden.Also incorporated microorganisms, which are present in protozoa (eg amoebae) and use impurities or biofilm particles as so-called protective colloids, prove to be particularly problematic in drinking water treatment plants. Such impurities, contrary to some statements in the prior art, can not be rendered harmless by means of UV disinfection. Rather, this only succeeds in combination with chemical disinfection using high doses of chlorine or chlorine dioxide, but their continuous application would violate existing state regulations and would also affect the taste of such a disinfected drinking water in a negative way.

Aus dem Stand der Technik sind bereits entsprechende Anlagen und Verfahren zur Trinkwasseraufbereitung bekannt, bei denen die vorgenannten Maßnahmen in Kombination zur Bekämpfung von mikrobiologischen Trinkwasserverunreinigungen zur Anwendung kommen.From the prior art, corresponding plants and processes for drinking water treatment are already known, in which the aforementioned measures in combination for the control of microbiological drinking water contaminants are used.

Eine Trinkwasseraufbereitung dieser Art ist in der Zeitschrift GWF Wasser-Abwasser, Ausgabe 145 (2004) Nr. 2, Seiten 112 bis 117 , beschrieben. Diese umfasst einen Partikelfilter zur Reduzierung von Trübstoffen und bakteriellen Verunreinigungen, dem eine Desinfektionsstufe in Form einer UV-Bestrahlungseinrichtung nachgeschaltet ist. Die offenbarte Trinkwasseraufbereitungsanlage liefert hygienisch-mikrobiologisch einwandfreies Kaltwasser. Die Anlage ist durch zusätzliche Verwendung eines Vorfilters besonders für eine dezentrale Wasseraufbereitung geeignet, wie sie etwa auf Berghütten erforderlich ist. Allerdings ist der Betrieb der Anlage sowohl zeitlich als auch funktionell stark beschränkt, indem lediglich Kaltwasser bereitgestellt wird und indem der Einsatz jeweils auf 6 Monate am Stück pro Jahr begrenzt ist, bedingt durch den Einsatzort der Anlage.A drinking water treatment of this kind is in the magazine GWF Wasser-Abwasser, Issue 145 (2004) No. 2, pages 112 to 117 , described. This comprises a particle filter for the reduction of turbidity and bacterial contaminants, which is followed by a disinfection stage in the form of a UV irradiation device. The disclosed drinking water treatment plant delivers hygienic microbiologically sound cold water. The system is particularly suitable for a decentralized water treatment, such as is required in mountain huts by additional use of a prefilter. However, the operation of the system is both temporally and functionally severely limited by only cold water is provided and the use is limited to 6 months at a time per year, due to the location of the installation.

Die WO-A1-00/21889 offenbart ein Verfahren, das unter Verwendung von UV-Bestrahlung das Auftreten und das Wachstum von pathogenen Mikroorganismen, insbesondere von Legionellen, sowohl in heißem als auch in kaltem Wasser verhindert. Im Einzelnen stellt das Verfahren eine Kombination von UV-Desinfektion, chemischer Desinfektion (Chlorierung) und thermischer Desinfektion dar. Letztere erfolgt bei einer Temperatur von mindestens 70°C, wozu eine erste Heizvorrichtung erforderlich ist. Wenn das so erhitzte Wasser nicht gezapft wird, zirkuliert es durch eine UV-Bestrahlungsvorrichtung und eine zweite Heizvorrichtung, die sicherstellt, dass eine Warmwassertemperatur von 60°C nicht unterschritten wird.The WO-A1-00 / 21889 discloses a process which, using UV irradiation, prevents the occurrence and growth of pathogenic microorganisms, particularly Legionella, in both hot and cold water. In detail, the process is a combination of UV disinfection, chemical disinfection (chlorination) and thermal disinfection. The latter takes place at a temperature of at least 70 ° C, for which a first heating device is required. When the heated water is not tapped, it circulates through a UV irradiation device and a second heater ensuring that the hot water temperature does not fall below 60 ° C.

Um dauerhaft eine schädliche mikrobiologische Belastung des aufbereiteten Trinkwassers zu verhindern, kommen bei diesem Verfahren somit insgesamt drei unterschiedliche Desinfektionsverfahren zu Einsatz. Dies bedingt einen erheblichen apparativen Aufwand und hohe Anlagenkosten. Die Chlorierung hat zudem eine nachteilige geschmackliche Veränderung des behandelten Trinkwassers zu Folge. Durch die erforderlichen hohen Wassertemperaturen entstehen zudem hohe Energiekosten und Wartungskosten, wie vorstehend im Zusammenhang mit der thermischen Desinfizierung im Einzelnen bereits dargelegt wurde.In order to permanently prevent a harmful microbiological burden on the treated drinking water, a total of three different disinfection methods are used in this method. This requires a considerable amount of equipment and high system costs. The chlorination also has a disadvantageous change in the taste of the treated drinking water result. The high water temperatures required also result in high energy costs and maintenance costs, as has already been explained in detail in connection with thermal disinfection in detail.

Aus der EP-A1-0 338 056 ist eine Einrichtung zur Entkeimung von erwärmtem Brauchwasser bekannt, die eine zuverlässige Verminderung des Keimwachstums bei niedrigerem Energieaufwand ermöglicht. Die Entkeimung wird dabei unter Verwendung eines Wärmetauschers und eines Speicherbehälters für das zu erwärmende Wasser durchgeführt, indem die Nutzvolumina der beiden Behälter in einer Weise aufeinander abgestimmt sind, dass die im Wärmetauscher erzielbare Wassertemperatur ausreicht, um eine zeitweise Entkeimung des vom Speicherbehälter zur Zapfstelle strömenden Brauchwassers zu gewährleisten. Durch geeignete Wahl der Durchströmdauer, in Verbindung mit der erhöhten Wassertemperatur, wird eine thermische Desinfektion ermöglicht, die ergänzend durch den Einsatz von Feinstfiltern, die wiederum mit Lichtwellen bestrahlt werden, durchgeführt wird. From the EP-A1-0 338 056 a device for the sterilization of heated service water is known, which allows a reliable reduction of the germ growth with lower energy consumption. The sterilization is carried out using a heat exchanger and a storage container for the water to be heated by the useful volumes of the two containers are coordinated in a manner that the achievable in the heat exchanger water temperature is sufficient to a temporary sterilization of the tank flowing from the storage tank tap water to ensure. By a suitable choice of the Durchströmdauer, in conjunction with the increased water temperature, a thermal disinfection is made possible, which is complementarily by the use of ultrafine filters, which in turn are irradiated with light waves, performed.

Zwar kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass die keimtötende Wassertemperatur von über 70°C nur lokal begrenzt auftritt. Dennoch bewirkt die hohe Wassertemperatur – auch bei nur periodischer Anwendung – eine verstärkte Verkalkung der wasserführenden Anlagenkomponenten, und somit erhöhte Energiekosten und Wartungskosten. Durch den Wärmetauscher entstehen überdies zusätzliche Kosten.Although it can be ensured in this way that the germicidal water temperature of over 70 ° C occurs only locally limited. Nevertheless, the high water temperature - even with only periodic application - causes increased calcification of the water-bearing system components, and thus increased energy costs and maintenance costs. The heat exchanger also incurs additional costs.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet und insoweit eine permanente Wasserbehandlung von Kalt- und Warmwasser zur Verminderung einer mikrobiologischen Kontamination, insbesondere des Legionellenwachstums, zuverlässig ermöglicht, ohne Verwendung chemischer Zusätze und ohne unzulässige und geschmacklich negative Veränderung des aufbereiteten Trinkwassers, die dies mit einer Betriebs- und Speichertemperatur ermöglicht, bei der dauerhaft keine anormale Kalkablagerung innerhalb der wasserführenden Anlagenkomponenten auftritt und bei der auch keine kurzzeitige thermische Desinfektion mit hohen Wassertemperaturen erforderlich ist und die folglich mit relativ niedrigen Betriebs-, Wartungs- und Personalkosten betreibbar ist.The present invention has for its object to provide a plant for the treatment of drinking water, which overcomes the disadvantages of the prior art and insofar as a permanent water treatment of cold and hot water to reduce microbiological contamination, in particular Legionella growth, reliably, without the use of chemical additives and without undue and taste negative change of the treated drinking water, which allows this with an operating and storage temperature at which no abnormal limescale occurs permanently within the water-bearing system components and in which no short-term thermal disinfection with high water temperatures is required and therefore with relative low operating, maintenance and personnel costs is operable.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser gemäß Anspruch 1 gelöst, wonach die erfindungsgemäße Anlage, insbesondere zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser, in Strömungsrichtung eine Partikelfilterstufe und eine erste UV-Desinfektionsstufe sowie eine Trinkwasserentnahmestelle aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen der ersten UV-Desinfektionsstufe und der Trinkwasserentnahmestelle in paralleler Anordnung ein Warmwasserbereitungsmittel zum Erwärmen des Trinkwassers, eine zweite UV-Desinfektionsstufe zur weitergehenden Entfernung und Verhinderung der mikrobiologischen Kontamination des erwärmten Trinkwassers an der Trinkwasserentnahmestelle sowie eine Verbindung zur wenigstens teilweisen Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch das Warmwasserbereitungsmittel vorgesehen sind, wobei die zweite UV-Desinfektionsstufe in Strömungsrichtung zwischen dem Warmwasserbereitungsmittel und der Trinkwasserentnahmestelle oder – alternativ – in der Verbindung vorgesehen ist.The object of the invention is achieved by a plant for the treatment of drinking water according to claim 1, according to which the plant according to the invention, in particular for the removal and prevention of microbiological contamination of drinking water, in the flow direction has a particle filter stage and a first UV disinfection stage and a drinking water tap, and characterized is that between the first UV disinfection stage and the drinking water supply in parallel arrangement a water heating means for heating the drinking water, a second UV disinfection stage for further removal and prevention of microbiological contamination of the heated drinking water at the drinking water tap and a connection to at least partially guide the heated Drinking water are provided in the circuit by the hot water preparation means, the second UV disinfection stage in the flow direction between the hot water Bereitun and the drinking water supply point or - alternatively - provided in the compound.

Durch die Kombination von Filtration in der Partikelfilterstufe und selektiver UV-Oxidation in der ersten UV-Desinfektionsstufe wird das in die Anlage eintretende Wasser zunächst nachhaltig von Mikroorganismen, insbesondere Legionellen und Protozoen, befreit, und so eine Bakterienbesiedlung und Biofilmbildung auf den wasserführenden Oberflächen innerhalb der Anlage wesentlich erschwert. Durch die zweite UV-Desinfektionsstufe wird die Anzahl der noch verbliebenen oder aus dem Warmwasserbereitungsmittel oder Leitungssystem hinzugekommenen freischwimmenden Mikroorganismen weiter reduziert. Schließlich wird durch die fortgesetzte, jedenfalls teilweise Rückführung des erwärmten und in der zweiten UV-Desinfektionsstufe gereinigten Wassers in das Warmwasserbereitungsmittel und anschließend in die zweite UV-Desinfektionsstufe dauerhaft eine niedrige Warmwasserbelastung durch Mikroorganismen sichergestellt.By combining filtration in the particle filter stage and selective UV oxidation in the first UV disinfection stage, the water entering the system is first freed of microorganisms, especially legionella and protozoa, and bacterial colonization and biofilm formation on the water bearing surfaces within the plant Plant much more difficult. The second UV disinfection step further reduces the number of free-floating microorganisms left over or added to the hot water preparation or piping system. Finally, by the continued, at least partial recycling of the heated and purified in the second UV disinfection stage water in the hot water preparation and then in the second UV disinfection stage permanently ensures a low hot water load by microorganisms.

Mit der Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf wird insbesondere auch erreicht, dass einerseits das Kaltwasser in hygienisch-mikrobiologisch einwandfreier Qualität bereitgestellt werden kann und dass andererseits die Sicherheit vor Infektionen durch das Warmwasser – insbesondere beim Duschen – erhöht wird.With the leadership of the heated drinking water in the circulation is also achieved in particular that on the one hand the cold water can be provided in hygienic microbiologically perfect quality and on the other hand, the security against infection by the hot water - especially when showering - is increased.

Durch die gezielte Kaltwasserdesinfektion ist es möglich, eine mikrobielle Besiedelung der Kaltwasserstränge einer mit der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage verbundenen Gebäudeinstallation – deren Wasser sich in den meisten Fällen zwangsläufig erwärmt und damit günstige Bedingungen für eine mikrobielle Besiedelung schafft – jedenfalls soweit zu reduzieren, dass bei einer Vermischung mit dem behandelten Warmwasser am Bereitstellungsort, etwa in einer Duschanlage, eine Infektion zuverlässig verhindert wird. Der Ort, an dem das Vermischen des bereitgestellten Kaltwassers und Warmwassers erfolgt („point of use”), kann sowohl zwei unmittelbar benachbarte Trinkwasserentnahmestellen mit jeweils einem Auslass für Kaltwasser und Warmwasser umfassen oder kann als Mischbatterie mit einem gemeinsamen Auslass für das Mischwasser ausgebildet sein.By targeted cold water disinfection, it is possible to reduce a microbial colonization of the cold water strands associated with the drinking water treatment plant building installation - the water inevitably heated in most cases and thus creates favorable conditions for microbial colonization - at least to the extent that when mixed with the treated hot water at the place of delivery, such as in a shower system, an infection is reliably prevented. The location where the mixing of the provided cold water and hot water takes place ("point of use"), both two immediately adjacent drinking water supply points, each with an outlet for cold water and hot water include or can be designed as a mixer tap with a common outlet for the mixed water.

Somit ist es mit der erfindungsgemäßen Anlage bei permanentem Betrieb möglich, neben Kaltwasser auch Warmwasser in hygienisch-mikrobiologisch einwandfreier Qualität dauerhaft bereitzustellen und eine zusätzliche Erhöhung der Sicherheit vor Infektionen durch Warmwasser – insbesondere beim Duschen – auch ohne unerwünschte oder unzulässige chemische Veränderung des bereitgestellten Wassers zu erreichen. Thus, it is possible with the system according to the invention in permanent operation to provide permanently hot water in hygienic microbiologically perfect quality in addition to cold water and an additional increase in security against infection by hot water - especially when showering - even without unwanted or unacceptable chemical change of the water provided to reach.

Die erfindungsgemäße Anlage hat darüber hinaus den Vorteil, dass keinerlei Materialeinschränkungen hinsichtlich der wasserführenden Anlagenkomponenten bestehen, so dass gängige Rohrmaterialen (abgestimmt auf korrosionstechnische Vorgaben bezüglich Rohwasser-Qualität) einsetzbar sind.The system according to the invention has the additional advantage that there are no material restrictions with regard to the water-bearing system components, so that common pipe materials (matched to corrosion-technical specifications regarding raw water quality) can be used.

Weiterhin erweist sind die einfache Installierbarkeit der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage als vorteilhaft. Durch die verhältnismäßig geringe Anzahl von erforderlichen Anlagenkomponenten ist der Platzbedarf der Anlage gering und erfordert insoweit in der Regel keine baulichen Veränderungen am Aufstellort.Furthermore, the easy installability of the drinking water treatment plant according to the invention proves to be advantageous. Due to the relatively small number of required system components, the space requirement of the system is low and requires so far as a rule no structural changes at the installation site.

Vorteilhaft ist auch der einfache Betrieb der Anlage, deren zuverlässige und sichere Funktion sowie Kontrollierbarkeit der nur wenigen Einzelkomponenten.Another advantage is the simple operation of the system, their reliable and safe operation and controllability of only a few individual components.

Schließlich zeichnet sich die erfindungsgemäße Trinkwasseraufbereitungsanlage durch ihre leichte Integrierbarkeit in bestehende Anlagen aus, was im Übrigen auch auf ihre Austauschbarkeit gegen eine vorhandene Anlage zutrifft.Finally, the drinking water treatment plant according to the invention is characterized by its easy integration into existing plants, which incidentally also applies to their interchangeability with an existing plant.

Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Anlage ergeben sich aus den Gegenständen der abhängigen Ansprüche 2 bis 16. Diese werden im Einzelnen nachfolgend näher erläutert:
Das der erfindungsgemäßen Anlage zur Aufbereitung zugeführte Wasser wird zunächst in einer Partikelfilterstufe von Schwebstoffen befreit. Dies erfolgt in der Regel unmittelbar am Ort des Wassereintritts in das Gebäude. Dadurch wird sichergestellt, dass kein ungefiltertes Wasser in das lokale Verteilungsnetz eingespeist wird. Dieses so geklärte Wasser ist bereits von hoher Qualität und kann für die unterschiedlichsten Zwecke verwendet werden. Die erforderliche Reduktion von Trübstoffen, bzw. eines bestimmten Partikelspektrums, im zugeführten Wasser ist durch die Partikelfilterstufe dann erreicht, wenn die Trübstoffbelastung des gefilterten Wassers einen Wert ≤ 0,2 NTU aufweist, besser noch, den Wert von 0,1 NTU unterschreitet.Advantageous embodiments of the system according to the invention will become apparent from the subject matters of the dependent claims 2 to 16. These will be explained in more detail below:
The water supplied to the treatment plant according to the invention is first freed of suspended matter in a particle filter stage. This is usually done directly at the place of entry into the building. This ensures that no unfiltered water is fed into the local distribution network. This clarified water is already of high quality and can be used for a variety of purposes. The required reduction of turbidity, or a certain particle spectrum, in the supplied water is achieved by the particle filter stage when the turbidity load of the filtered water has a value ≤ 0.2 NTU, better yet, the value of 0.1 NTU below.

Die Einheit NTU bezeichnet dabei den nephelometrischen Trübungswert der bei Trinkwasser im Allgemeinen zwischen 0,05 und 0,5 NTU liegt und im Gegensatz dazu bei Abwasser 100 bis 2000 NTU beträgt. Als nahezu partikelfrei wird Wasser dann bezeichnet, wenn es einen Trübungswert von deutlich unter 0,1 NTU aufweist, was einer Partikelzahl von etwa 10 bis 50 pro ml entspricht. Es ist dabei von wesentlicher Bedeutung für die Qualität des aufbereiteten Trinkwassers, dass im Ablauf der Partikelfilterstufe der Trübungswert 0,2 NTU nicht überschritten werden, mithin bereits eine weitestgehende Partikelfreiheit sichergestellt ist, bevor eine Weiterleitung an nachfolgende Desinfektionsstufen erfolgt.The NTU unit refers to the nephelometric turbidity value which is generally between 0.05 and 0.5 NTU for drinking water and, in contrast, for wastewater amounts to 100 to 2000 NTU. Water is said to be virtually particle-free if it has a turbidity value of well below 0.1 NTU, which corresponds to a particle number of about 10 to 50 per ml. It is of essential importance for the quality of the treated drinking water that the turbidity value 0.2 NTU is not exceeded in the course of the particle filter stage, thus already a maximum particle freedom is ensured before a forwarding to subsequent disinfection stages takes place.

Die geforderten Trübungswerte sind durch Feinstfiltration bzw. Mikrofiltration zu erzielen, bei der Partikelgrößen > 1 μm zuverlässig ausgefiltert werden. Die in der Partikelfilterstufe eingesetzten Filter weisen zu diesem Zweck entsprechend eine Trenngrenze von absolut 1 μm auf und eignen sich daher zur Entfernung von Mikroorganismen wie Bakterien und Virenaggregaten sowie Protozoen.The required turbidity values can be achieved by ultrafine filtration or microfiltration, in which particle sizes> 1 μm are reliably filtered out. The filters used in the particle filter stage have a separation limit of absolutely 1 .mu.m for this purpose and are therefore suitable for removing microorganisms such as bacteria and viral aggregates as well as protozoa.

Besonders bevorzugt ist es, diese Feinstfiltration mit Membranfiltern zu realisieren, die speziell für die Reduktion von Trübungsspitzen auf Werte < 0,1 NTU und auf die Abscheidung von Bakterien und Viren, oder allgemein, die Beseitigung mikrobieller Belastungen bei der Trinkwasseraufbereitung ausgebildet sind. Diese Filter werden aus PVDF-Hohlfasern (PVDF: Polyvinylidenfluorid) gebildet, deren Wandungen Membraneigenschaften aufweisen und die im Filterbetrieb von außen nach innen angeströmt werden.It is particularly preferred to realize this ultrafine filtration with membrane filters which are specially designed for the reduction of turbidity peaks to values <0.1 NTU and for the separation of bacteria and viruses, or in general, the elimination of microbial loads in drinking water treatment. These filters are made of PVDF hollow fibers (PVDF: polyvinylidene fluoride) whose walls have membrane properties and are flown in from outside to inside during filter operation.

Filter dieser Art stehen in Form von so genannten Filterkerzen und als Hohlfasermembranmodule zur Verfügung. Diese Filterkerzen weisen ein druckfestes Gehäuse auf, in dem die Hohlfasern gebündelt sind, und sind zum direkten Einbau in die Rohwasserleitung vorgesehen. Ihre Funktion ist mittels Differenzdruckmessung überwachbar, wobei das Erreichen eines definierten Druckdifferenzwerts die Betriebsgrenze des Filters signalisiert. Ist dieser Grenzwert erreicht muss die Filterkerze ersetzt werden.Filters of this type are available in the form of so-called filter cartridges and as hollow fiber membrane modules. These filter cartridges have a pressure-resistant housing, in which the hollow fibers are bundled, and are intended for direct installation in the raw water line. Their function can be monitored by means of differential pressure measurement, with the achievement of a defined pressure difference value signaling the operating limit of the filter. If this limit is reached, the filter cartridge must be replaced.

Hohlfasermembranmodule werden demgegenüber in einer Filteranlage betrieben, die in der Regel Mittel für eine automatische Rückspülung aufweisen, was eine Regenerierung eines jeweiligen Filtermoduls bei Erreichen seiner Betriebsgrenze, gleichfalls erkennbar durch einen definierten Differenzdruckanstieg, ermöglicht.Hollow fiber membrane modules are operated in contrast in a filter system, which usually have means for automatic backwashing, which allows regeneration of a respective filter module on reaching its operating limit, also recognizable by a defined differential pressure increase.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser können als Partikelfilterstufe sowohl derartige Filterkerzen als auch Hohlfasermembranmodule eingesetzt werden. Während Hohlfasermembranmodule durch die vorgesehene Rückspülmöglichkeit auch für Rohwasser mit relativ hoher partikulärer Fracht verwendbar sind, gilt für Filterkerzen ohne diese Rückspülmöglichkeit die Einschränkung, dass bereits das eintretende Wasser relativ partikelfrei sein muss, insbesondere bereits einen Trübungswert ≤ 0,8 NTU aufweist. Derartige Kerzenfilter zeichnen sich durch niedrige Investitionskosten, kleine Baugröße in Verbindung mit hoher Aufbereitungskapazität, leichte Integrierbarkeit in die Trinkwasseraufbereitungsanlage und ihre Betreibbarkeit ohne Fremdenergie aus. Aus wirtschaftlichen Gründen werden Partikelfilterstufen größerer Anlagen bevorzugt mit Hohlfasermembranmodulen realisiert.In the plant according to the invention for the treatment of drinking water can be used as a particle filter stage both such filter cartridges and hollow fiber membrane modules. While hollow fiber membrane modules can be used by the provided backwash option for raw water with a relatively high particulate cargo, applies to filter cartridges without this backwash the Restriction that already the incoming water must be relatively particle-free, in particular already has a turbidity value ≤ 0.8 NTU. Such candle filters are characterized by low investment costs, small size in conjunction with high treatment capacity, easy integration into the drinking water treatment plant and their operability without external energy. For economic reasons, particle filter stages of larger plants are preferably realized with hollow fiber membrane modules.

Von besonderem Vorteil ist die Verwendung von Membranfiltern der genannten Art als Partikelfilterstufe in der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage aber auch deshalb, weil die darin eingesetzten Hohlfasermembranen eine absolute Barriere gegen Bakterien, Protozoen und sonstige Partikel darstellen und insbesondere unabhängig von der Art der primären Wasserversorgung sind, mithin zur Filtration von Wasser aus zentralen Wasserversorgungsanlagen genauso geeignet sind wie von Wasser aus einem lokalen Wasservorkommen.Of particular advantage is the use of membrane filters of the type mentioned as a particle filter stage in the drinking water treatment plant according to the invention but also because the hollow fiber membranes used therein constitute an absolute barrier against bacteria, protozoa and other particles and are in particular independent of the nature of the primary water supply, thus Filtration of water from central water supply systems are just as suitable as water from a local water resources.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage umfasst neben einem Feinstfilter mit einer Trenngrenze von absolut 1 μm, der bevorzugt in Form eines Membranfilters ausgebildet ist, einen vorgeschalteten 0,5-μm-Nominalfilter. Derartige Filterelemente mit Trenngrenzen < 1 μm nominal werden als Vorfilter bezeichnet und sind relativ kostengünstig erhältlich. Durch die Verwendung eines derartigen Vorfilters im Wasserzulauf zu einem Feinstfilter, lässt sich dessen Standzeit deutlich verlängern, was sich auf die Dauer in niedrigeren Betriebskosten niederschlägt.An advantageous development of the drinking water treatment plant according to the invention comprises, in addition to a very fine filter with a separation limit of absolutely 1 .mu.m, which is preferably designed in the form of a membrane filter, an upstream 0.5 micron nominal filter. Such filter elements with separation limits <1 micron nominal are referred to as pre-filter and are relatively inexpensive available. By using such a prefilter in the water supply to a micro-filter, its life can be significantly prolonged, which is reflected in the long run in lower operating costs.

Feinstfilter weisen ein Partikelrückhaltevermögen für Partikel ≥ 1 μm von 99,98% auf und stellen in der Regel eine Kombination aus Tiefenfilter und Membranfilter dar. Durch die Kombination von Vor- und Feinstfilter lassen sich die Partikelzahlen von einigen 100 pro ml auf weit unter 100 pro ml reduzieren, was einer Reduktion der Trübstoffbelastung von 85 bis 98% entspricht.Particulate filters have a particle retention capacity of ≥ 1 μm of 99.98% and usually represent a combination of depth filter and membrane filter. The combination of pre-filter and ultra-fine filter allows the number of particles from a few 100 per ml to well below 100 per ml, which corresponds to a reduction of the turbidity load of 85 to 98%.

Zwar ist es mit einer Partikelfilterung der angegebenen Art möglich, sowohl Bakterien als auch Virenaggregate und andere Mikroorganismen wirksam aus dem primär bereitgestellten Wasser zu eliminieren. Da im Trinkwasser allerdings auch Mikroorganismen < 1 μm enthalten sind, ist es nicht möglich, mittels einer Partikelfilterstufe, wie sie in der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage vorgesehen ist, alle pathogenen oder potentiell pathogenen Mikroorganismen herauszufiltern.Although it is possible with a particle filtration of the specified type, to effectively eliminate both bacteria and virus aggregates and other microorganisms from the primary provided water. However, since microorganisms <1 μm are also contained in the drinking water, it is not possible to filter out all pathogenic or potentially pathogenic microorganisms by means of a particle filter stage, as provided in the drinking water treatment plant according to the invention.

Zu diesem Zweck ist eine erste UV-Desinfektionsstufe in Form einer UV-Bestrahlungseinrichtung vorgesehen, mit der die im Kaltwasser nach der Partikelfilterung verbleibenden freischwimmenden Mikroorganismen unschädlich gemacht werden. Bei der UV-Desinfektion wird das zu entkeimende Wasser an einem UV-Strahler vorbeigeleitet, dessen Wellenlänge geeignet ist, die freischwimmenden Mikroorganismen abzutöten bzw. zu inaktivieren. Die Wirksamkeit der UV-Desinfektion hängt unmittelbar vom Trübungsgrad bzw. der Partikelfreiheit des zu entkeimenden Wassers ab, da im Wasser vorhandene Partikel die UV-Strahlung streuen und insoweit den Wirkungsgrad der UV-Desinfektion vermindern. Es ist daher sicherzustellen, dass das die Partikelfilterstufe verlassende Wasser eine Trübstoffbelastung von weniger als 0,2 NTU aufweist. Anzumerken ist hier auch, dass Wirtszellen (Zellen, die im Inneren Keime aufweisen) und Keimansammlungen (wie Bakterienaggregate) durch UV-Bestrahlung nicht wirksam bekämpft werden können. Ihre Entfernung ist nur durch geeignete Filtration, wie angegeben, vor der UV-Desinfektion wirksam möglich.For this purpose, a first UV disinfection stage in the form of a UV irradiation device is provided with which the free-floating microorganisms remaining in the cold water after particle filtration are rendered harmless. In UV disinfection, the water to be sterilized is conducted past a UV emitter whose wavelength is suitable for killing or inactivating the free-floating microorganisms. The effectiveness of the UV disinfection depends directly on the degree of turbidity or the particle freedom of the water to be sterilized, since particles present in the water scatter the UV radiation and thus reduce the efficiency of the UV disinfection. It is therefore to be ensured that the water leaving the particle filter stage has a turbidity load of less than 0.2 NTU. It should also be noted here that host cells (cells which have germs inside) and germ aggregates (such as bacterial aggregates) can not be effectively controlled by UV irradiation. Their removal is only effectively possible by suitable filtration, as indicated, prior to UV disinfection.

Die in der UV-Desinfektionsstufe zur Anwendung kommenden UV-Strahler, die vorzugsweise zertifiziert sind, umfassen UV-Lampen in Quarzschutzrohren und stellen durch ihre Bauform sicher, dass der gesamte Wasserstrom durch die UV-Desinfektionsstufe gleichmäßig mit vorzugsweise mindestens etwa 400 J/m² beaufschlagt wird. Die Funktionsüberwachung der eingesetzten UV-Lampen erfolgt unter Verwendung kalibrierter Standard-UV-Sensoren, wodurch sichergestellt wird, dass die erforderlichen Betriebsbedingungen zuverlässig eingehalten werden und insbesondere die UV-Emission durch Altern und Belagbildung innerhalb der Lampen, durch Schwankung der Netzspannung, der Wassertemperatur sowie der UV-Absorption des Wassers durch Trübung nicht in unzulässiger Weise beeinflusst wird.The UV emitters used in the UV disinfection stage, which are preferably certified, comprise UV lamps in quartz protection tubes and, by their design, ensure that the total water flow through the UV disinfection stage is uniform, preferably at least about 400 J / m ² is charged. The function monitoring of the UV lamps used is carried out using calibrated standard UV sensors, which ensures that the required operating conditions are reliably adhered to and, in particular, the UV emission due to aging and deposit formation within the lamps, due to fluctuations in the mains voltage, the water temperature and the UV absorption of the water by turbidity is not unduly influenced.

Die Wellenlänge der bei der UV-Desinfektion eingesetzten UV-Strahlung richtet sich nach der Art der damit zu bekämpfenden Mikroorganismen. Untersuchungen haben gezeigt, dass mit einer Bestrahlung von etwa 400 J/m² und einer Wellenlänge von etwa 254 nm alle bekannten pathogenen Mikroorganismen unschädlich gemacht werden können. Optimale Desinfektionsergebnisse sind, insbesondere bei Legionellen, mit Wellenlängen von etwa 240 bis 280 nm zu erzielen.The wavelength of the UV radiation used in the UV disinfection depends on the type of microorganisms to be combated with it. Studies have shown that with irradiation of about 400 J / m ² and a wavelength of about 254 nm all known pathogenic microorganisms can be made harmless. Optimal disinfection results can be achieved with wavelengths of about 240 to 280 nm, in particular in the case of legionellae.

Von wesentlichem Einfluss ist aber auch die Temperatur des bestrahlten Wassers. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass ein optimales Desinfektionsergebnis unter Einhaltung der oben angegebenen Parameter dann erzielbar ist, wenn gleichzeitig die Wassertemperatur zwischen etwa 10 und 35°C, insbesondere zwischen etwa 10 und 30°C, liegt, besser noch zwischen etwa 12 und 17°C und am besten bei etwa 15°C; Wasser einer Temperatur von etwa 10 bis 35°C wird als kaltes Wasser oder Kaltwasser bezeichnet.However, the temperature of the irradiated water is also of considerable influence. Surprisingly, it has been found that an optimum disinfection result can be achieved while maintaining the above-mentioned parameters, if at the same time the water temperature is between about 10 and 35 ° C., in particular between about 10 and 30 ° C., better still between about 12 and 17 ° C and best at about 15 ° C; Water at a temperature of about 10 to 35 ° C is referred to as cold water or cold water.

Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anlage einen UV-Niederdruckstrahler zur Erzeugung einer Wellenlänge von etwa 254 nm als Bestrahlungseinrichtung in der ersten UV-Desinfektionsstufe. Alternativ ist es auch möglich, einen UV-Mitteldruckstrahler und/oder einen UV-Amalgam-Niederdruckstrahler zur Erzeugung einer Wellenlänge zwischen etwa 240 und 280 nm in der ersten UV-Desinfektionsstufe einzusetzen. Preferably, the system according to the invention comprises a UV low-pressure radiator for generating a wavelength of about 254 nm as an irradiation device in the first UV disinfection stage. Alternatively, it is also possible to use a UV medium-pressure radiator and / or a UV amalgam low-pressure radiator for generating a wavelength between about 240 and 280 nm in the first UV disinfection stage.

Bevorzugt umfasst die zweite UV-Desinfektionsstufe der erfindungsgemäßen Anlage eine UV-Bestrahlungseinrichtung zur Erzeugung einer Wellenlänge von etwa 185 bis 400 nm, insbesondere von etwa 240 bis 400 nm, für die selektive UV Desinfektion innerhalb des Warmwasserkreislaufs. Das der zweiten UV-Desinfektionsstufe zugeführte Wasser hat dabei vorzugsweise eine Temperatur zwischen etwa 35 und 60°C, insbesondere zwischen etwa 43 und 58°C; der Bereich von etwa 43 bis 55°C, insbesondere von etwa 43 bis 47°C, führt zu besonders vorteilhaften Ergebnissen. Als sehr günstig hat sich die Temperatur von etwa 45°C erwiesen. Wasser innerhalb des Temperaturbereichs von etwa 35 bis 60°C wird als warmes Wasser oder Warmwasser bezeichnet. Eine wirksame UV-Bestrahlung zur Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination, insbesondere zur Legionellenbekämpfung, in Warmwasser ist grundsätzlich bei Wellenlängen zwischen etwa 240 und 400 nm möglich.The second UV disinfection stage of the system according to the invention preferably comprises a UV irradiation device for generating a wavelength of about 185 to 400 nm, in particular of about 240 to 400 nm, for the selective UV disinfection within the hot water cycle. The water supplied to the second UV disinfection stage preferably has a temperature between about 35 and 60 ° C, in particular between about 43 and 58 ° C; the range of about 43 to 55 ° C, especially from about 43 to 47 ° C, leads to particularly advantageous results. As very favorable, the temperature of about 45 ° C has been found. Water within the temperature range of about 35 to 60 ° C is referred to as warm water or hot water. An effective UV irradiation to prevent microbiological contamination, especially for fighting Legionella, in hot water is basically possible at wavelengths between about 240 and 400 nm.

Überraschenderweise wurde festgestellt, dass ein optimales Desinfektionsergebnis unter Einhaltung der oben angegebenen Parameter und mit einer UV-Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen etwa 185 und 400 nm, insbesondere etwa 240 bis 400 nm, dann erreicht wird, wenn gleichzeitig die Wassertemperatur des bestrahlten warmen Wassers zwischen etwa 35 und 60°C, insbesondere zwischen etwa 43 und 58°C liegt, wobei der Bereich von etwa 43 bis 47°C ganz besonders bevorzugt ist. In der Praxis erweist sich die Temperatur zwischen etwa 43 bis 47°C als besonders vorteilhaft, am besten bei etwa 45°C.Surprisingly, it has been found that an optimum disinfection result is achieved in compliance with the above parameters and with UV radiation in the wavelength range between about 185 and 400 nm, in particular about 240 to 400 nm, when at the same time the water temperature of the irradiated warm water between about 35 and 60 ° C, in particular between about 43 and 58 ° C, wherein the range of about 43 to 47 ° C is very particularly preferred. In practice, the temperature between about 43 to 47 ° C proves to be particularly advantageous, most preferably at about 45 ° C.

Noch zufriedenstellende Desinfektionsergebnisse sind im Allgemeinen auch zu erzielen, wenn die Temperatur des Kaltwassers beim Bestrahlen unter 10°C, insbesondere bis auf etwa 4°C, und/oder die des Warmwassers unter etwa 35°C, insbesondere bis auf etwa 30°C gesenkt wird, also unterhalb des vorstehend definierten Temperaturbereichs für Kalt- bzw. Warmwasser bei der UV-Bestrahlung. Die oben bezeichneten Temperaturdefinitionen für das Warmwasser wie auch für das Kaltwasser können zahlenmäßig (theoretisch) ersichtlich überlappen. Hierbei ist es für den Fachmann klar, dass er die Temperatur innerhalb der Rahmenbedingungen so wählen muss, dass zwischen der Temperatur des UV-bestrahlten Warmwassers und der des US-bestrahlten Kaltwassers ein hinlänglicher Unterschied besteht. Zweckmäßigerweise beträgt die Differenz zwischen der Temperatur des Warmwassers und der des Kaltwassers mindestens 5°C, insbesondere mindestens etwa 10°C. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, sollte die Temperaturdifferenz mindestens etwa 15°C, insbesondere mindestens etwa 20°C betragen. In der Mehrzahl der praktischen Anwendungsfälle der Erfindung beträgt die vorteilhafte Temperaturdifferenz etwa 25 bis 30°C.Still satisfactory disinfection results are generally also achieved when the temperature of the cold water during irradiation below 10 ° C, in particular down to about 4 ° C, and / or the hot water below about 35 ° C, in particular down to about 30 ° C. is, ie below the above-defined temperature range for cold or hot water in the UV irradiation. The above-defined temperature definitions for the hot water as well as for the cold water can overlap numerically (theoretically) apparent. It is clear to the skilled person that he must choose the temperature within the framework so that there is a sufficient difference between the temperature of the UV-irradiated hot water and the US-irradiated cold water. Conveniently, the difference between the temperature of the hot water and that of the cold water is at least 5 ° C, in particular at least about 10 ° C. For optimum results, the temperature difference should be at least about 15 ° C, especially at least about 20 ° C. In the majority of practical applications of the invention, the advantageous temperature difference is about 25 to 30 ° C.

Weiterhin wurde überraschenderweise gefunden, dass es für den Erfolg der UV-Desinfektion von Warmwasser wesentlich ist, dass der Wellenlängenbereich von etwa 185 nm bis 400 nm, insbesondere etwa 240 nm bis 400 nm, bei der UV-Bestrahlung gewählt wird.Furthermore, it has surprisingly been found that it is essential for the success of the UV disinfection of hot water, that the wavelength range of about 185 nm to 400 nm, in particular about 240 nm to 400 nm, is selected in the UV irradiation.

Die in der zweiten UV-Desinfektionsstufe innerhalb der Warmwasserzirkulation verwendete UV-Bestrahlungseinrichtung unterscheidet sich nicht grundsätzlich von der in der ersten UV-Desinfektionsstufe verwendeten Bestrahlungseinrichtung. Es ist lediglich sicherzustellen, dass deren Betrieb auch im Warmwasser mittels Sensorüberwachung zuverlässig möglich ist.The UV irradiation device used in the second UV disinfection stage within the warm water circulation does not fundamentally differ from the irradiation device used in the first UV disinfection stage. It is only necessary to ensure that their operation is reliably possible even in hot water by means of sensor monitoring.

Vorteilhafterweise umfasst die Bestrahlungseinrichtung der zweiten UV-Desinfektionsstufe der erfindungsgemäßen Anlage einen derart geeigneten UV-Mitteldruckstrahler und/oder UV-Amalgam-Niederdruckstrahler zur Erzeugung einer Wellenlänge zwischen etwa 185 und 280 nm, insbesondere von etwa 240 bis 280 nm.Advantageously, the irradiation device of the second UV disinfection stage of the system according to the invention comprises such a suitable UV medium-pressure radiator and / or UV amalgam low-pressure radiator for generating a wavelength between about 185 and 280 nm, in particular from about 240 to 280 nm.

In einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage ist das Warmwasserbereitungsmittel in der Form eines Warmwasserboilers mit einem Warmwasserspeicher, der den Boilernutzraum definiert, und mit einer Heizeinrichtung, zur Erwärmung des Wassers in dem Warmwasserspeicher, vorgesehen. Der Warmwasserspeicher hat einen Einlass für Kaltwasser und einem Auslass für das erzeugte Warmwasser. Ein weiterer Wassereinlass ist zudem vorgesehen, durch den das bereits im Boiler einmal erwärmte Wasser nach Durchlaufen der zweiten UV-Desinfektionsstufe jedenfalls teilweise wieder in den Warmwasserspeicher zurückströmen kann, wobei diese Warmwasserzirkulation durch eine fluidmechanische Verbindung zwischen dem Auslass der zweiten UV-Desinfektionsstufe und dem zweiten Einlass des Warmwasserspeicher ermöglicht wird. Dieser insoweit herkömmliche Boiler weist zudem eine übliche Temperaturregeleinrichtung auf, die mit der Heizeinrichtung gekoppelt ist, um eine jeweils gewünschte Warmwassertemperatur im Bereich von 30 bis 60°C, insbesondere etwa 35 bis 60°C, konstant aufrecht zu erhalten. Die Heizeinrichtung ist in herkömmlicher Weise als elektrische oder gasbetriebene Heizung ausgelegt.In a further embodiment of the drinking water treatment plant according to the invention, the hot water preparation means in the form of a hot water boiler with a hot water tank, which defines the Boilernutzraum, and provided with a heater for heating the water in the hot water tank. The hot water tank has an inlet for cold water and an outlet for the produced hot water. A further water inlet is also provided, through which the water already heated in the boiler after passing through the second UV disinfection stage at least partially back into the hot water tank, said hot water circulation through a fluid mechanical connection between the outlet of the second UV disinfection stage and the second Inlet of the hot water tank is enabled. This far conventional boiler also has a conventional temperature control device which is coupled to the heater in order to maintain a respectively desired hot water temperature in the range of 30 to 60 ° C, in particular about 35 to 60 ° C, constant upright. The heater is designed in a conventional manner as an electric or gas-powered heater.

Die optimale Temperatur des Wassers im Warmwasserspeicher der erfindungsgemäßen Anlage beträgt etwa 43 bis 58°C; insbesondere etwa 43 bis 55°C, wobei eine Temperatur von etwa 43 bis 47°C und insbesondere von etwa 45°C zu besonders vorteilhaften Ergebnissen führt. Ein Betrieb an der möglichen oberen Temperaturgrenze von etwa 60°C ist dagegen zu vermeiden, da ein derartiger Betrieb oberhalb der Gebrauchstemperatur des erzeugten Warmwassers liegt und daher unwirtschaftlich ist. Zudem tritt bei Temperaturen von etwa 60°C und darüber eine anormale Verkalkung auf, die wie bereits vorstehend angegeben, keine wirtschaftliche Verfahrensführung mehr ermöglicht. The optimum temperature of the water in the hot water tank of the system according to the invention is about 43 to 58 ° C; in particular about 43 to 55 ° C, wherein a temperature of about 43 to 47 ° C and in particular of about 45 ° C leads to particularly advantageous results. An operation at the possible upper temperature limit of about 60 ° C, however, is to be avoided since such an operation is above the service temperature of the produced hot water and therefore uneconomical. In addition, occurs at temperatures of about 60 ° C and above an abnormal calcification, which, as already stated above, no longer allows economic process control.

Im Hinblick auf die Verwendung eines gängigen Warmwasserboilers der angegebenen Art mit nur einem Einlass und einem Auslass, ist es vorteilhaft, wenn dieser eine Einlass ein Anschlussstück in der Form eines T-Stücks aufweist, über das sowohl die Kaltwasserzufuhr aus der ersten UV-Desinfektionsstufe als auch die Warmwasserzufuhr aus der zweiten UV-Desinfektionsstufe in den Warmwasserspeicher ermöglicht wird. Bevorzugt erfolgt dabei der Wasserzutritt auf die übliche Weise im unteren Bereich der vertikalen Boilernutzraumausdehnung.With regard to the use of a conventional hot water boiler of the specified type with only one inlet and one outlet, it is advantageous if this one inlet has a fitting in the form of a T-piece, via which both the cold water supply from the first UV disinfection stage Also, the hot water supply from the second UV disinfection stage is made possible in the hot water tank. Preference is given to the water access in the usual way in the lower part of the vertical Boilernutzraumausdehnung.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage ist das Warmwasserbereitungsmittel in Form eines Warmwasserboilers mit einem Kaltwasserzutritt in den Warmwasserspeicher im mittleren Bereich der vertikalen Boilernutzraumausdehnung ausgebildet, während der Warmwassereinlass für das von der zweiten Desinfektionsstufe rückgeleitete Warmwasser im unteren Bereich der vertikalen Boilernutzraumausdehnung vorgesehen ist. Durch diese räumliche Trennung der Zuläufe von desinfiziertem Kalt- und Warmwasser wird insbesondere die Biofilmbildung im Warmwasserspeicher reduziert, da sich infolge der unterschiedlichen Wassertemperaturen das eintretende desinfizierte Kaltwasser vom Einlass in den unteren Bereich des Warmwasserspeichers und das eintretende desinfizierte Warmwasser vom unteren in den oberen Bereich des Warmwasserspeichers bewegt, wodurch eine Wasserzirkulation innerhalb des Warmwasserspeichers jedenfalls unterstützt wird, die ihrerseits einer Biofilmbildung im Warmwasserspeicher entgegenwirkt.In a further advantageous embodiment of the drinking water treatment plant according to the invention, the hot water preparation means is designed in the form of a hot water boiler with a cold water access to the hot water tank in the central region of the vertical Boilernutzraumausdehnung, while the hot water inlet is provided for the returned from the second disinfection stage hot water in the lower part of the vertical Boilernutzraumausdehnung. Through this spatial separation of the inlets of disinfected cold and hot water biofilm formation in the hot water tank is particularly reduced because due to the different water temperatures, the incoming disinfected cold water from the inlet to the lower part of the hot water tank and the entering disinfected hot water from the lower to the upper area of the Hot water tank moves, whereby a water circulation within the hot water tank is in any case supported, which in turn counteracts biofilm formation in the hot water tank.

Von Vorteil ist es bei der erfindungsgemäßen Anlage, wenn die fluidmechanische Verbindung zwischen dem Auslass und dem Einlass des Warmwasserbereitungsmittels zur kontinuierlichen Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch das Warmwasserbereitungsmittel und die zweite UV-Desinfektionsstufe ausgebildet ist. Diese kontinuierliche Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf kann einerseits passiv, durch entsprechende Auslegung des Strömungsquerschnitts der fluidmechanischen Verbindung, die zudem bevorzugt wärmeisoliert ist, oder aktiv, durch Verwendung einer Förderpumpe innerhalb der wärmeisolierten fluidmechanischen Verbindung erfolgen.It is advantageous in the system according to the invention, when the fluid-mechanical connection between the outlet and the inlet of the hot water preparation means for continuous guidance of the heated drinking water in the circuit by the hot water preparation means and the second UV-disinfection stage is formed. This continuous guidance of the heated drinking water in the circuit can on the one hand passively, by appropriate design of the flow cross-section of the fluid mechanical connection, which is also preferably thermally insulated, or actively, by using a feed pump within the heat-insulated fluid mechanical connection.

Die vorteilhaften Desinfektionseigenschaften der erfindungsgemäßen Anlage kommen aber auch in einer Ausführungsform mit einer fluidmechanischen Verbindung zwischen dem Auslass und dem Einlass des Warmwasserbereitungsmittels zur Geltung, die eine diskontinuierliche Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch die genannten Anlagenteile ermöglicht. Zu diesem Zweck ist in der fluidmechanischen Verbindung eine Förderpumpe vorgesehen, die entweder zeit- oder temperaturgesteuert den Warmwasserkreislauf zwischen der zweiten UV-Desinfektionsstufe und dem Warmwasserbereitungsmittel bewirkt oder unterbricht.However, the advantageous disinfection properties of the system according to the invention also come into play in one embodiment with a fluid-mechanical connection between the outlet and the inlet of the hot water preparation means, which allows a discontinuous guidance of the heated drinking water in the circulation through said system parts. For this purpose, a feed pump is provided in the fluid-mechanical connection, which causes or interrupts the hot water cycle between the second UV disinfection stage and the hot water preparation either time or temperature controlled.

Vorzugsweise hat die erfindungsgemäße Anlage einen Anschluss an der Partikelfilterstufe, der zur direkten Einleitung von Rohwasser mit einer Trübstoffbelastung ≤ 0,2 NTU aus einer zentralen Wasserversorgung ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, auch bei einer prinzipiell mit Vorfilter ausgerüsteten Partikelfilterstufe die Betriebskosten zu senken, indem eine Benutzung des vorhandenen Vorfilters unterbleibt. Eine Kostenersparnis ergibt sich hierbei durch geringeren Wartungsaufwand, verbunden mit geringeren Betriebskosten. Derartige kostengünstige Vorfilter ermöglichen auch den Verzicht auf sogenannte Endstrangfilter.Preferably, the plant according to the invention has a connection to the particle filter stage, which is designed for the direct introduction of raw water with a turbid load ≤ 0.2 NTU from a central water supply. This makes it possible, even with a particulate filter stage equipped in principle with a prefilter, to reduce the operating costs by omitting the use of the existing prefilter. A cost saving results here by lower maintenance costs, combined with lower operating costs. Such cost-effective pre-filter also allow the waiver of so-called Endstrangfilter.

Für die Versorgung aus einem lokalen Wasservorkommen sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung eine Vorfiltrationsstufe vor, die der Partikelfilterstufe vorgeschaltet ist und die ein Filtermittel mit einer Porengröße von ≥ 10 μm aufweist. Durch eine derartige Vorfiltrationsstufe können auch witterungsbedingte Stosstrübungen ohne wesentliche Beeinträchtigung der Funktion der Partikelfilterstufe aufgefangen werden, wodurch sich die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Anlage bei Einspeisung von Rohwasser aus einem lokalen Wasservorkommen erhöht.For the supply from a local water source, a further embodiment of the invention provides a prefiltration stage, which is connected upstream of the particle filter stage and which has a filter medium with a pore size of .gtoreq.10 .mu.m. By such a pre-filtration stage weather-related Stosstrübungen can be collected without significantly affecting the function of the particle filter stage, thereby increasing the reliability of the system according to the invention when feeding raw water from a local water resources.

Die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage durch Verwendung eines Rückspülfilters oder eines Schichtfilters innerhalb der Vorfiltrationsstufe erweitert das Filterrückhaltevermögen des Vorfilters auf kostengünstige und zuverlässige Art, so dass die Funktion der Partikelfilterstufe auch bei großen Schwankungen der Partikelzahl im eingespeisten Rohwasser aus einem lokalen Wasservorkommen zuverlässig sichergestellt ist.The development of the system according to the invention by using a backwash filter or a layer filter within the prefiltration stage extends the filter retention capacity of the prefilter in a cost-effective and reliable manner, so that the function of the particulate filter stage is reliably ensured even with large fluctuations in the number of particles in the raw water fed from a local water resources.

Jeweils eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser ist in den beigefügten 1 und 2 dargestellt:In each case an embodiment of the plant according to the invention for the treatment of drinking water is attached in the attached 1 and 2 shown:

1 zeigt in schematischer Darstellung unter Angabe der Strömungsverläufe von Kalt- und Warmwasser eine Trinkwasseraufbereitungsanlage mit einer zweiten UV-Desinfektionsstufe zwischen einem Warmwasserbereitungsmittel und einer Trinkwasserentnahmestelle; 1 shows a schematic representation, indicating the flow patterns of cold and hot water, a drinking water treatment plant with a second UV disinfection stage between a hot water preparation and a drinking water supply point;

2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Anlage nach 1 in entsprechender schematischer Darstellung mit einer zweiten UV-Desinfektionsstufe in einer Verbindung zwischen einem Auslass und einem Einlass eines Warmwasserbereitungsmittels. 2 shows an alternative embodiment of the system after 1 in a corresponding schematic representation with a second UV disinfection stage in a connection between an outlet and an inlet of a hot water preparation means.

Gemäß 1 ist die Trinkwasseraufbereitungsanlage in einem Gebäude vorgesehen und über eine Leitung direkt mit der Gebäuderohwasserversorgung verbunden. Die Gebäuderohwasserversorgung erfolgt in der Regel über eine zentrale bzw. kommunale Trinkwasserversorgungsanlage durch Bereitstellung von Kaltwasser (KW) einer Temperatur zwischen etwa 10 und 30°C an einem Rohwasseranschluss (1). Über diesen Rohwasseranschluss (1) erfolgt gebäudeseitig die Wasserzuleitung zu der Trinkwasseraufbereitungsanlage wie auch zu einem Kaltwassernetz (15).According to 1 the drinking water treatment plant is provided in a building and connected directly to the building's raw water supply via a pipe. The building raw water supply is usually provided by a central or municipal drinking water supply system by providing cold water (KW) a temperature between about 10 and 30 ° C at a raw water connection ( 1 ). About this raw water connection ( 1 ) the water supply to the drinking water treatment plant as well as to a cold water network ( 15 ).

Von dem Rohwasseranschluss (1) führt eine erste Verbindungsleitung (8) zum Einlass einer Partikelfilterstufe (2), die über eine zweite Verbindungsleitung (9) mit einer ersten UV-Desinfektionsstufe (3) verbunden ist. Die UV-Desinfektionsstufe (3) ist über eine dritte Verbindungsleitung (10) mit einer Mischvorrichtung (6) – „point of use” – verbunden. Somit bilden der Rohwasseranschluss (1), die erste Verbindungsleitung (8), die Partikelfilterstufe (2), die zweite Verbindungsleitung (9), die erste UV-Desinfektionsstufe (3) und die dritte Verbindungsleitung (10) den Kaltwasseraufbereitungsstrang der Anlage. Der Mischvorrichtung (6) ist über eine vierte Verbindungsleitung (11) unmittelbar eine Trinkwasserentnahmestelle (7) – der gemeinsame Auslass bzw. Ablauf der Anlage für das aufbereitete Kalt- und Warmwasser (KW, WW) bzw. Mischwasser – zugeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Trinkwasserentnahmestelle (7) als Duschkopf ausgebildet. Die Pfeile in der ersten bis dritten Verbindungsleitung (8, 9, 10) symbolisieren die Strömungsrichtung im Kaltwasseraufbereitungsstrang der Anlage vom Rohwasseranschluss (1) zur Mischvorrichtung (6) und weiter zur Trinkwasserentnahmestelle (7).From the raw water connection ( 1 ) performs a first connection line ( 8th ) to the inlet of a particle filter stage ( 2 ), which are connected via a second connecting line ( 9 ) with a first UV disinfection stage ( 3 ) connected is. The UV disinfection stage ( 3 ) is connected via a third connection line ( 10 ) with a mixing device ( 6 ) - "point of use" - connected. Thus, the raw water connection ( 1 ), the first connection line ( 8th ), the particle filter stage ( 2 ), the second connection line ( 9 ), the first UV disinfection stage ( 3 ) and the third connection line ( 10 ) the cold water treatment line of the plant. The mixing device ( 6 ) is via a fourth connection line ( 11 ) directly a drinking water supply point ( 7 ) - the common outlet or drain of the plant for the treated cold and hot water (KW, WW) or mixed water - assigned. In the illustrated embodiment, the drinking water supply point ( 7 ) designed as a shower head. The arrows in the first to third connection line ( 8th . 9 . 10 ) symbolize the flow direction in the cold water treatment line of the plant from the raw water connection ( 1 ) to the mixing device ( 6 ) and on to the drinking water supply point ( 7 ).

Eine fünfte Verbindungsleitung (12), die von der dritten Verbindungsleitung (10) des Kaltwasseraufbereitungsstrangs zwischen der ersten UV-Desinfektionsstufe (3) und der Mischvorrichtung (6) abzweigt, bildet mit einem Warmwasserbereitungsmittel (4), das mittels einer sechsten Verbindungsleitung (13) über eine zweite UV-Desinfektionsstufe (5) fluidmechanisch an die Mischvorrichtung (6) („point of use”) angeschlossen ist, den Warmwasseraufbereitungsstrang der Anlage. Von der Mischvorrichtung (6) führt die vierte Verbindungsleitung (11), wie im Zusammenhang mit dem Kaltwasseraufbereitungsstrang vorstehend angegeben, zur Trinkwasserentnahmestelle (7), dem gemeinsamen Auslass bzw. Ablauf der Anlage für das aufbereitete Kalt- und Warmwasser (KW, WW) bzw. Mischwasser. Die Pfeile in der fünften und sechsten Verbindungsleitung (12, 13) symbolisieren die Strömungsrichtung im Warmwasseraufbereitungsstrang der Anlage vom Kaltwasserstrang über das Warmwasserbereitungsmittel (4) und die zweite UV-Desinfektionsstufe (5) zur Mischvorrichtung (6) und weiter zur Trinkwasserentnahmestelle (7).A fifth connection line ( 12 ) from the third connection line ( 10 ) of the cold water treatment line between the first UV disinfection stage ( 3 ) and the mixing device ( 6 ), forms with a hot water preparation ( 4 ), which by means of a sixth connecting line ( 13 ) via a second UV disinfection stage ( 5 ) fluid mechanically to the mixing device ( 6 ) ("Point of use") is connected, the hot water treatment line of the plant. From the mixing device ( 6 ) leads the fourth connection line ( 11 ), as indicated above in connection with the cold water treatment line, to the drinking water supply point ( 7 ), the common outlet or drain of the plant for the treated cold and hot water (KW, WW) or mixed water. The arrows in the fifth and sixth connecting line ( 12 . 13 ) symbolize the direction of flow in the hot water treatment line of the system from the cold water line via the hot water preparation means ( 4 ) and the second UV disinfection stage ( 5 ) to the mixing device ( 6 ) and on to the drinking water supply point ( 7 ).

Der Warmwasseraufbereitungsstrang ist damit dem Kaltwasseraufbereitungsstrang im Bereich der dritten Verbindungsleitung (10) parallel geschaltet, wodurch zum einem sichergestellt ist, dass nur keimfreies Kaltwasser (KW) in den Warmwasseraufbereitungsstrang gelangen kann und zum anderen, dass an der Trinkwasserentnahmestelle (7) stets hygienisch-mikrobiologisch einwandfreies Kaltwasser (KW) bereitsteht.The hot water treatment line is thus the cold water treatment line in the area of the third connection line ( 10 ), which ensures that only germ-free cold water (HC) can enter the hot water treatment line and, 7 ) always ready for hygienic microbiological cold water (KW).

In der sechsten Verbindungsleitung (13), zwischen der zweiten UV-Desinfektionsstufe (5) und der Mischvorrichtung (6) als „point of use”, ist eine siebte Verbindung (14) mit dem Warmwasserbereitungsmittel (4) vorgesehen, um den nicht aus der Trinkwasserentnahmestelle (7) ausgetretenen Teil des in dem Warmwasserbereitungsmittel (4) erwärmten und im Anschluss daran in der zweiten UV-Desinfektionsstufe (5) desinfizierten Teil des Trinkwassers (WW) zum Warmwasserbereitungsmittel (4) entsprechend der Pfeilrichtung zurückzuleiten und diesen und den aus der ersten UV-Desinfektionsstufe (3) nachströmenden Kaltwasseranteil (KW), unter Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Temperatur für Warmwasser im Bereich zwischen 30 und 60°C, durch das Warmwasserbereitungsmittel (4) und die danach angeordnete zweite UV-Desinfektionsstufe (5), jeweils mindestens bis zur nächsten Warmwasserentnahme über die siebte Verbindungsleitung (14) zur weitergehenden Entfernung und Verhinderung der mikrobiologischen Kontamination des erwärmten Trinkwassers an der Trinkwasserentnahmestelle (7), im Kreislauf durch das Warmwasserbereitungsmittel (4) und die zweite UV-Desinfektionsstufe (5) zu führen.In the sixth connection line ( 13 ), between the second UV disinfection stage ( 5 ) and the mixing device ( 6 ) as "point of use", is a seventh connection ( 14 ) with the hot water preparation ( 4 ) in order not to remove it from the drinking water supply point ( 7 ) leaked part of the in the hot water preparation ( 4 ) and then in the second UV disinfection stage ( 5 ) disinfected part of the drinking water (WW) to the hot water preparation ( 4 ) in accordance with the direction of the arrow, and this and that from the first UV disinfection stage ( 3 ) inflowing cold water content (KW), while maintaining a predetermined temperature for hot water in the range between 30 and 60 ° C, by the hot water preparation ( 4 ) and the second UV disinfection step ( 5 ), at least until the next hot water withdrawal via the seventh connecting line ( 14 ) for the further removal and prevention of the microbiological contamination of the heated drinking water at the drinking water supply point ( 7 ), circulated through the hot water preparation ( 4 ) and the second UV disinfection stage ( 5 ) respectively.

Die in 2 dargestellte alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Ausführungsform lediglich dadurch, dass die zweite UV-Desinfektionsstufe (5) statt in der sechsten Verbindungsleitung (13) in der siebten Verbindungsleitung (14) zwischen dem Auslass und dem Einlass des Warmwasserbereitungsmittels (4) bzw. der Warmwasserrückleitung vorgesehen ist.In the 2 illustrated alternative embodiment of the system according to the invention differs from the in 1 shown embodiment only in that the second UV disinfection stage ( 5 ) instead of in the sixth connection line ( 13 ) in the seventh trunk ( 14 ) between the outlet and the inlet of the water heating means ( 4 ) or the hot water return is provided.

Mit der in 1 wie auch mit der in 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist es möglich, kontinuierlich kaltes und warmes Trinkwasser in sowohl hygienisch-mikrobiologisch als auch geschmacklich einwandfreier Qualität bereitzustellen, bei dauerhaft geringem Infektionsrisiko, insbesondere im Hinblick auf Legionellenerkrankungen. Darüber hinaus ermöglicht die dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage einen energiesparenden Betrieb bei geringem Wartungsaufwand. With the in 1 as well as with the 2 illustrated embodiment of the system according to the invention, it is possible to provide continuous cold and hot drinking water in both hygienic microbiological and taste-perfect quality, with permanently low risk of infection, especially with regard to Legionella diseases. In addition, the illustrated embodiment of the drinking water treatment plant according to the invention allows energy-saving operation with low maintenance.

Die Eignung der erfindungsgemäßen Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser und insbesondere zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser impliziert eine entsprechende Eignung für Nutzwasser bzw. Brauchwasser oder Betriebswasser. Die Erfindung ist insoweit ausdrücklich auch auf eine Anlage zur Aufbereitung von Nutzwasser gerichtet und nicht auf die reine Trinkwasseraufbereitung beschränkt.The suitability of the plant according to the invention for the treatment of drinking water and in particular for the removal and prevention of microbiological contamination of drinking water implies a suitable suitability for industrial water or service water or service water. The invention is expressly directed to a plant for the treatment of industrial water and not limited to the pure drinking water treatment.

Im Weiteren wird ein Anwendungsbeispiel erläutert:An example of use is explained below:

Beispiel 1example 1

Das erste Anwendungsbeispiel wird mit den folgenden Verfahrenschritten ausgeführt:
Über eine zentrale Wasserversorgung wird Kaltwasser bzw. Rohwasser mit einer Temperatur von 20°C und einer Trübstoffbelastung von 0,14 NTU (Partikelzahl 650 pro ml) bereitgestellt und im Anschluss in einer Partikelfilterstufe mit einem Membranfilter – Hersteller Pall, Typ Aria^TM LT, Trenngrenze 1 μm absolut – feinstfiltriert (1. Verfahrensschritt); durch die Feinstfiltration reduziert sich die Trübstoffbelastung auf 0,05 NTU (Partikelzahl 6 pro ml). Das aufbereitete Kaltwasser wird nunmehr einer ersten UV-Desinfektion (2. Verfahrensschritt) in einer ersten UV-Desinfektionsstufe, Hersteller Kryschi, Typ MH-30eR, Beleuchtung 400 J/m², Wellenlänge 254 nm, unterzogen und zu einem ersten Teil zu einer Trinkwasserentnahmestelle weitergeleitet, wo es zur potentiellen Verwendung ansteht (3. Verfahrensschritt). Ein zweiter Teil des gefilterten und UV-desinfizierten Kaltwassers wird in ein Warmwasserbereitungsmittel in Form eines herkömmlichen, elektrisch beheizten Warmwasserboilers mit einer Thermostatregelung geleitet (4. Verfahrensschritt), dort auf 45°C erwärmt (5. Verfahrensschritt) und unmittelbar anschließend einer zweiten UV-Desinfektion in einer zweiten UV-Desinfektionsstufe, Hersteller Kryschi, Typ MH-30eR, Beleuchtung 400 J/m², Wellenlänge 254 nm, unterzogen (6. Verfahrensschritt). Das aufbereitete Warmwasser strömt nun zu einem ersten Teil direkt zu der Trinkwasserentnahmestelle (7. Verfahrensschritt), wo es zur potentiellen Verwendung ansteht. Der verbleibende zweite Teil des aufbereiteten Warmwassers wird über eine Verbindungsleitung nach der zweiten UV-Desinfektion in das Warmwasserbereitungsmittel zurückgeleitet (8. Verfahrensschritt) und in diesem Kreislauf, unter Konstanthaltung der angegebenen maßgeblichen Einstellparameter für Temperatur, Beleuchtung und UV-Wellenlänge, einer kontinuierlichen Abfolge von Erwärmung und UV-Desinfektion unterzogen (9. Verfahrensschritt). Das an der Trinkwasserentnahmestelle bereitgestellte Warmwasser hat eine Temperatur von 45 ± 1,5°C und weist, wie das bereitgestellte Kaltwasser, dauerhaft eine Legionellenkonzentration unterhalb der Bestimmungsgrenze auf.The first application example is carried out with the following process steps:
Cold water or raw water with a temperature of 20 ° C and a contaminant loading of 0.14 NTU (particle number 650 per ml) is provided via a central water supply and then in a particle filter stage with a membrane filter - manufacturer Pall, type Aria ^TM LT, cut-off 1 μm absolute - very finely filtered (1st process step); the ultrafine filtration reduces the turbid load to 0.05 NTU (particle number 6 per ml). The treated cold water is now subjected to a first UV disinfection (2nd process step) in a first UV disinfection stage, manufacturer Kryschi, type MH-30eR, illumination 400 J / m ² , wavelength 254 nm, and to a first part to a drinking water tap forwarded to where it is for potential use (3rd step). A second part of the filtered and UV-disinfected cold water is passed into a hot water preparation means in the form of a conventional, electrically heated hot water boiler with a thermostat control (4th step), there heated to 45 ° C (5th step) and immediately followed by a second UV Disinfection in a second UV disinfection stage, manufacturer Kryschi, type MH-30eR, illumination 400 J / m ² , wavelength 254 nm subjected (6th step). The treated hot water now flows to a first part directly to the drinking water supply point (7th step), where it is for potential use. The remaining second part of the treated hot water is returned via a connecting line after the second UV disinfection in the hot water preparation (8th step) and in this cycle, while maintaining the specified relevant parameters for temperature, illumination and UV wavelength, a continuous sequence of Heating and UV disinfection subjected (9th step). The hot water provided at the drinking water tap has a temperature of 45 ± 1.5 ° C and, like the supplied cold water, permanently has a concentration of Legionella below the limit of quantification.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gebäudeeintritt/RohwasseranschlussBuilding Admission / raw water connection
22: Partikelfilterstufeparticulate filter stage
33: erste UV-Desinfektionsstufefirst UV disinfection stage
44: Warmwasserbereitungsmittelwater heating means
55: zweite UV-Desinfektionsstufesecond UV disinfection stage
66: Mischvorrichtung/„point of use”Mixing device / "point of use"
77: Trinkwasserentnahmestelle/AblaufWater removal point / process
88th: erste Verbindungsleitungfirst connection line
99: zweite Verbindungsleitungsecond connection line
1010: dritte Verbindungsleitungthird connection line
1111: vierte Verbindungsleitungfourth connection line
1212: fünfte Verbindungsleitungfifth connection line
1313: sechste Verbindungsleitungsixth connection line
1414: siebte Verbindungsleitungseventh connection line
1515: KaltwassernetzCold water network
KWKW: Kaltwassercold water
WWWW: Warmwasserhot water

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 03/058009 A1 [0008] WO 03/058009 A1 [0008]
WO 00/21889 A1 [0017] WO 00/21889 A1 [0017]
EP 0338056 A1 [0019] EP 0338056 A1 [0019]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

GWF Wasser-Abwasser, Ausgabe 145 (2004) Nr. 2, Seiten 112 bis 117 [0016] GWF Wasser-Abwasser, Issue 145 (2004) No. 2, pages 112 to 117 [0016]

Claims

Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser, insbesondere zur Entfernung und Verhinderung einer mikrobiologischen Kontamination von Trinkwasser, in Strömungsrichtung aufweisend, eine Partikelfilterstufe (2) und eine erste UV-Desinfektionsstufe (3) sowie eine Trinkwasserentnahmestelle (7), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten UV-Desinfektionsstufe (3) und der Trinkwasserentnahmestelle (7) in paralleler Anordnung ein Warmwasserbereitungsmittel (4) zum Erwärmen des Trinkwassers, eine zweite UV-Desinfektionsstufe (5) zur weitergehenden Entfernung und Verhinderung der mikrobiologischen Kontamination des erwärmten Trinkwassers an der Trinkwasserentnahmestelle (7) sowie eine Verbindung (14) zur wenigstens teilweisen Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch das Warmwasserbereitungsmittel (4) vorgesehen sind, wobei die zweite UV-Desinfektionsstufe (5) in Strömungsrichtung zwischen dem Warmwasserbereitungsmittel (4) und der Trinkwasserentnahmestelle (7) oder in der Verbindung (14) vorgesehen ist.Plant for the treatment of drinking water, in particular for the removal and prevention of microbiological contamination of drinking water, comprising, in the direction of flow, a particle filter stage ( 2 ) and a first UV disinfection stage ( 3 ) and a drinking water supply point ( 7 ), characterized in that between the first UV disinfection stage ( 3 ) and the drinking water supply point ( 7 ) in parallel arrangement a hot water preparation ( 4 ) for heating the drinking water, a second UV disinfection stage ( 5 ) for the further removal and prevention of the microbiological contamination of the heated drinking water at the drinking water supply point ( 7 ) as well as a connection ( 14 ) for the at least partial guidance of the heated drinking water in the circulation by the hot water preparation means ( 4 ), wherein the second UV disinfection stage ( 5 ) in the flow direction between the hot water preparation means ( 4 ) and the drinking water supply point ( 7 ) or in the compound ( 14 ) is provided.

Anlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelfilterstufe (2) zur Einstellung einer Trübstoffbelastung von ≤ 0,2 NTU, insbesondere von ≤ 0,1 NTU, ausgebildet ist.Plant according to claim 1, characterized in that the particle filter stage ( 2 ) is designed to set a turbidity load of ≤ 0.2 NTU, in particular ≤ 0.1 NTU.

Anlage gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelfilterstufe (2) als Feinstfilter, insbesondere als Membranfilter, mit einer Trenngrenze von absolut 1 μm ausgebildet ist.Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the particle filter stage ( 2 ) is formed as a very fine filter, in particular as a membrane filter, with a separation limit of absolutely 1 micron.

Anlage gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelfilterstufe (2) einen Feinstfilter, insbesondere einen Membranfilter, mit einer Trenngrenze von absolut 1 μm und einen vorgeschalteten 0,5 μm-Nominalfilter umfasst.Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the particle filter stage ( 2 ) comprises a microfilter, in particular a membrane filter, with a cut-off of absolutely 1 micron and an upstream 0.5 micron nominal filter.

Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste UV-Desinfektionsstufe (3) als UV-Bestrahlungseinrichtung zur Erzeugung einer Wellenlänge von 240 bis 280 nm, insbesondere von etwa 254 nm, zur Desinfektion von Wasser mit einer Temperatur zwischen etwa 10 und 30°C, insbesondere zwischen etwa 12 und 17°C und besonders von etwa 15°C, ausgebildet ist.Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first UV disinfection stage ( 3 ) as a UV irradiation device for generating a wavelength of 240 to 280 nm, in particular of about 254 nm, for the disinfection of water having a temperature between about 10 and 30 ° C, in particular between about 12 and 17 ° C and especially about 15 ° C, is formed.

Anlage gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Bestrahlungseinrichtung einen UV-Niederdruckstrahler, zur Erzeugung einer Wellenlänge von etwa 254 nm umfasst.Installation according to claim 5, characterized in that the UV irradiation device comprises a UV low-pressure radiator, for generating a wavelength of about 254 nm.

Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite UV-Desinfektionsstufe (5) als UV-Bestrahlungseinrichtung zur Erzeugung einer Wellenlänge von etwa 185 bis 400 nm, insbesondere von etwa 240 bis 400 nm, zur Desinfektion von Wasser mit einer Temperatur zwischen etwa 35 und 60°C, insbesondere zwischen etwa 43 und 58°C und besonders von etwa 45°C, ausgebildet ist.Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second UV disinfection stage ( 5 As a UV irradiation device for generating a wavelength of about 185 to 400 nm, in particular from about 240 to 400 nm, for the disinfection of water at a temperature between about 35 and 60 ° C, in particular between about 43 and 58 ° C and especially of about 45 ° C, is formed.

Anlage gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Bestrahlungseinrichtung einen UV-Mitteldruckstrahler, zur Erzeugung einer Wellenlänge von etwa 185 bis 280 nm, insbesondere von etwa 240 bis 280 nm, umfasst.Installation according to claim 7, characterized in that the UV irradiation device comprises a UV medium-pressure radiator, for generating a wavelength of about 185 to 280 nm, in particular from about 240 to 280 nm.

Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmwasserbereitungsmittel (4) einen Warmwasserboiler mit einem ersten Einlass für Kaltwasser, einem Auslass für Warmwasser und einem zweiten Einlass für die Ausbildung des Wasserkreislaufes durch die Verbindung (14), den Warmwasserboiler und die zweite UV-Desinfektionsstufe (5) umfasst.Installation according to one of claims 1 to 8, characterized in that the hot water preparation means ( 4 ) a hot water boiler with a first inlet for cold water, an outlet for hot water and a second inlet for the formation of the water cycle through the connection ( 14 ), the hot water boiler and the second UV disinfection stage ( 5 ).

Anlage gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Einlass und der zweite Einlass als gemeinsamer Einlass in einer Weise ausgebildet sind, dass der Wasserzutritt in den Boilernutzraum im unteren Bereich der vertikalen Boilernutzraumausdehnung erfolgt.Installation according to claim 9, characterized in that the first inlet and the second inlet are formed as a common inlet in such a way that the access of water takes place in the boiler utility room in the lower part of the vertical boiler utility space expansion.

Anlage gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Einlass in einer Weise ausgebildet ist, dass der Wasserzutritt in den Boilernutzraum im mittleren Bereich der vertikalen Boilernutzraumausdehnung erfolgt, und dass der zweite Einlass in einer Weise ausgebildet ist, dass der Wasserzutritt in den Boilernutzraum im unteren Bereich der vertikalen Boilernutzraumausdehnung erfolgt.Installation according to claim 9, characterized in that the first inlet is formed in such a way that the water inlet into the boiler utility room takes place in the middle region of the vertical boiler utility room extension, and that the second inlet is formed in such a way that the water inlet into the boiler utility room in the lower area of vertical boiler floor space expansion takes place.

Anlage gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (14) zur kontinuierlichen Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch das Warmwasserbereitungsmittel (4) und die zweite UV-Desinfektionsstufe (5) ausgebildet ist.Plant according to at least one of Claims 1 to 11, characterized in that the compound ( 14 ) for the continuous guidance of the heated drinking water in the circulation by the hot water preparation means ( 4 ) and the second UV disinfection stage ( 5 ) is trained.

Anlage gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (14) zur diskontinuierlichen Führung des erwärmten Trinkwassers im Kreislauf durch das Warmwasserbereitungsmittel (4) und die zweite UV-Desinfektionsstufe (5) ausgebildet ist.Plant according to at least one of Claims 1 to 11, characterized in that the compound ( 14 ) for the discontinuous guidance of the heated drinking water in the circulation by the hot water preparation means ( 4 ) and the second UV disinfection stage ( 5 ) is trained.

Anlage gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelfilterstufe (2) einen Anschluss (1) zur Verbindung mit einer zentralen Wasserversorgung aufweist.Plant according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the particle filter stage ( 2 ) a connection ( 1 ) for connection to a central water supply.

Anlage gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilterstufe (2) eine Vorfiltrationsstufe mit einer Porengröße von ≥ 10 μm vorgeschaltet ist, und dass die Vorfiltrationsstufe einen Anschluss zur Verbindung mit einem lokalen Wasservorkommen aufweist.Plant according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the particle filter stage ( 2 ) is preceded by a prefiltration stage with a pore size of ≥ 10 microns, and that the prefiltration stage has a connection for connection to a local water resources.

Anlage gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfiltrationsstufe einen Rückspülfilter oder einen Schichtfilter umfasst. Plant according to claim 15, characterized in that the prefiltration stage comprises a backwash filter or a layer filter.