DE20309296U1 - Water filter cartridge, for removing heavy metals from water, contains bulk charge of iron-doped ion exchange granules with centerline inlet and outlet - Google Patents

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Abstract

A water filter cartridge removes harmful substances. The cartridge contains a bulk charge of iron-doped ion exchange granules. The ion exchange agent is iron oxide and/or iron hydroxide or an iron III salt solution. The filtration agent is contained within a cartridge housing with a centerline inlet and outlet. The ion exchange agent is Purolite C-145 (RTM), Lewatit (R) SP 112 (RTM), Lewatit (R) TP 207 (RTM)or Lewatit (R) TP 208 (RTM).

Description

Die Erfindung betrifft von einer zu behandelnden Flüssigkeit durchströmbare Vorrichtungen, bevorzugt Filtrationseinheiten, besonders bevorzugt Adsorptionsbehälter, insbesondere Filteradsorptionsbehälter, die, gefüllt mit Eisen-dotierten Ionenaustauschern zur Entfernung von Schwermetallen, insbesondere Arsen, aus wässrigen Medien, bevorzugt Trinkwasser verwendet werden. Die Vorrichtungen können z.B. im Haushalt an die Sanitär- und Trinkwasserversorgung angeschlossen werden.The invention relates to a liquid to be treated flow-through Devices, preferably filtration units, particularly preferably adsorption containers, in particular Filteradsorptionsbehälter, the, filled with iron-doped ion exchangers to remove heavy metals, in particular Arsenic, from watery Media, preferably drinking water, are used. The devices can e.g. in the household to the sanitary and drinking water supply.

Studien der National Academy of Science belegten 1999, dass Arsen im Trinkwasser Blasen-, Lungen- und Hautkrebs verursacht.Studies by the National Academy of Science have shown 1999 that arsenic causes bladder, lung and skin cancer in drinking water.

Vielfach steht man vor dem Problem, vor allem in Regionen, in denen Brunnen-Leitungs- oder allgemein Trinkwasser mit Arsen- oder sonstigen Schwermetallen belastet ist, keine geeignete Trinkwasseraufbereitungsanlage in der Nähe oder kein geeignetes Aggregat zur Hand zu haben, die die Schadstoffe kontinuierlich entfernen würden.In many cases you face the problem especially in regions where well-tap or general drinking water is loaded with arsenic or other heavy metals, not a suitable one Drinking water treatment plant nearby or no suitable unit on hand that continuously remove the pollutants would.

Filterkartuschen, zur Reinigung von Flüssigkeiten, vorzugsweise verunreinigtem Wasser, die auch ein Adsorptionsmedium enthalten können, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.Filter cartridges, for cleaning Liquids, preferably contaminated water, which is also an adsorbent can contain are in different versions known.

Zur Abtrennung von Feststoffen aus Gewässern sind z.B. Membranfilterkerzen in geeigneten Gehäusen im Einsatz.For the separation of solids waters are e.g. Membrane filter cartridges in suitable housings in use.

Von der Firma Brita Wasser-Filter-Systeme GmbH sind Kartuschen und Vorrichtungen gefüllt mit schwachsauren Kationenaustauschern in der Wasserstoffform bekannt. Diese Vorrichtungen eignen sich gut zur ganz- oder teilweisen Entsalzung von Trinkwasser in Haushaltskannen unmittelbar vor dem Gebrauch des Trinkwassers.From the company Brita Wasser-Filter-Systeme GmbH cartridges and devices are filled with weakly acidic cation exchangers known in the hydrogen form. These devices are suitable good for the complete or partial desalination of drinking water in household cans immediately before using the drinking water.

Aus DE-A 35 35 677 sind sogenannte Patronen für die Verbesserung der Qualität von Trinkwasser bekannt, die Ionenaustauscher und/oder Aktivkohle enthalten.From DE-A 35 35 677 are so-called Cartridges for improving quality known from drinking water, the ion exchanger and / or activated carbon contain.

Aus WO 02/066384 A1 ist eine Einrichtung zur chemisch/physikalischen Wasserbehandlung bekannt, womit die Kalksteinbildung vermindert werden soll, die aber als wasserbehandelnden Stoff schwachsaures Ionenaustauschermaterial zur katalytischen Kalkfällung beinhalten kann.WO 02/066384 A1 describes a device for chemical / physical water treatment known, with which the limestone formation should be reduced, but as a water-treating substance weak acid May contain ion exchange material for catalytic lime precipitation.

Aus US 6,197,193 B1 ist ein Trinkwasserfilter mit unter anderem einem Ionenaustauscher zur Entfernung von Blei bekannt. Andere Schwermetalle wie Arsen oder Quecksilber werden dabei mittels aktiviertem Kohlenstoff entfernt.Out US 6,197,193 B1 is a drinking water filter with, among other things, an ion exchanger for removing lead. Other heavy metals such as arsenic or mercury are removed using activated carbon.

Zumeist wird der Ionenaustaucher zusammen mit Aktivkohle eingesetzt, die jedoch den Nachteil hat, dass Arsen- und Schwermetallsalze, wie sie in wässrigen Systemen vorkommen, wegen der niedrigen Adsorptionskapazität der Aktivkohle nicht in ausreichendem Umfang enfernt werden, was sich auf die Standzeit der Kartuschen auswirkt.Mostly the ion exchanger used together with activated carbon, which has the disadvantage, however, that arsenic and heavy metal salts, such as those found in aqueous systems, not sufficient due to the low adsorption capacity of the activated carbon Scope is removed, which affects the life of the cartridges effect.

Die im Stand der Technik eingesetzten Ionenaustauscherharze haben den Nachteil, dass sie Ionen aus wässriger Lösung sehr unselektiv binden und es häufig zu Konkurrenzreaktionen in der Adsorption kommt. Ein weiterer Nachteil von Ionenaustauschern gemäß dem oben genannten Stand der Technik ist die starke Abhängigkeit der Adsorptionskapazität des Ionenaustauschers vom pH-Wert des Wassers, so dass große Mengen an Chemikalien zur pH-Einstellung des Wassers notwendig sind, was bei der Verwendung der Adsorberkartusche im Haushalt nicht praktikabel ist.The used in the prior art Ion exchange resins have the disadvantage that they contain ions from aqueous solution bind very unselectively and frequently competitive reactions in adsorption occur. Another disadvantage of ion exchangers according to the above The prior art mentioned is the strong dependence of the adsorption capacity of the ion exchanger from the pH of the water, leaving large amounts of chemicals for pH adjustment of water are necessary, which is when using the adsorber cartridge is not practical in the household.

Es bestand daher die Aufgabe durchströmbare Vorrichtungen, bevorzugt Kartuschen mit für die Entfernung von Schwermetallen, bevorzugt Nickel. Quecksilber, Blei, Arsen, insbesondere Arsen, geeignete Ionenaustauschern für die Anwendung beispielsweise in Haushalten zur Verfügung zu stellen, um Trinkwasser aufzubereiten, die zudem in einfacher Weise gehandhabt und regeneriert werden können.The task was therefore to flow through devices prefers cartridges with for removal of heavy metals, preferably nickel. Mercury, Lead, arsenic, especially arsenic, suitable ion exchangers for use for example in households to provide drinking water prepare, which is also handled and regenerated in a simple manner can be.

Aus "Ion Exchange at the Millenium, Seite 142 – 149, 2000, ist die Beladung eines porösen Kationenaustauschers wie Durolite C-145 mit Eisen III-Ionen und dessen Einsatz zur selektiven Adsorption von Arsen V- und Arsen III-Ionen bekannt. Das dort beschriebenen Harz adsorbiert Arsen als H2ASO4 θ-Ion selektiv!From "Ion Exchange at the Millenium, pages 142-149, 2000, the loading of a porous cation exchanger such as Durolite C-145 with iron III ions and its use for the selective adsorption of arsenic V and arsenic III ions is known. That there Resin described adsorbs arsenic as H 2 A S O 4 θ ion selectively!

Aus JP-A 52-133 890 ist ein Verfahren zur selektiven Elimination von Arsenverbindungen mittels eines Chelatharzes oder eines Kationenaustauschers bekannt, woran Übergangsmetalle wie z.B. Eisen aus Eisenhydroxid adsorbiert ist.A method is known from JP-A 52-133 890 for the selective elimination of arsenic compounds using a chelating resin or a cation exchanger, where transition metals such as e.g. iron is adsorbed from iron hydroxide.

Aus "Reactive & Functional Polymers 54 (2003) 85 – 94 ist die Adsorption von Arsen V-Verbindungen an Eisen III-chelatisierten Iminodiacetatharzen bekannt.From "Reactive & Functional Polymers 54 (2003) 85-94 the adsorption of arsenic V compounds on iron III-chelated Iminodiacetate resins known.

Die Lösung der Aufgabe und somit Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Vorrichtungen, bevorzugt Filtrationseinheiten, insbesondere Kartuschen enthaltend Eisen-dotierte Ionenaustauscher sowie ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung in Einrichtungen zur Wasseraufbereitung, insbesondere Trinkwasseraufbereitung in Apparaten der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie in Filtrationsanlagen.The solution to the task and thus Devices of the present invention are preferred Filtration units, in particular cartridges containing iron-doped Ion exchangers and a process for their production and their use in water treatment facilities, especially drinking water treatment in apparatus for the food and beverage industry and in filtration systems.

Eisen-dotierte Ionenaustauscher im Sinne der vorliegenden Erfindung sind einerseits Chelataustauscher oder Kationenaustauscher, die gemäß der oben genannten Literaturstelle mit Eisenoxiden- und/oder Eisen(oxi)hydroxiden dotiert werden oder Kationenaustauscher, Anionenaustauscher oder Chelataustauscher, die mittels einer Eisen-III-Salzlösung beladen werden. Vorrichtungen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Filtrationseinheiten, bevorzugt Kartuschen, Behälter oder Filter, die für den genannten Zweck geeignet sind.Iron-doped ion exchanger in the For the purposes of the present invention, chelate exchangers are on the one hand or cation exchangers according to the above-mentioned literature reference are doped with iron oxide and / or iron (oxi) hydroxides or cation exchangers, Anion exchangers or chelate exchangers which are loaded with an iron (III) salt solution become. Devices in the sense of the present invention are filtration units, prefers cartridges, containers or filters that for are suitable for the stated purpose.

Der vorliegenden Erfindung lag auch die Aufgabe zugrunde, eine Filtrationseinheit zur Entfernung von Arsen- und Schwermetallen aus Trink-, Brauch,- Mineral-, Gartenteich-, Agrar-, Weih- und Heilwasser unter Verwendung von Eisen-dotierten Ionenaustauschern als Kontakt- bzw. Adsorptions/Reaktionsmittel bereitzustellen, die durch die Adsorberleistung des Füllmediums eine hohe Entfernung der gelösten Schadstoffe gewährleisten, welche zugleich den mechanischen und hydraulischen Beanspruchungen in den Adsorbergehäusen standhält und zusätzlich zur Sicherheit durch die Filtrationsleistung eingebauter Filter den Austrag suspendierter Verunreinigungen oder abgeriebener, möglichweise mit Schadsoffen beladener Ionenaustauscherpartikel verhindern.The present invention was also based on the object of a filtration unit for removing arsenic and heavy metals from drinking, custom, mineral, garden pond, agricultural, holy and medicinal water using iron-doped ion exchange to provide as contact or adsorption / reactants, which ensure a high removal of the dissolved pollutants through the adsorber performance of the filling medium, which at the same time withstands the mechanical and hydraulic stresses in the adsorber housings and, in addition to the safety provided by the filtration performance of built-in filters, the discharge of suspended impurities or Prevent abraded, possibly contaminated ion exchange particles.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen bzw. Filtrationseinheiten bzw. Kartuschen mit dem oben beschriebenen Eisen-dotierten Ionenaustauschern, deren Bereitstellung, deren Verwendung sowie mit diesen beschickte Apparate lösen diese komplexe Aufgabe.The devices or filtration units according to the invention or cartridges with the iron-doped ion exchangers described above, whose Provision, their use and apparatus loaded with them solve this complex task.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung, besonders bevorzugt eine Filtrationseinheit gelöst, die aus einem Gehäuse aus Kunststoff, Holz, Glas, Papier, Keramik, Metall oder einem Verbundwerkstoff besteht, welches mit Einlass- und Auslassöffnungen versehen ist. Beispielhafte einfache Ausführungsformen zeigen die Abbildungen 1a und 1b. Diese Gehäuse sind in DE-A 19 816 871 ausführlich beschrieben. Die Einlass- und Auslassöffnungen sind vom eigentlichen Gehäuseraum, der eine Schüttung des Eisen-dotierten Ionenaustauschers enthält, durch sie überdeckende Flachfilteranlagen getrennt. Das zu behandelnde Fluid passiert somit nacheinander die erste Flachfilterlage, die Ionenaustauscherpartikel, die zweite Flachfilterlage und die Auslassöffnung. Der Gehäuseraum kann dabei vollständig oder teilweise mit dem Ionenaustauscher gefüllt sein. Der Gehäuseraum ist vorzugsweise kegel- oder pyramidenartig, kann aber auch zylindrisch, kugelförmig, quaderförmig oder schlangenlinienartig gewunden beschaffen sein. Durch eine Verjüngung des Gehäuseraumes (siehe Abbildung 1b) kann z. B. erreicht werden, dass die Filtration in jeder beliebigen Lage betrieben werden kann und kein Bypass zwischen der Schüttung der Adsorberpartikel ausgebildet werden kann, den das zu filtrierende Fluid ohne Adsorption ungehindert passieren kann. Durch die Füllung des Gehäuseraumes mit einer Schüttung des Ionenaustauschers, die zwischen 97 und 99 % des Gehäusevolumens einnimmt, ist ein hoher Durchfluss des zu reinigenden Fluids gewährleistet, da durch die Stabilität des Ionenaustauschers der zuströmenden Flüssigkeit ein geringer Widerstand entgegengesetzt wird.The object is achieved by a device, particularly preferably a filtration unit, which consists of a housing made of plastic, wood, glass, paper, ceramic, metal or a composite material which is provided with inlet and outlet openings. The illustrations show exemplary simple embodiments 1a and 1b , These housings are described in detail in DE-A 19 816 871. The inlet and outlet openings are separated from the actual housing space, which contains a bed of the iron-doped ion exchanger, by flat filter systems covering them. The fluid to be treated thus passes through the first flat filter layer, the ion exchange particles, the second flat filter layer and the outlet opening in succession. The housing space can be completely or partially filled with the ion exchanger. The housing space is preferably conical or pyramidal, but can also be cylindrical, spherical, cuboid or serpentine. By tapering the housing space (see figure 1b ) can e.g. B. can be achieved that the filtration can be operated in any position and no bypass can be formed between the bed of adsorber particles that the fluid to be filtered can pass unhindered without adsorption. By filling the housing space with a bed of the ion exchanger, which takes up between 97 and 99% of the housing volume, a high flow rate of the fluid to be cleaned is ensured, since the stability of the ion exchanger counteracts the inflowing liquid with little resistance.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Gehäuseraum in den sich verjüngenden Abschnitten als Kegelstumpf oder als Pyramidenstumpf ausgebildet.In preferred embodiments the invention is the housing space in the tapered Sections formed as a truncated cone or as a truncated pyramid.

Für die Flachfilterlagen sind je nach Anwendungsgebiet z. B. in DE-A 19 816 871 verschiedene Materialien aufgezeigt.For The flat filter layers are z. B. in DE-A 19 816 871 different materials shown.

Eine verbesserte Ausführungsform eines erfindungsgemäß zu verwendenden Adsorbertanks, der auch für die Regenerierung geeignet ist, zeigt Abbildung 2a bzw. 2b. Sie zeigen das Haushaltsfiltermodul jeweils im Längsschnitt.An improved embodiment of an adsorber tank to be used according to the invention, which is also suitable for regeneration, is shown in the figure 2a respectively. 2 B , They each show the household filter module in a longitudinal section.

Das Adsorbergehäuse (4) mit dem Eisen-dotierten Ionenaustauscher (5) mit stirnseitig oben (3) und unten (10) angeordneten Filterplatten und zentral angeordnetem Einlassrohr (6) kann als Einheit durch eine Verschraubung mit dem Deckel (13) am oberen Ende und einer Verschraubung mit dem Bodenaufsatz (9) am unteren Ende durch Lösen der Verschraubungen isoliert werden. Ist die Kartusche beladen, kann man eine neue einsetzen und Boden- und Deckelplatte reinigen. Am oberen Ende ist das Einlassrohr (6) über einen geeigneten Dichtungsring mit dem Einlaufstutzen (2) während des Gebrauchs fest verbunden. Das Einlassrohr kann aus dem Kartuschengehäuse entfernt werden und in ein neues, frisches Kartuschengehäuse eingesetzt werden. Dadurch strömt die eintretende Flüssigkeit direkt auf einen Siebkorb (7) zu, der suspendierte Schwebstoffe, Algen und dergleichen vorfiltriert und diese am Eintritt in die eigentliche Ionenaustauscherkartusche zurückhält, so dass das Ionenaustauschermaterial nicht verbäckt oder verklebt. Das Sieb (7) dient zur gleichmäßigen Verteilung des eintretenden Flüssigkeitsstroms in den Bodenraum und ist daher vor zugsweise konisch, d. h. kegelstumpfartig und umschließt das Einlassrohr ganz. Es ist sowohl mit dem Einlassrohr als auch mit der sie umgebenden Filterplatte (10) über lose Dichtungsringe fixiert. Das Gewebe des Siebes kann aus gängigen feinmaschigen Filtermaterialien, z. B. aus Kunststoff, Naturstoff oder Metall bestehen.The adsorber housing ( 4 ) with the iron-doped ion exchanger ( 5 ) with top face ( 3 ) and below ( 10 ) arranged filter plates and centrally arranged inlet pipe ( 6 ) can be screwed to the cover as a unit ( 13 ) at the top and a screw connection to the floor attachment ( 9 ) are isolated at the lower end by loosening the screw connections. Once the cartridge is loaded, you can insert a new one and clean the base and cover plate. At the top is the inlet pipe ( 6 ) via a suitable sealing ring with the inlet connector ( 2 ) firmly connected during use. The inlet tube can be removed from the cartridge housing and inserted into a new, fresh cartridge housing. As a result, the incoming liquid flows directly onto a sieve basket ( 7 ), which pre-filters suspended suspended matter, algae and the like and retains them at the entrance to the actual ion exchange cartridge so that the ion exchange material does not bake or stick. The sieve ( 7 ) serves to evenly distribute the incoming liquid flow into the floor space and is therefore preferably conical, ie frustoconical, and completely surrounds the inlet pipe. It is both with the inlet pipe and with the filter plate surrounding it ( 10 ) fixed with loose sealing rings. The fabric of the sieve can be made from common fine-mesh filter materials, e.g. B. consist of plastic, natural material or metal.

Das angeschraubte Bodenteil (9) kann zusätzlich ein geeignetes Filtermaterial oder Filterfließ (8) beinhalten, das man je nach An und Menge der zu erwartenden Schwebstoffe auswählen kann. Bei großen Mengen fester Fremdstoffe kann man das Sieb (7) und das Filterfließ (8) durch Abschrauben des Bodenteils leicht entfernen und reinigen. Die Filterplatte (10), die aus feinporiger Keramik bestehen kann, trennt den Bodenraum (9) vom Kontaktraum mit den Eisen-dotierten Ionenaustauschern (5), so dass kein Ionenaustauschermaterial in den Bodenraum und kein vorfiltriertes Material in den Kontaktraum gelangt. Indem das zu reinigende Wasser den Kontaktraum mit dem Eisen-dotierten Ionenaustauscher von unten nach oben aufsteigend passiert, werden die zu entfernenden Schadstoffe durch Physi- und/oder Chemisorption am Ionenaustauschermaterial entfernt. Eine zusätzliche Filterplatte am oberen Ende des Kartuschengehäuses sorgt dafür, dass kein Ionenaustauscher in den Auslass (12) gelangt. Durch erhöhten Wasserdruck oder durch lange Standzeit der Vorrichtung kann sich vom Ionenaustauscher Feinanteil abreiben, der die Filterplatte (3) passiert. Um zu vermeiden, dass dieser (mit Schadstoffen beladene) Feinanteil in den Auslass gelangt, ist im Inneren des Deckels (13) Filtermaterial oder Filterfließ (11) eingebettet, welches den Feinanteil zurückhält.The screwed bottom part ( 9 ) a suitable filter material or filter flow ( 8th ) that can be selected depending on the amount and quantity of the suspended particles to be expected. If there are large amounts of solid foreign substances, the sieve ( 7 ) and the filter flow ( 8th ) Remove and clean easily by unscrewing the bottom part. The filter plate ( 10 ), which can consist of fine-pored ceramic, separates the floor space ( 9 ) from the contact room with the iron-doped ion exchangers ( 5 ), so that no ion exchange material gets into the floor space and no pre-filtered material into the contact space. By passing the water to be cleaned from the contact area with the iron-doped ion exchanger in an ascending manner, the pollutants to be removed are removed by physisorption and / or chemisorption on the ion exchange material. An additional filter plate at the upper end of the cartridge housing ensures that no ion exchanger enters the outlet ( 12 ) arrives. Due to increased water pressure or a long service life of the device, fine particles can rub off from the ion exchanger, which can damage the filter plate ( 3 ) happens. In order to prevent this fine fraction (loaded with pollutants) from entering the outlet, the inside of the cover ( 13 ) Filter material or filter flow ( 11 ) embedded, which holds back the fine fraction.

Die Filterlagen (3) und (10) dienen auch dazu, das Fluid auf den Adsorberraum (5) gleichmäßig zu verteilen bzw. nach Austritt aus diesem wieder zu sammeln. Das saubere, von Fremd- und Schadstoffen gereinigte Wasser verlässt die Vorrichtung über den Auslaufstutzen (12).The filter layers ( 3 ) and ( 10 ) also serve there to, the fluid on the adsorber space ( 5 ) to distribute evenly or to collect again after exiting. The clean water, cleaned of foreign and harmful substances, leaves the device via the outlet nozzle ( 12 ).

Der Deckel (13) kann zusätzlich ein Ventil besitzen, um die beim erstmaligen Betrieb während des Betriebes mitgeförderte Gase (z. B. im Kartuschengehäuse enthaltene Luft) entweichen zu lassen. The lid ( 13 ) can also have a valve to let out the gases that are conveyed during the first operation during operation (e.g. air contained in the cartridge housing).

Je nach Anwendung kann es vorteilhaft sein, die eben beschriebene Vorrichtung in umgekehrter Reihenfolge zu betreiben (2b). Das heißt, das zu reinigende Wasser tritt nun vom Einlaufstutzen (1) direkt auf den Vorfilter (11) durch den Schwebstoffe und Fremdkörper zurückgehalten werden, passiert dann die Filterplatte (3), tritt in den Kontaktraum, wo die Adsorption der gelösten Schadstoffe am Ionenaustauschermaterial vonstatten geht, tritt über die Kartuschenbodenplatte (10) in den Bodenraum (9), wo eventuell Filtermaterial (8) eingebettet ist, um abgeriebenes Ionenaustauschermaterial zurückzuhalten, wobei der Siebkorb (7) zusätzliche Filtrationsdienste leistet, so dass das gereinigte Wasser über das Auslassrohr (6) und den Auslaufstutzen die Vorrichtung über die Öffnung (1) verlässt.Depending on the application, it may be advantageous to operate the device just described in reverse order ( 2 B ). This means that the water to be cleaned now emerges from the inlet connection ( 1 ) directly on the pre-filter ( 11 ) through which suspended matter and foreign bodies are retained, the filter plate then passes ( 3 ), enters the contact area, where the adsorption of the dissolved pollutants on the ion exchange material takes place, passes over the cartridge base plate ( 10 ) in the floor space ( 9 ), where filter material ( 8th ) is embedded in order to retain abraded ion exchange material, the sieve basket ( 7 ) provides additional filtration services so that the purified water flows through the outlet pipe ( 6 ) and the outlet nozzle the device via the opening ( 1 ) leaves.

Eine einfachere Ausführungsform, die jedoch nach dem selben Prinzip arbeitet wie oben beschrieben, zeigt 4. Sie zeigt eine Vorrichtung, die die Eisen-dotierten Ionenaustauscher enthält, und bei dem die Vorrichtung selber eine Einheit bildet.A simpler embodiment, which however works on the same principle as described above, shows 4 , It shows a device which contains the iron-doped ion exchanger and in which the device itself forms a unit.

Prinzipiell sind natürlich weitere Ausführungsformen und Designs möglich, die dem beschriebenen Aufbauten ähnlich sind und die nach den beschriebenen Weisen arbeiten, d.h. eine Einlass- und Auslassöffnung für Gewässer und Eisen-dotierte Ionenaustauscher enthalten.In principle there are of course others embodiments and designs possible which are similar to the structures described and that work in the manner described, i.e. an inlet and outlet opening for water and Contain iron-doped ion exchangers.

Die Abbildung 5 zeigt einen Filterbeutel, der, gefüllt mit Eisen-dotierten Ionenaustauschern, einem zu reinigenden Gewässer zugeführt werden kann, um die darin enthaltenen Schadstoffe durch Adsorption zu entfernen.The image 5 shows a filter bag, which, filled with iron-doped ion exchangers, can be fed into a water to be cleaned in order to remove the pollutants contained therein by adsorption.

Filterbeutel und Extraktionshülsen kennt man z.B. in vielfältigen Formen und Ausführungen zur Bereitung von heißen Aufgussgetränken, insbesondere Tee. DE-A 839 405 beschreibt z. B. einen solchen Faltbeutel, wie er zur Bereitung von Tee und dergleichen verwendet wird. Durch eine spezielle Falttechnik, durch die ein Doppelkammersystem gebildet wird, ist eine intensive Durchmischung des Eluens mit der zu extrahierenden Substanz gewährleistet.Filter bags and extraction sleeves are known e.g. in diverse Shapes and designs for Preparation of hot Infusion beverages, especially tea. DE-A 839 405 describes e.g. B. such a folding bag, as used to make tea and the like. By a special folding technique that creates a double chamber system is an intensive mixing of the eluent with that to be extracted Substance guaranteed.

sUmgekehrt lassen sich aber auch Eisen-dotierte Ionenaustauscher in semipermeable Beutel oder Taschen mit Filterwirkung (wie z. B. oben beschriebener Faltbeutel) einbetten, und diese Packungen dem zu reinigenden Gewässer zuführen um dadurch nach einer gewissen Kontaktzeit die Schadstoffe durch Adsorption am Adsorbermaterial aus dem Gewässer zu entfernen (siehe Abbildung 5). Die Eisendotierten Ionenaustauscher halten einerseits den mechanischen und hydraulischen Beanspruchungen im Filterbeutel stand und andererseits wird durch die Filterleistung der Filtermembran ein Austreten von eventuell durch Abrieb entstehenden Feinanteiles des Adsorptionsmittels in das zu reinigende Gewässer verhindert.Conversely, however, iron-doped ion exchangers can also be embedded in semi-permeable bags or bags with a filter effect (such as the folding bag described above), and these packs can be fed to the water to be cleaned in order to remove the pollutants from the adsorber material after a certain contact time Remove water (see figure 5 ). On the one hand, the iron-doped ion exchangers withstand the mechanical and hydraulic stresses in the filter bag and, on the other hand, the filter performance of the filter membrane prevents any fine fraction of the adsorbent that may be caused by abrasion from entering the water to be cleaned.

Die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben gemeinsam, dass man Eisen-dotierte Ionenaustauscher in Gehäusen mit Filterwirkung einbettet und die zu reinigende Flüssigkeit durch das Filtergehäuse durchströmen lasst oder die Filterpackung der zu reinigenden Flüssigkeit zuführt und somit eine Adsorption der Schadstoffe gewährleistet.The different embodiments common to the present invention is that one is iron-doped Ion exchanger in housings with Embedding filter effect and let the liquid to be cleaned flow through the filter housing or the filter pack supplies the liquid to be cleaned and thus ensuring adsorption of the pollutants.

Die Herstellung von Eisen-dotierten Ionenaustauschern ist aus der oben genannten Literatur bekannt. Daneben sind aber auch andere Herstellverfahren denkbar.The production of iron-doped Ion exchangers are known from the literature mentioned above. In addition, other manufacturing processes are also conceivable.

Für die Eisendotierung sind starksaure oder schwachsaure Kationenaustauscher, starkbasische oder schwachbasische Anionenaustauscher oder Chelatharze geeignet. Es kann sich dabei um gelförmige oder makroporöse Ionenaustauscher handeln, wobei die makroporösen bevorzugt sind. Die Teilchengröße der Eisen-dotierten Ionenaustauscher liegt im Bereich von 100 bis 2000 μm, vorzugsweise 200 bis 1000 μm. Die Teilchengrößenverteilung kann heterodispers oder monodispers sein.For the iron doping are strongly acidic or weakly acidic cation exchangers, strongly basic or weakly basic anion exchangers or chelate resins suitable. These can be gel-like or macroporous ion exchangers act, being the macroporous are preferred. The particle size of the iron-doped Ion exchanger is in the range from 100 to 2000 μm, preferably 200 up to 1000 μm. The particle size distribution can be heterodisperse or monodisperse.

Besonders gut für die Eisenbeladung sind die makroporösen Kationenaustauscher mit Iminodiessigsäure-Gruppen Lewatit®TP 207 und Lewatit® TP 208 sowie die makroporösen starksauren Kationenaustauscher Lewatit® SP 112 und Lewatit® Mono Plus SP112 geeignet. The macroporous cation exchangers with iminodiacetic acid groups Lewatit ® TP 207 and Lewatit ® TP 208 and the macroporous strongly acidic cation exchangers Lewatit ® SP 112 and Lewatit ® Mono Plus SP112 are particularly suitable for iron loading.

Beispielsweise wird in Roer et al. "Reactive & Functional Polymers 54 (2003) 85 – 94 ein makroporöser Kationenaustauscher der Firma Bayer Lewatit® TP 207 mit chelatisierenden Iminodiessigsäure-Gruppen eingesetzt. Zunächst wird dieser luftgetrocknet und in Fraktionen mit einer Korngröße von kleiner 0,5 mm ausgesiebt. Nach Waschen mit VE-Wasser (VE = vollentsalzt) wird das Harz in die saure Form mittels 0,1 molarer HCl überführt. Danach wird es in eine Säule überführt, nochmals bis zum pH = 5 mit VE-Wasser gewaschen und schließlich mit HCl auf pH 2,5 eingestellt.For example, in Roer et al. "Reactive & Functional Polymers 54 (2003) 85-94 uses a macroporous cation exchanger from Bayer Lewatit ® TP 207 with chelating iminodiacetic acid groups. First, this is air-dried and sieved out in fractions with a particle size of less than 0.5 mm. After washing with Deionized water (deionized) the resin is converted into the acid form using 0.1 molar HCl, then transferred to a column, washed again with deionized water to pH = 5 and finally to pH 2 with HCl, 5 set.

Die Beladung mit Fe III-Ionen erfolgt in Glassäulen und wird batchweise mit 0,1 molarer Fe3+-Lösung (FeCl3 · 6 H2O; pH 2,0) durchgeführt. Dies erfolgt so lange, wie die Fe3+ Konzentration des Ablaufs aus der Säule dem des Zulaufs entspricht.The loading with Fe III ions takes place in glass columns and is carried out batchwise with 0.1 molar Fe 3+ solution (FeCl 3 .6 H 2 O; pH 2.0). This takes place as long as the Fe 3+ concentration of the effluent from the column corresponds to that of the inflow.

Um Harze mit einer geringeren Kapazität mit Eisen zu beladen, sei auf die Vorschrift in "Reactive & Functional Polymers 54" (2003) Seite 87, verwiesen.To resins with a lower capacity with iron be loaded on the regulation in "Reactive & Functional Polymers 54" (2003) page 87, directed.

In Sengupta et al., "Ion Exchange at the Millenium", 142 – 149 (2000) wird ein Hybridsorbent aus einem sphärischen macroporösen Kationenaustauscher mittels submicroner hydratisierter Eisenoxid (HFO)-Partikel hergestellt durch:In Sengupta et al., "Ion Exchange at the Millenium", 142-149 (2000), a hybrid sorbent is made from a spherical macroporous cation exchanger using submicron hydrated iron oxide (HFO) particles made by:

  • Stufe 1 Beladen des porösen Kationenaustauschers in saurem Medium mit Fe III an den Sulfonsäurefunktionalitäten.Stage 1 loading the porous Cation exchanger in acidic medium with Fe III on the sulfonic acid functionalities.
  • Stufe 2 Desorption von Fe III und simultanes Präzipitieren von Fe III-hydroxid innerhalb der Poren des IonenautauschersStage 2 desorption of Fe III and simultaneous precipitation of Fe III hydroxide within the pores of the ion exchanger
  • Stufe 3 Waschen des Harzes mit Ethanol und leichter Wärmebehandlung um teilweise amorphes Eisenhydroxid in kristalline Geothite und Hacmatite umzuwandeln.Stage 3 washing the resin with ethanol and light heat treatment to partially amorphous iron hydroxide in crystalline geothites and Convert hacmatite.

Man erzielt durch diesen Prozess eine Beladung des Ionenautauschers mit nahezu 12 Gew.-% Fe. Beispielhaft wird Purolite C-145 als Ionenaustauscher eingesetzt.You get through this process a loading of the ion exchanger with almost 12% by weight of Fe. exemplary Purolite C-145 is used as an ion exchanger.

Das dabei eingesetzte feinteilige Eisenoxid und/oder Eisen(oxi)hydroxid hat eine Teilchengöße von bis zu 500 nm, vorzugsweise bis zu 100 nm, besonders bevorzugt 4 bis 50 nm, und eine BET-Oberfläche von 50 bis 500 m2/g, bevorzugt von 80 bis 200 m2/g.The finely divided iron oxide and / or iron (oxi) hydroxide used has a particle size of up to 500 nm, preferably up to 100 nm, particularly preferably 4 to 50 nm, and a BET surface area of 50 to 500 m 2 / g, preferred from 80 to 200 m 2 / g.

Die Primärteilchengröße wurde aus rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen z.B. bei einer Vergrößerung 60000:1 durch Ausmessen bestimmt (Gerät: XL 30 ESEM FEG, Fa. Philips). Sind die Primärteilchen nadelförmig, wie z.B. in der Phase von α-FeOOH, lässt sich als Maß für die Teilchengröße die Nadelbreite angeben. Man beobachtet bei nanoteiligen α-FeOOH-Teilchen Nadelbreiten von bis zu 100 nm, in der Hauptsache jedoch zwischen 4 und 50 nm. α-FeOOH Primärteilchen haben üblicherweise ein Länge:Breite-Verhältnis von 5:1 bis zu 50:1, typischerweise von 5:1 bis 20:1. Durch Dotierungen oder spezielle Reaktionsführung lassen sich die Nadelformen jedoch in ihrem Länge:Breite-Verhältnis variieren. Sind die Primärteilchen isometrisch, wie z.B. in den Phasen α-Fe2OH3, γ-Fe2OH3, Fe3OH4, können die Teilchendurchmesser durchaus auch kleiner als 20 nm sein.The primary particle size was determined from scanning electron micrographs, for example at a magnification of 60000: 1, by measuring (device: XL 30 ESEM FEG, Philips). If the primary particles are needle-shaped, such as in the phase of α-FeOOH, the needle width can be specified as a measure of the particle size. With nanoparticulate α-FeOOH particles, needle widths of up to 100 nm are observed, but mainly between 4 and 50 nm. Α-FeOOH primary particles usually have a length: width ratio of 5: 1 to 50: 1, typically of 5: 1 to 20: 1. However, the length: width ratio of the needle shapes can be varied by doping or special reaction procedures. If the primary particles are isometric, such as in the phases α-Fe 2 OH 3 , γ-Fe 2 OH 3 , Fe 3 OH 4 , the particle diameters can also be smaller than 20 nm.

Durch Mischung von nanoteiligen Eisenoxiden- bzw. Eisen(oxi)hydroxiden mit Pigmenten und/oder Fe(OH)3 erkennt man auf den rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen das Vorliegen der gegebenen Pigment- bzw. Keim-Partikel in ihrer bekannten Teilchenmorphologie, welche durch die nanoteiligen Keimpartikel bzw. das amorphe Fe(OH)3-Polymer untereinander zusammengehalten werden bzw. miteinander verklebt sind.By mixing nanoparticulate iron oxides or iron (oxi) hydroxides with pigments and / or Fe (OH) 3 , one can see on the scanning electron microscope images the presence of the given pigment or germ particles in their known particle morphology, which is due to the nanoparticle germ particles or the amorphous Fe (OH) 3 polymer are held together or glued together.

In JP 52-133 890 Beispiel 2, wird die Beladung von 7 ml eines starksauren Kationenaustauschers in der H-Form mit 300 ml 0,05 molarer wässriger Eisennitratlösung (pH 3) mit 200 ml/Stunde beschrieben. Schließlich wird das Harz mit 100 ml reinem Wasser gewaschen. In Beispiel 3 werden entsprechend 7 ml eines Chelatharzes in der Natriumform (Dowex ® A-1, Unitika UR 10, 30–50 mesh) beladen.JP 52-133 890 Example 2 describes the loading of 7 ml of a strongly acidic cation exchanger in the H form with 300 ml of 0.05 molar aqueous iron nitrate solution (pH 3) at 200 ml / hour. Finally the resin is washed with 100 ml of pure water. In Example 3, corresponding to 7 of a chelating resin in the sodium form (Dowex ® A-1, Unitika UR 10, 30-50 mesh) loaded ml.

Die Eisen-dotierten Ionenaustauscher in Filtrationseinheiten, beispielsweise Kartuschen, werden erfindungsgemäß bei der Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere zur Entfernung von Schwermetallen, eingesetzt. Eine in diesem technischen Gebiet bevorzugte Anwendung ist die Dekontamination von Wasser, insbesondere von Trinkwasser. In jüngster Zeit wird der Entfernung von Arsen aus Trinkwasser besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Die erfindungsgemäßen Eisen-dotierten Ionenaustauscher eignen sich hierzu hervorragend, da selbst die niedrigen von der US-Behörde EPA festgesetzten Grenzwerte durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit Eisen-dotierten Ionenaustauschern nicht nur eingehalten, sondern sogar unterschritten werden können.The iron-doped ion exchanger in filtration units, for example cartridges, according to the invention Cleaning of liquids, used in particular to remove heavy metals. A The preferred application in this technical field is decontamination of water, especially drinking water. More recently, the distance special attention from arsenic from drinking water. The iron-doped according to the invention Ion exchangers are ideal for this, since even the low by the US agency EPA specified limit values through the use of the devices according to the invention not only adhered to with iron-doped ion exchangers, but also can even be undercut.

Dazu können die Eisen-dotierten Ionenaustauscher in herkömmliche Vorrichtungen eingesetzt werden, wie sie derzeit schon, z.B. mit Aktivkohle beschickt, zur Entfernung von Schadstoffen anderer Art in Gebrauch sind. Ein Batchbetrieb, beispielsweise in Zisternen oder ähnlichen Behältnissen, die gegebenenfals mit Rührwerken ausgestattet sind, ist zwar auch möglich. Der Einsatz in kontinuierlich betriebenen Anlagen wie Durchflussadsorbern ist jedoch bevorzugt.To do this, the iron-doped ion exchanger in conventional Devices are used as they are currently, e.g. With Charged activated carbon to remove other types of pollutants Are use. A batch operation, for example in cisterns or the like containers if necessary with agitators are also possible. Use in continuous operated systems such as flow adsorbers is preferred.

Da zu Trinkwasser aufzubereitendes Rohwasser üblicherweise auch organische Verunreinigungen wie Algen und ähnliche Organismen enthält, belegt sich die Oberfläche von Ionenaustauschern, während des Einsatzes mit zumeist schleimigen Ablagerungen, die den Zutritt des Wassers und damit die Adsorption von zu entfernenden Inhaltsstoffen erschweren oder gar verhindern. Aus diesem Grund werden die Filtrationseinheiten von Zeit zu Zeit mit Wasser rückgespült, was vorzugsweise während Zeiten niedrigen Wasserverbrauchs an einzelnen aus dem Betrieb genommenen Apparaten durchgeführt wird. Hierbei wird das Harz aufgewirbelt, und durch die hiermit verbundene mechanische Beanspruchung der Oberfläche wird der unerwünschte Belag entfernt und entgegen der Fließrichtung im Nutzbetrieb ausgetragen.Because to be treated to drinking water Raw water usually also contains organic contaminants such as algae and similar organisms the surface of ion exchangers while of use with mostly slimy deposits that prevent access of water and thus the adsorption of ingredients to be removed complicate or even prevent. For this reason, the filtration units backwashed with water from time to time what preferably during Times of low water consumption on individual ones taken out of operation Apparatus is carried out. Here, the resin is whirled up, and by the associated mechanical stress on the surface removes the unwanted coating and against the flow direction held in utility mode.

Das Waschwasser wird üblicherweise einer Kläranlage zugeführt. Hierbei bewähren sich die erfindungsgemäßen Eisen-dotierten Ionenaustauscher ganz besonders gut, da deren hohe Festigkeit eine Reinigung in kurzer Zeit ermöglicht, ohne dass nennenswerte Verluste an Ionenaustauschermaterial zu verzeichnen wäre bzw. das dem Abwasser zugeführte Rückspülwasser hoch mit Schwermetallen beladen ist.The wash water is usually a sewage treatment plant fed. Prove this the iron-doped according to the invention Ion exchangers are particularly good because their high strength makes them easy to clean enables in a short time without significant losses of ion exchange material would be or the supplied to the wastewater backwash is heavily loaded with heavy metals.

Durch einen geeigneten Vor- und Nachfilter werden die Verunreinigungen, die die Filtrationseinheit verstopfen könnten, zurückgehalten.Through a suitable pre and post filter the contaminants that could clog the filtration unit are retained.

Durch die Stabilität der Ionenaustauscher und durch geeignete Packung derselben ist der Materialabrieb minimiert.Due to the stability of the ion exchanger and suitable packing minimizes material abrasion.

Da die Eisen-dotierten Ionenaustauscher frei von artfremden Bindmitteln sind, ist das Material nach Gebrauch vergleichsweise einfach zu entsorgen; es kann aber auch regeneriert werden. So kann das adsorbierte Arsen z.B. chemisch entfernt werden, und man erhält als reinen Stoff den Ionenaustauscher zurück, welcher entweder zum Zweck der gleichen Anwendung rezycliert oder verbrannt werden kann. Je nach Anwendung und gesetzlichen Bestimmungen kann der mit Schwermetallen belastete und erschöpfte Ionenaustauscher einer Verwendung zugeführt werden, wenn man die dem Trinkwasser entzogenen Schwermetalle auf diese Weise dauerhaft immobilisiert und dem Wasserkreislauf entzogen werden.Since the iron-doped ion exchangers are free of foreign binders, the material is comparatively easy to dispose of after use; it can also be regenerated. So can the adsorbed arsenic is removed chemically, for example, and the ion exchanger is returned as a pure substance, which can either be recycled or burned for the same application. Depending on the application and legal requirements, the ion exchanger loaded and exhausted with heavy metals can be used if the heavy metals extracted from the drinking water are permanently immobilized in this way and removed from the water cycle.

BeispieleExamples

Beispiel 1example 1

Purolite C-145, ein makroporöser Kationenaustauscher, wird wie in Sengupta et al., Ion Exchange at the Millenium, 142–149 (2000) mittels submicroner hydratisierter Eisenoxid Partikel hergestellt, indem in einer ersten Stufe der Kationenaustauscher in saurem Medium mit Eisen-III-Ionen an den Sulfonsäurefunktionalitäten beladen wird. In einer zweiten Stufe erfolgt die Desorption von Fe-III und simultanes Präzipitieren von Fe-III-hydroxid innerhalb der Poren des Ionenaustauschers und in einer dritten Stufe wird das Harz mit Ethanol gewaschen und mit leichter Wärme behandelt.Purolite C-145, a macroporous cation exchanger, is as in Sengupta et al., Ion Exchange at the Millenium, 142-149 (2000) particles produced using submicron hydrated iron oxide particles by in a first stage using the cation exchanger in an acid medium Load iron III ions on the sulfonic acid functionalities becomes. The desorption of Fe-III and simultaneous precipitation of Fe III hydroxide within the pores of the ion exchanger and in a third stage the resin is washed with ethanol and with lighter warmth treated.

Das Harz ist zu 11,6 % Fe beladen.The resin is loaded with 11.6% Fe.

Dieses Harz wird in eine Vorrichtung gemäß 2a gefüllt und mit einer wässrigen Lösung, die 280 ppb Arsen-Ionen enthält, durchspült. Das Arsen wird als H2AsO4 Θ an das Harz gebunden.This resin is used in a device 2a filled and rinsed with an aqueous solution containing 280 ppb arsenic ions. The arsenic is bound to the resin as H 2 AsO 4 Θ .

Beim Verlassen enthält die wässrige Lösung 5 ppb Arsen, d.h. das Arsen wurde nahezu quantitativ aus der wässrigen Lösung entfernt.Upon leaving, the aqueous solution contains 5 ppb Arsenic, i.e. the arsenic was almost quantitatively derived from the aqueous solution away.

Beispiel 2Example 2

Lewatit®TP 207, ein mit chelatisierenden Imino-diessigsäure-Gruppen funktionalisierten makroporöser Kationenaustauscher mit einer Korngröße <0,5 mm wird mittels 0,1 molarer HCl in die saure Form überführt und in eine Glassäule gefüllt. In dieser wird das Harz zunächst bis pH = 5 mit VE-Wasser gewaschen und schließlich mit HCl auf pH = 2,5 eingestellt. Von oben gibt man nun portionsweise eine 0,1 molare Fe3+-Lösung (FeCl3· 6 H2O; pH 2,0) auf das Harz. Dies erfolgt solange, bis dieselbe Konzentration an Fe3+-Ionen auch im Ablauf gemessen wird. Das Harz ist nun mit Fe-Ionen dotiert.Lewatit ® TP 207, a macroporous cation exchanger with a particle size <0.5 mm, functionalized with chelating imino-diacetic acid groups, is converted into the acidic form using 0.1 molar HCl and poured into a glass column. In this, the resin is first washed with deionized water to pH = 5 and finally adjusted to pH = 2.5 with HCl. A 0.1 molar Fe 3+ solution (FeCl 3 .6H 2 O; pH 2.0) is now added in portions to the resin from above. This continues until the same concentration of Fe 3+ ions is also measured in the outlet. The resin is now doped with Fe ions.

Dieses mit Fe3+-Ionen dotierte Harz wird in eine Vorrichtung gemäß 4 eingefüllt.This resin doped with Fe 3+ ions is placed in a device according to 4 filled.

1a : Adsorbertank mit Eisen-dotiertem Ionenaustauscher 1a : Adsorber tank with iron-doped ion exchanger

1b: Adsorbertank mit Verjüngung mit Eisen-dotierten Ionenaustauscher 1b : Tapered adsorber tank with iron-doped ion exchanger

Legende für Figur 1a und 1b:

1
Vorrichtungsgehäuse
2
Eisen-dotierter Ionenaustauscher
3
Einlassstutzen
4
Auslassstutzen
5
erste Flachfilterlage mit Fluidverteilungskanälen
6
zweite Flachfilterlage mit Fluidsammelkanälen
Legend for figure 1a and 1b:
1
device housing
2
Iron-doped ion exchanger
3
inlet port
4
outlet
5
first flat filter layer with fluid distribution channels
6
second flat filter layer with fluid collection channels

2a: Vorrichtung mit Eisen-dotiertem Ionenaustauscher enthaltender Patrone und Gehäuse 2a : Device with cartridge and housing containing iron-doped ion exchanger

2b: Entgegengesetzter Betrieb der Vorrichtung (vgl. 2a) 2 B : Opposite operation of the device (cf. 2a )

3: Filterkartuschengehäuse mit Eisen-dotiertem Ionenaustauscher 3 : Filter cartridge housing with iron-doped ion exchanger

Legende zu Figur 2a, 2b, 3:

1
Einlauf- bzw. Auslaufrohr
2
Dichtungsring
3
Filterplatte
4
Ionenaustauscher-Kartuschengehäuse
5
Kontaktraum mit Eisen-dotiertem Ionenaustauscher
6
Einlassrohr
7
Siebkorb
8
Vor- bzw. Nachfilter
9
Bodenteil
10
Filterplatte
11
Nach- bzw. Vorfilter
12
Auslauf- bzw. Einlaufrohr
Legend for Figures 2a, 2b, 3:
1
Inlet or outlet pipe
2
sealing ring
3
filter plate
4
Ion exchange cartridge housing
5
Contact room with iron-doped ion exchanger
6
inlet pipe
7
strainer
8th
Pre or post filter
9
the bottom part
10
filter plate
11
Post-filter or pre-filter
12
Outlet or inlet pipe

4: Adsorbertank mit Eisen-dotiertem Ionenaustauscher 4 : Adsorber tank with iron-doped ion exchanger

5: Taschenfilter mit Eisen-dotiertem Ionenaustauscher 5 : Pocket filter with iron-doped ion exchanger

Legende zu Figur 5:

1
Filterbeutel
2
Eisenox-dotierten Ionenaustauscher
3
Aufhängung
Legend for Figure 5:
1
filter bag
2
Eisenox-doped ion exchanger
3
suspension

Claims (6)

Von Medien durchströmbare Filtrationseinheit zur Entfernung von Schadstoffen aus Fluiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Schüttung von Eisen-dotierten Ionenaustauschern enthält.Filtration unit through which media can flow to remove pollutants from fluids, characterized in that the device contains a bed of iron-doped ion exchangers. Filtrationseinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionenaustauscher mit Eisenoxid und/oder Eisen(oxi)hydroxid oder mittels einer Eisen-III-Salzlösung dotiert sind.Filtration unit according to claim 1, characterized in that the ion exchanger with egg Senoxide and / or iron (oxi) hydroxide or by means of an iron (III) salt solution. Filtrationseinheit zur Entfernung von Schadstoffen aus Fluiden gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einem Kartuschengehäuse besteht, in dessen Behälter ein mittig zentriertes Einlassrohr, stirnseitig gegenüberliegende Flachfilterlagen, ein Deckel, welcher den Zu- und Ablauf des zu reinigenden Fluids gewährleistet, sowie ein Bodenteil angebracht sind.Filtration unit to remove pollutants from fluids according to claim 1, characterized in that it consists of a cartridge housing, in its container a centered inlet pipe, opposite on the face Flat filter layers, a cover, which the inlet and outlet of the cleaning fluid ensures and a bottom part are attached. Filtrationseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisendotierte Ionenaustauscher entweder ein mit Sulfonsäuregruppen funktionalisierer makroporöser Kationenaustauscher oder ein mit chelatisierenden Iminodiessigsäure Gruppen funktionalisierter Kationenaustauscher ist, die mit Eisen dotiert werden.Filtration unit according to claim 1, characterized in that the iron-doped ion exchanger is either one with sulfonic acid groups functionalizer macroporous Cation exchanger or one with chelating iminodiacetic acid groups is functionalized cation exchanger that is doped with iron become. Filtrationseinheit gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eisendotierter Ionenaustauscher auf Basis von Purolite C-145, Lewatit® SP 112, Lewatit®TP 207 oder Lewatit® TP 208 eingesetzt wird.Filtration unit according to claim 4, characterized in that an iron-doped ion exchanger based on Purolite C-145, Lewatit ® SP 112, Lewatit ® TP 207 or Lewatit ® TP 208 is used. Filtrationseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Fluiden um verunreinigtes Wasser handelt.Filtration unit according to claims 1 to 5, characterized in that the fluids are contaminated water.
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