DE2116165A1 - Water purification system using threefilter beds - Google Patents

Abstract

Water containing dissolved or undissolved impurities particularly boiler feed water for continuous flow heaters, is led through (i) a first filter bed consisting of granules strongly acid cation exchanges resin, pref. in H+ or NH4+ then (ii) through a second filter bed containing a granular strongly basic anion exchange resin, pref. in OH- form, or pref. consisting of a mixture of strong basic anion exchange resin in OH- form with a strongly cationic exchange resin pref. in NH4+ or H+ form, and then (iii) through a third filter bed consisting mainly of granular strongly acid cation exchange resin. Pref. average grain size of first bed is smaller than that of subsequent beds.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Wasseraufbereitung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wasseraufbereitung. Method and device for water treatment The invention relates to a method and a device for water treatment.

Bei der Wasseraufbereitung, insbesondere bei der Aufbereitung von Kesselspeisewasser für Durchlauferhitzer mit einem einmaligen Durchlauf und dergleichen, muß das Wasser gefiltert werden, um irgendwelche ungelöste Feststoffe zu entfernen. Ferner erfolgt eine weitere Aufbereitung, um Feststoffe bildende Ionen zu entfernen, deren Anwesenheit die Ausbildung von unerwünschten Überzügen und Niederschlägen in dem System verursachen könnte, wodurch der Wirkungsgrad des Systems verringert würde. Obwohl das Kondensatwasser von einem derartigen System normalerweise in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt wird, ergibt sich immer eine Ansammlung von Feststoffen bildenden Ionen auf Grund des Zusatzes von Wasser, der Korrosion von Metallen, Leckverlusten von nicht aufbereitetem Wasser in das System, etc. In water treatment, especially in the treatment of Boiler feed water for instantaneous water heaters with a single pass and the like, the water must be filtered to remove any undissolved solids. Furthermore, a further treatment takes place in order to remove solids-forming ions, the presence of which leads to the formation of undesirable coatings and precipitates in the system, thereby reducing the efficiency of the system would. Although the condensate water from such a system is usually in a is circulated in a closed circuit, there is always an accumulation of solids forming ions due to the addition of water, corrosion of metals, leakage losses of untreated water into the system, etc.

Es sind eine Reihe von Verfahren zur Aufbereitung von Kondcsatwasser bekannt, die jedoch alle mit gewissen Nachteilen behaftet sind. Beispielsweise bei Mischbettaustauschern, die zur Aufbereitung von Kondensatwasser häufig Verwendung finden, sind die Ionenaustauscher in den Filterbetten vor der Regenerierung schwer zu trennen, und die Leckverluste von Ionen, insbesondere von Natriumionen in das Kondensatwasser aus den Mischbetten, die mangelhaft getrennte Austauscherharze enthalten, ist ein wesentlicher Nachteil derartiger Mischbettaustauscher. Kondensatwasser kann auch dadurch aufbereitet werden, daß es durch getrennte Filterbetten aus Anionenaustauschern und Kationenaustauschern geleitet wird, nachdem eine Vorfiltrierung erfolgte, um ungelöste Feststoffe zu entfernen. Eine derartige Aufbereitung kann jedoch Wasser liefern, das eine noch geringere Qualität als das von Mischbettaustauschern gelieferte Wasser hat. Außerdem ist es verhältnismäßig kostspielig, das getrennte Filterbett zu installieren und zu warten. Bei der Verwendung von mehreren Filterbetten (US-PS 3 359 199 und 3 444 079) besteht dagegen die Schwierigkeit, Leckverluste von Kationen in das Endprodukt zu verhindern, die beispielsweise dadurch auftreten können, daß eine Selbstregenerierung des Kationenaustauschers durch Wasserstoffionen erfolgt, wenn der Kationenaustauscher Wasserstoffionen für ein anderes Kation, beispielsweise für Natrium, austauscht. Die Verwendung von dünnen Filterbetten aus fein verteilten (0,42 bis 0,04mm Maschenweite) gemischter Anionen- und Kationenaustauscher zum Filtrieren und gleichzeitigen Demineralisieren (US-PS 3 250 702) ergibt zwar eine zufriedenstellende Aufbereitung bei normaler Arbeitsweise, ergibt aber keine ausreichende Reserve-Austauscherkapazität, falls das Kondensatwasser mit nicht aufbereitetem Kühlwasser versetzt wird. Es ist schwierig, mit diesen Systemen beim Anlauf der Anlagen zu arbeiten. Außerdem ist die Regenerierung so schwierig, daß normalerweise das Austauscherharz nicht mehr verwendet wird, sobald seine Austauschkapazität erschöpft ist. There are a number of methods for treating Kondcsat water known, but all with certain disadvantages are afflicted. For example, in the case of mixed-bed exchangers that are used to treat condensate water are often used, the ion exchangers are in the filter beds before Regeneration difficult to separate, and the leakage of ions, especially from Sodium ions in the condensate water from the mixed beds that are inadequately separated Containing exchange resins is a major disadvantage of such mixed-bed exchangers. Condensate water can also be treated by passing it through separate filter beds from anion exchangers and cation exchangers is passed after a prefiltration was done to remove undissolved solids. Such a preparation can however deliver water that is of an even lower quality than that of mixed-bed exchangers has supplied water. In addition, it is relatively expensive to separate the Install and maintain filter bed. When using multiple filter beds (US Pat. Nos. 3,359,199 and 3,444,079), on the other hand, there is the problem of leakage losses to prevent cations in the end product, which occur for example as a result can that a self-regeneration of the cation exchanger by hydrogen ions occurs when the cation exchanger is hydrogen ions for another cation, for example for sodium, exchanges. The use of thin filter beds from finely divided (0.42 to 0.04mm mesh size) mixed anion and cation exchangers for filtration and simultaneous demineralization (US Pat. No. 3,250,702) gives a satisfactory one Processing during normal operation, but does not result in sufficient reserve exchange capacity, if the condensate water is mixed with untreated cooling water. It is difficult to work with these systems when starting up the plants. Also is regeneration is so difficult that normally the exchange resin is no longer available used as soon as its exchange capacity is exhausted.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von gelösten und ungelösten Wasserverunreinigungen anzugeben, bei dem eine ausreichende Reserve für die Austauscherkapazität für den Fall vorhanden ist, daß das Kondensatwasser durch Wasser verunreinigt wird, welches Feststoffe bildende Ionen enthält. Ferner soll eine zusätzliche Aufbereitung des Kondensatwassers erfolgen, wodurch Leckverluste von Feststoffen bildenden Ionen aus der Vorrichtung in das Kondensatwasser praktisch vermieden werden. It is therefore the object of the invention to provide a method and a device to indicate the removal of dissolved and undissolved water impurities, at there is a sufficient reserve for the exchange capacity in the event that it occurs is that the condensate water is contaminated by water, which is solids contains forming ions. Furthermore, an additional processing of Condensate water take place, causing leakage of solids-forming ions from the device in the condensate water can be practically avoided.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem das aufzubereitende Wasser durch ein erstes Filterbett geleitet wird, das im wesentlichen aus einem stark sauren Kationenaustauscherharz in Wasserstoff- oder Ammoniakform besteht, wo eine Entfernung von ungelösten Feststoffen und-eine vorläufige Entfernung von Kationen stattfindet, dann durch ein zweites Filterbett, das aus einem stark alkalischen Anionenaustauscherharz in Hydroxidform besteht, wo Anionen entfernt werden, und schließlich durch ein drittes Filterbett, das im wesentlichen aus stark saurem Kationenaustauscherharz in Wasserstoff- oder Ammoniakform besteht, wo irgendwelche Kationen entfernt werden, welche durch das erste Filterbett hindurchgelangten oder daraus stammen. Das so behandelte Wasser kann dann für den betreffenden Zweck benutzt werden. In dieser Weise werden ungelöste Feststoffe entfernt, während gleichzeitig eine vorläufige Demineralisation erfolgt, wodurch der Wirkungsgrad der Filtrierung erhöht wird. In der gleichen Weise werden Kationen durch das dritte Filterbett entfernt, welche durch das erste und zweite Filterbett hindurchgelangten oder daraus stammen, wodurch Leckverluste von Feststoffe bildenden Ionen in das Kondensatwasser vermieden werden und eine Reserve für das System verbleibt, zum Austausch von Feststoffe bildenden Kationen, falls das aufzubereitende Wasser stark verunreinigt ist. This object is achieved by a method in which the Water is passed through a first filter bed, which consists essentially of a strongly acidic cation exchange resin in hydrogen or ammonia form, where a removal of undissolved solids and a preliminary removal of Cations takes place, then through a second filter bed, which is made up of a strongly alkaline Anion exchange resin consists in hydroxide form, where anions are removed, and finally through a third filter bed, which essentially consists of strongly acidic cation exchange resin exists in hydrogen or ammonia form where any cations are removed, which passed through or originate from the first filter bed. That so treated water can then be used for the purpose in question. In this Way, undissolved solids are removed while at the same time a preliminary Demineralization takes place, which increases the efficiency of the filtration. In the same way, cations are removed through the third filter bed, which passed through or originate from the first and second filter beds, whereby Leakage of solids-forming ions in the condensate water can be avoided and a reserve remains for the system for the exchange of solids forming Cations, if the water to be treated is heavily contaminated.

Es wurde festgestellt, daß Kationenaustauschermaterialien, die vorzugsweise Harze mit einer Teilchengröße entsprechend etwa 0,50 bis 0,25 mm Maschenweite (35 bis 60 mesh) haben, als Filter zum Entfernen von festen Verunreinigungen dienen, während sie gleichzeitig eine ausreichende Austauschkapazität zur Entfernung von Kationen aus dem Wasser haben, wodurch sich eine vorläufige Demineralisierung ergibt, bei der in manchen Fällen praktisch alle in dem Kondensat vorhandene Kationen für Ammonium-oder Wasserstoffionen ausgetauscht werden. Vorzugsweise findet ein Kationenaustauscherharz in Ammoniumform Verwendung, weil Kondensatwasser normalerweise mit Ammoniumhydroxyd behandelt wird, um Korrosionserscheinungen zu verringern, und weil die Austauschaktivität dadurch nicht den Gehalt des Kondensatwassers an Ammoniumionen verringert. Das Kondensatwasser wird dann durch ein Filterbett eines stark basischen Anionenaustauscherharzes und ein Filterbett eines Kationenaustauscherharzes geleitet, das ebenfalls vorzugsweise in Ammoniumform vorliegt. Feststoffe bildende Kationen wie Natrium, welche durch das Kationenbett gelangen oder aus diesem stammen, werden in dem folgenden Filterbett mit Kationenaustauscherharz entfernt, was zu einem zusätzlich gereinigten Kondensatwasser führt, welches praktisch keine Feststoffe bildenden Ionen enthält. Zusätzlich dient das folgende Filterbett mit Kationenaustauschern als Reserve für den Fall, daß der Anteil von FeststdEe bildenden Kationen in dem Kondensatowasser die Austauschkapazität des Austauscherharzes in dem ersten Filterbett auf Grund von Leckverlusten von nicht aufbereitetem Kühlwasser in das Kondensatsystem überschreitet, oder beim Anlaufen der Anlage. It has been found that cation exchange materials, preferably Resins with a particle size corresponding to about 0.50 to 0.25 mm mesh size (35th up to 60 mesh), serve as a filter to remove solid impurities, while at the same time having sufficient exchange capacity to remove Have cations from the water, which results in preliminary demineralization, in which in some cases practically all cations present in the condensate for Ammonium or hydrogen ions are exchanged. A cation exchange resin is preferred Use in ammonium form because condensate water normally contains ammonium hydroxide is treated, to reduce the appearance of corrosion, and because the exchange activity does not reduce the ammonium ion content of the condensate water decreased. The condensate water is then passed through a filter bed of a strongly basic one Anion exchange resin and a filter bed of a cation exchange resin passed, which is also preferably in ammonium form. Cations that form solids like sodium, which passes through or originates from the cation bed removed in the following filter bed with cation exchange resin, resulting in an additional Purified condensate water leads, which practically no solids forming Contains ions. The following filter bed with cation exchangers is also used as a reserve in the event that the proportion of cations forming fixed values in the Condensate water is the exchange capacity of the exchange resin in the first filter bed due to leakage of untreated cooling water into the condensate system exceeds, or when the system starts up.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 ein Fließbild einer Filteranlage gemäß der Erfindung, welche drei Tanks hat; Fig. 2 ein Fließbild eines abgewandelten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung, bei dem zwei Tanks vorgesehen sind; und Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit nur einem Tank. The invention is to be explained in more detail with the aid of the drawing. It 1 shows a flow diagram of a filter system according to the invention, which shows three Has tanks; FIG. 2 is a flow diagram of a modified exemplary embodiment according to FIG Invention in which two tanks are provided; and FIG. 3 shows a further exemplary embodiment with just one tank.

Bei der Fig. 1 entsprechenden Filteranlage wird das aufzubereitende Wasser durch einen ersten Tank 11 hindurchgeleitet, welcher ein Filterbett aus stark saurem Kationenaustauscherharz 12 enthält, wo ungelöste Stoffe aus dem Wasser gefiltert werden und ein vorläufiger Austausch von Kationen erfolgt. Nach der Behandlung in dem ersten Filterbett 12 fließt das Wasser durch eine Leitung 13 in einen zweiten Tank 14, welcher ein Filterbett 16 enthält, welches aus stark basischem Anionenaustauscherharz besteht. Die Entfernung der Anionenverunreinigungen in dem Wasser erfolgt, während das Wasser durch das Filterbett 16 geleitet wird. In the case of the filter system corresponding to FIG. 1, the Water passed through a first tank 11, which has a strong filter bed contains acidic cation exchange resin 12, where undissolved matter is filtered out of the water and a preliminary exchange of cations takes place. After treatment in the first filter bed 12, the water flows through a line 13 into a second Tank 14 which contains a filter bed 16 made of strongly basic anion exchange resin consists. The removal of the anion impurities in the water occurs while the water is passed through the filter bed 16.

Die Leitung 17 führt das Wasser von dem zweiten Tank 14 zu dem dritten Tank 18, welches das Filterbett 19 enthält, das im wesentlichen aus einem stark sauren Kationenaustauscherharz besteht.The line 17 carries the water from the second tank 14 to the third Tank 18, which contains the filter bed 19, which is essentially the end a strongly acidic cation exchange resin.

Die restlichen Feststoffe bildenden Kationen werden durch das Austauscherharz des Filterbetts 19 ausgetauscht. Nach dem Durchtritt durch das Filterbett 19 kann das Wasser seinem Verwendungszweck zugeführt werden.The remaining solids-forming cations are absorbed by the exchange resin of the filter bed 19 replaced. After passing through the filter bed 19 can the water can be used for its intended purpose.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Filterbett 12 beträchtlich dünner als das Filterbett 19 oder das Filterbett 16. Auch die Teilchengröße des Kationenaustauscherharzes ist kleiner und beträgt etwa zwischen 0,50 und 0,25 mm Maschenweite (35 bis 60 mesh), im Gegensatz zu der Teilchengröße der Austauscherharze in den Filterbetten 16 und 19, die eine übliche Teilchengröße haben, z.B. entsprechend etwa 0,84 bis 0,30 mm Maschenweite (20 bis 50 mesh). Die geringereKorngröße in dem Filterbett 12 begünstigt den Filtriereffekt, während gleichzeitig die Korngröße nicht so klein ist, daß die Rückspülung und Regenerierung des Mischbetts 12 unwirtschaftlich wird. Ein Vorteil der flachen Ausführung des Filterbetts 12 ist darin zu sehen, daß eine Rückspülung und Regenerierung häufiger benötigt wird, als für das Filterbett 16 oder Filterbett 19, auf Grund der darin erfolgenden Ansammlung ungelöster Feststoffe. Bei einem Normalbetrieb erfordert die Ansammlung von Feststoffen eine Rückspülung des Filterbetts 12 vor der Erreichung der Kationenaustauschkapazität für Kationen von Alkalimetallen und Erdalkalien. In the preferred embodiment of the invention, the filter bed is 12 considerably thinner than the filter bed 19 or the filter bed 16. Also the particle size of the cation exchange resin is smaller and is approximately between 0.50 and 0.25 mm mesh size (35 to 60 mesh), in contrast to the particle size of the exchange resins in the filter beds 16 and 19 which have a common particle size, e.g. about 0.84 to 0.30 mm mesh size (20 to 50 mesh). The smaller grain size in the Filter bed 12 favors the filtering effect, while at the same time the grain size is not so small that backwashing and regeneration of the mixed bed 12 are uneconomical will. One advantage of the flat design of the filter bed 12 can be seen in that backwashing and regeneration are required more frequently than for the filter bed 16 or filter bed 19, due to the accumulation of undissolved solids therein. During normal operation, the accumulation of solids requires backwashing of the filter bed 12 before reaching the cation exchange capacity for cations of alkali metals and alkaline earths.

Wenn deshalb ein Filterbett bisher üblicher Tiefe in dem Tank 11 verwandt würde, würde die Austauschkapazität des darin enthaltenen Kationenharzes kaum jemals beim Betrieb erreicht werden, so daß große Mengen von nicht erschöpftem Harz rückgespült und regeneriert werden müssen. Deshalb ist ein dünneres Bett wirtschaftlicher. Gewünschtenfalls kann jedoch das Filterbett 12 eine bisher übliche Tiefe und Korngröße haben, obwohl dann der Wirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit verringert würden.If, therefore, a filter bed of previously usual depth is used in the tank 11 would, the exchange capacity of the cation resin contained therein would hardly ever can be achieved during operation, so that large amounts of uncompleted resin are backwashed and need to be regenerated. Therefore a thinner bed is more economical. If so desired however, the filter bed 12 may have a heretofore usual depth and grain size, although then the efficiency and economy would be reduced.

Die Austauscherharze in den Filterbetten 12 und 19 sind übliche stark saure Kationenaustauscherharze, beispielsweise vernetztes sulfoniertes Polystyrol-Divinyl-Benzol. Das Kationenharz hat vorzugsweise Ammoniumform, obwohl es in gewissen Fällen vorzuziehen ist, daß das Kationenaustauscherharz in einem oder beiden Filterbetten in der Wasserstofform vorhanden ist, wie noch näher erläutert werden soll. Das Anionenharz ist ein übliches stark basisches Austauscherharz, wie beispielsweise chlormethyliertes aminiertes Styrol, vernetzt mit Divinyl-Benzol in Hydroxydform. The exchange resins in the filter beds 12 and 19 are usually strong acidic cation exchange resins, for example crosslinked sulfonated polystyrene-divinyl-benzene. The cation resin is preferably in the ammonium form, although in certain cases it is preferable is that the cation exchange resin in one or both filter beds is in the hydrogen form exists as yet should be explained in more detail. The anion resin is a common strongly basic exchange resin such as chloromethylated aminated styrene, crosslinked with divinyl benzene in hydroxide form.

Obwohl das Filterbett 16 vollständig aus Anionenaustauscherharz entsprechend den obigen Ausführungen bestehen kann, kann das Filterbett 16 auch ein Mischbett sein, welches aus gut gemischten Partikeln von Anionenaustauscherharz und Kationenaustauscherharz in der Wasserstoff- bzw. Hydroxydform besteht. In einem derartigen Fall bleibt die Funktion jedes der drei Filterbette die oben beschriebene, und das Filterbett 19 dient zum Austausch von Feststoffe bildenden Kationen, die aus dem Filterbett 16 während der Wasseraufbereitung austreten können. Although the filter bed 16 is made entirely of anion exchange resin accordingly the above statements can consist, the filter bed 16 can also be a mixed bed which consists of well mixed particles of anion exchange resin and cation exchange resin exists in the hydrogen or hydroxide form. In such a case, the Function of each of the three filter beds described above, and the filter bed 19 serves to exchange cations which form solids and which emerge from the filter bed 16 can escape during water treatment.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei ein erstes Filterbett 21 aus Kationenaustauscherharz über einem zweiten Filterbett 26 aus Anionenaustauscherharz oder aus einem Mischbett aus Anionen- und Kationenaustauscherharz liegt. Fig. 2 shows another embodiment of the invention, wherein a first filter bed 21 of cation exchange resin over a second filter bed 26 from anion exchange resin or from a mixed bed of anion and cation exchange resin lies.

Beide Filterbetten sind in einem einzigen Tank 21 enthalten. Die Leitung 27 führt Wasser von einem Tank 21 zu einem Tank 28, welcher ein drittes Filterbett 29 aus Kationenaustauscherharz enthält. Die Ablaßleitung 25 ist zur Entfernung des Filterbetts 22 aus dem Tank 21 vorgesehen, so daß das Filterbett 26 dadurch nicht gestört wird.Both filter beds are contained in a single tank 21. The administration 27 leads water from a tank 21 to a tank 28 which has a third filter bed 29 made of cation exchange resin contains. The drain line 25 is to remove the Filter bed 22 is provided from the tank 21, so that the filter bed 26 is not thereby is disturbed.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist ein einziger Tank 31 vorgesehen, in dem ein erstes Filterbett 32 aus Kationenaustauscherharz, ein zweites Filterbett 36 aus Anionenaustauscherharz oder ein Mischbett, sowie ein drittes Filterbett 39 aus Kationenaustauscherharz vorgesehen ist. Der Tank 31 ist mit Abfluß leitungen 35 und 38 zur Entfernung des Mischbetts 32 bzw. 36 vorgesehen. Bei dem in den Fig. 3 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Funktion der Filterbetten dieselbe, wie oben beschrieben wurde, ebenso die Art des Harzes, die Korngröße und dergleichen, wie in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurde. In the third embodiment shown in Fig. 3 is a single tank 31 is provided, in which a first filter bed 32 made of cation exchange resin, a second filter bed 36 made of anion exchange resin or a mixed bed, as well as a third filter bed 39 made of cation exchange resin is provided. The tank 31 is with drain lines 35 and 38 for removing the mixed bed 32 and 36, respectively. In the exemplary embodiments shown in FIGS. 3 and 2, the function is of the filter beds the same as described above, as well as the type of resin, the grain size and the like, as explained in connection with FIG.

Wie bereits erwähnt wurde, ist vorzugsweise das erste Filterbett verhältnismäßig flach im Vergleich zu dem zweiten und dritten, die in üblicher Weise sogenannte tiefe Filterbetten sind, deren Tiefe normalerweise 76 bis 102 cm (30 bis 40 Zoll) beträgt. As already mentioned, the first filter bed is preferred relatively flat compared to the second and third, which are in the usual way so-called deep filter beds are, their Depth usually 76 to 102 cm (30 to 40 inches).

Die geringe Tiefe des ersten Filterbetts hängt weitgehend von dem Feststoffgehalt des Wassers ab. Bei normalen Bedingungen liegt die Tiefe vorzugsweise zwischen etwa 7,5 und 25 cm. Wenn jedoch der Feststoffgehalt des aufzubereitenden Wassers sehr niedrig ist, kann die Dicke des ersten Filterbetts vergrößert werden, wodurch die Kationenaustauschkapazität erhöht wird. Bei normalen Betriebsbedingungen ist für das erste Filterbett eine Rückspülung nach verhältnismäßig kurzen Zeitintervallen erforderlich, hauptsächlich auf Grund des Aufbaus von Feststoffen in dem Filterbett. Eine Regenerierung ist ebenfalls häufiger als für die anderen Filterbetten erforderlich, weil eine geringere Menge Austauscherharz vorhanden ist, sowie wegen des größeren Kationengehalts des Wassers, im Gegensatz zu dem durch die anderen Filterbetten fließenden Wasser, welches bereits eine vorläufige Enthärtung in dem ersten Bett erfuhr. Das zweite Filterbett benötigt eine weniger häufige Regenerierung, je nach dem Anionengehalt des behandelten Wassers. Das dritte Filterbett benötigt nur selten eine Regenerierung, weil sein Hauptzweck darin besteht, eine schließliche zusätzliche Aufbereitung durchzuführen, also irgendwelche Kationen zu entfernen, welche durch die Anlage zu dieser Stelle hindurchgelangt sind. Da Kondensatwasser normalerweise eine sehr geringe Konzentration von Feststoffe bildenden Kationen und Anionen hat, können das zweite und das dritte Filterbett verhältnismäßig lange benutzt werden, wodurch längere Abschaltzeiten vermieden werden, die zum Regenerieren großer Harzmengen erforderlich sind. Es ist auch ersichtlich, daß der Durchtritt von Feststoffe bildenden Kationen, die entscheidenden Ionen bei der Ausbildung von Feststoffen in einem System, bei einem derartigen Verfahren und einer derartigen Vorrichtung praktisch vermieden sind, und daß eine große Reserve zur Entfernung von Ionen durch die Reihenschaltung des zweiten und des dritten Mischbetts gegeben ist, welche große Mengen von Anionen und Kationen aus dem Kondensatwasser entfernen können, wenn aus irgendwelchen Gründen nicht aufbereitetes Wasser hinzukommt. Dieses Merkmal ermöglicht die Arbeitsweise der Anlage selbst bei Notfällen, wenn beispielsweise nicht aufbereitetes Kühlwasser in das Kondensatwasser gelangt.The shallow depth of the first filter bed largely depends on that Solids content of the water. In normal conditions, the depth is preferred between about 7.5 and 25 cm. However, if the solids content of the to be processed Water is very low, the thickness of the first filter bed can be increased, whereby the cation exchange capacity is increased. Under normal operating conditions is a backwash for the first filter bed after relatively short time intervals required mainly due to the build up of solids in the filter bed. Regeneration is also required more frequently than for the other filter beds, because there is a smaller amount of exchange resin, as well as because of the larger one Cation content of the water, in contrast to that through the other filter beds running water which has already undergone preliminary softening in the first bed learned. The second filter bed requires less frequent regeneration, depending on the the anion content of the treated water. The third filter bed is rarely needed a regeneration because its main purpose is to provide an eventual additional To carry out processing, i.e. to remove any cations which by the system got through to this point. Because condensate water usually has a very low concentration of solids-forming cations and anions, the second and third filter beds can be used for a relatively long time, This avoids longer shutdown times, which lead to the regeneration of large amounts of resin required are. It can also be seen that the passage of solids forming Cations, the crucial ions in the formation of solids in a system, practically avoided in such a method and device and that a large reserve for removing ions through the series connection of the second and third mixed bed is given which large amounts of anions and remove cations from the condensate water if for any reason untreated water is added. This feature enables the operation the system even in emergencies, for example if the cooling water is not treated gets into the condensate water.

Obwohl als Kationenaustauscher für das erste und das dritte Filterbett vorzugsweise Material in Ammoniumform Verwendung findet, kann es in gewissen Fällen wünschenswert sein, beispie lsweise wenn das Kondensatwasser viele Kationen von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen enthält, oder wenn der pH-Wert des Kondensatwassers hoch ist, Kationenaustauscherharz für das erste oder beide Filterbetten in Wasserstofform zu verwenden. Wenn das erste oder beide Kationen-Filterbetten in Wasserstofform vorliegen, kann Vorsorge getroffen werden, eine Ammoniumzufuhr zu dem Kondensatwasser durchzuführen, nachdem eine vorläufige Demineralisierung erfolgte, oder nach dem Durchlauf durch das zweite oder dritte Filterbett, um den Ammoniumgehalt und den pH-Wert des Kondensats auf dem geeigneten Wert zu halten. Although as a cation exchanger for the first and third filter bed material in ammonium form is preferably used, it can in certain cases be desirable, for example if the condensate water has many cations of Contains alkali metals or alkaline earth metals, or if the pH of the condensate water is high, cation exchange resin for the first or both filter beds in hydrogen form to use. When the first or both cation filter beds are in hydrogen form are present, provision can be made to add ammonium to the condensate water to be carried out after a preliminary demineralization has taken place, or after the Pass through the second or third filter bed to determine the ammonium content and the Keep the pH of the condensate at the appropriate value.

Patentansprüche Claims

Claims (15)

Patentansprüche 1. Verfahren zur Wasseraufbereitung, wobei das Wasser durch mehrere Filterbetten hindurchgeleitet wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Wasser durch ein erstes Filterbett, das in der Hauptsache aus gekörntem, stark saurem Kationenaustauscherharz besteht, dann durch ein zweites Filterbett durchgeleitet wird, das ein gekörntes, stark basisches Anionenaustauscherharz enthält, und daß schließlich das Wasser durch ein drittes Filterbett durchgeleitet wird, das in der Hauptsache aus gekörntem, stark saurem Kationenaustauscherharz besteht. Claims 1. A method for water treatment, wherein the water is passed through several filter beds, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the water passes through a first filter bed, which in the main consists of granular, strongly acidic cation exchange resin, then by a second Filter bed is passed through, which is a granular, strongly basic anion exchange resin contains, and that finally the water passed through a third filter bed is mainly made of granular, strongly acidic cation exchange resin consists. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Kationenaustauscherharz des ersten Filterbetts eine durchschnittliche- Korngröße hat, die kleiner als diejenige in dem zweiten und in dem dritten Filterbett ist.2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the cation exchange resin of the first filter bed has an average- Has grain size smaller than those in the second and third filter beds is. 3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ze i c h -n e t , daß das Kationenaustauscherharz des ersten Filterbetts eine Korngröße zwischen etwa 0,50 und 0,25 mm Maschenweite (35 bis 60 mesh) hat, und daß das Ionenaustauscherharz in dem zweiten und in dem dritten Filterbett eine Korngröße zwischen etwa 0,84 und 0,30 mm Maschenweite (20 bis 50 mesh) hat.3. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n ze i c h -n e t that the cation exchange resin of the first filter bed has a grain size between about 0.50 and 0.25 mm mesh size (35 to 60 mesh), and that the ion exchange resin in the second and in the third filter bed a grain size between about 0.84 and 0.30 mm mesh size (20 to 50 mesh). 4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Kationenaustauscherharz des ersten Filterbetts und des dritten Filterbetts in Wasserstofform vorliegt.4. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the cation exchange resin of the first filter bed and the third Filter bed is present in hydrogen form. 5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Kationenaustauscherharz des ersten und des dritten Filterbetts in Ammoniumform vorliegt.5. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the cation exchange resin of the first and the third filter bed is in ammonium form. 6. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i Ç h -n e t , daß das Kationenaustauscherharz des ersten Filterbetts in Wasserstofform vorliegt, und daß das Kationenaustauscherharz des dritten Filterbetts in Ammoniumform vorliegt.6. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i Ç h -n e t that the cation exchange resin of the first filter bed is in hydrogen form is present, and that the cation exchange resin of the third filter bed is in ammonium form is present. 7. Verfahren nach Anspruch 1, d a d-u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das zweite Filterbett in der Hauptsache aus stark basischem Anionenaustauscherharz in der Hydroxydform vorliegt. 7. The method of claim 1, d a d-u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the second filter bed mainly consists of strongly basic anion exchange resin is in the hydroxide form. 8. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das zweite Filterbett in der Hauptsache aus einer Mischung von stark basischem Anionenaustauscherharz in der Hydroxydform mit einem starken Kationenaustauscherharz in der Ammoniumform besteht. 8. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the second filter bed mainly consists of a mixture of strong basic anion exchange resin in the hydroxide form with a strong cation exchange resin exists in the ammonium form. 9. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das zweite Filterbett in der Hauptsache aus einer Mischung von stark basischem Anionenaustauscherharz in der Hydroxydform mit einem starken Kationenaustauscherharz in der Sauerstofform besteht. 9. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the second filter bed mainly consists of a mixture of strong basic anion exchange resin in the hydroxide form with a strong cation exchange resin consists in the oxygen form. 10. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Ammoniumgehalt des Wassers mit Ammoniumhydroxyd eingestellt wird, nachdem es durch das erste Filterbett hindurchgeleitet wird.10. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the ammonium content of the water is adjusted with ammonium hydroxide, after it is passed through the first filter bed. 11. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Ammoniumgehalt des Wassers mit Ammoniumhydroxyd nach dem Durchfluß durch das zweite Bett eingestellt wird.11. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the ammonium content of the water with ammonium hydroxide after the flow is set by the second bed. 12. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Ammoniumgehalt des Wassers nach dem Durchfluß durch das dritte Filterbett mit Ammoniumhydroxyd eingestellt wird.12. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the ammonium content of the water after flowing through the third Filter bed is set with ammonium hydroxide. 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein erstes Filterbett aus starkem Kationenaustauscherharz, durch ein zweites Filterbett aus Anionenaustauscherharz, durch ein drittes Filterbett aus Kationenaustauscherharz, durch eine Einrichtung zur Zuleitung von Wasser zu dem ersten Filterbett, durch eine Einrichtung zur Zuleitung des Wasserabflusses von dem ersten Filterbett zu dem zweiten Filterbett, eine Einrichtung zur Zufuhr des von dem zweiten Filterbett abfließenden Wassers zu dem dritten Filterbett, wodurch ungelöste Feststoffe und Feststoffe bildende Kationen und Anionen praktisch vollständig aus dem Wasser entfernt werden und ein Durchtritt von Feststoffe bildenden Ionen in das Wasser praktisch verhindert wird.13. Device for performing the method according to one of the preceding Claims that a first filter bed made of strong Cation exchange resin, through a second filter bed made of anion exchange resin, through a third filter bed of cation exchange resin, through a device for supplying water to the first filter bed, through a supply device of the water drainage from the first filter bed to the second filter bed, a device for supplying the water flowing off from the second filter bed to the third Filter bed, eliminating undissolved solids and solids-forming cations and anions practically completely removed from the water and a passage of solids forming ions in the water is practically prevented. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das zweite Filterbett in der Hauptsache aus einer Mischung von gekörntem Anionenaustauscherharz mit gekörntem Kationenaustauscherharz besteht.14. The apparatus of claim 13, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the second filter bed consists mainly of a mixture of granular Anion exchange resin with granular cation exchange resin consists. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das erste Filterbett eine Tiefe von etwa 7,5 bis 25 cm hat.15. The apparatus of claim 13, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the first filter bed has a depth of about 7.5 to 25 cm. L e e r s e i t eL e r s e i t e