DE2926746A1 - Wasseraufbereitungsanlage mit einem ionenaustauscher und verfahren zum regenerieren des filterbetts - Google Patents

Wasseraufbereitungsanlage mit einem ionenaustauscher und verfahren zum regenerieren des filterbetts

Info

Publication number
DE2926746A1
DE2926746A1 DE19792926746 DE2926746A DE2926746A1 DE 2926746 A1 DE2926746 A1 DE 2926746A1 DE 19792926746 DE19792926746 DE 19792926746 DE 2926746 A DE2926746 A DE 2926746A DE 2926746 A1 DE2926746 A1 DE 2926746A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
brine
drain
line
bed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19792926746
Other languages
English (en)
Inventor
John W Braswell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19782825819 external-priority patent/DE2825819A1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19792926746 priority Critical patent/DE2926746A1/de
Publication of DE2926746A1 publication Critical patent/DE2926746A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Description

  • Wasseraufbereitungsanlage mit einem Ionenaus-
  • tauscher und Verfahren zum Regenerieren des Filterbetts Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasseraufbereitungsanlage mit einem Ionenaustauscher und ein Verfahren zum Regenerieren des Filterbetts, nach Patent (Patentanmeldung P 28 25 819.7>.
  • Bei Wasseraufbereitungsanlagen mit Ionenaustauschern, bei denen ein Filterbett aus synthetischem Harz zur Entfernung des Kalks, von Eisen und von Trüben aus dem Wasser besteht, ist es üblich, nach einer gewissen Filterdauer eine Salzlösung durch das Filterbett zu leiten, wobei die Salzlösung in ihrer Intensität ungleichmäßig, ja sprunghaft in ihrer Intensität oder Verdünnung ist, weil durch sich ändernde Wasserdrücke und einen Rückdruck in dem Filterbett die Regenerierlösung nach unten in das Bett gedrückt wird, und zwar in gleiche Richtung wie das Hartwasser während des Filtervorgangs. In der vorstehend erwähnten Weise arbeitende Wasseraufbereitungsanlagen haben nachteilige Eigenschaften, die insbesondere dann offenbar werden, wenn das behandelte Wasser einen hohen Eisengehalt aufweist. Die nach unten strömende Regenerierlösung veranlaßt Eisenoxid dazu, sich in den unteren Bereichen des Harzbettes abzulagern, weshalb das Bett von Zeit zu Zeit zur Reinigung vollständig erneuert werden muß.
  • Es ist Auf gabe der vorliegenden Erfindung, gegenüber der Hauptanmeldung eine verbesserte Wasseraufbereitungsanlage sowie ein verbessertes Verfahren zum Regenerieren des Filterbetts zu schaffen, wobei es möglich sein soll, die Minerale des Filterbetts aktiver als bisher zu machen, um die Regenerationszeit zu reduzieren und, Eisenoxid--Partikel auszuspülen, damit sie das mineralische Filterbett nicht mehr verstopfen können. Es#so1len ein verbessertes Magnetventil und ein Timer oder eine mit einem Sensor ausgerüstete Einrichtung, die die elektrischen Magnetventile steuern, eingesetzt werden, um mehr Komfort zu erreichen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten Merkmale erreicht.
  • Die erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsanlage und das Verfahren zum Regenerieren ihres Filterbetts weisen gegenüber der Hauptanmeldung weitere Vorteile auf. Ein nochmals verbessertes Regenerationsverfahren führt zu einer besseren Regenerierung des Filterbetts, wodurch Ablagerungen von unerwünschten Partikeln beim Regenerieren herausgespült werden und ein Verstopfen des Filterbetts zuveslassig vermieden wird. Eine verbesserte Ventileinrichtung - gegebenenfalls in Verbindung mit einem Timer -sorgt für einen betriebssicheren und zuverlässigen Ablauf aller Filter- und Regeneriervorgänge.
  • Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen mittels Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Vertikal-Teilschnitt durch die Ventileinrichtung und das Oberteil des Filter-Tanks, auf dem die Filtereinrichtung sitzt, wobei die Ventilteile in ihrer Normalstellung gezeigt sind, bei der der Filtervorgang abläuft, Fig. 2 einen Vertikal-Teilschnitt durch die Ventileinrichtung, wobei die hauptsächlichen Ventilteile in der Stellung stehen, in der Filtervorgang abläuft, wie in Fig. 1 dargestellt, die Schnittebene in Fig. 2 ist aber um 900 gegenüber der in Fig 1 verdreht, Fig, 3 einen Teilschnitt durch die Ventileinrichtung, ähnlich demjenigen in Fig. 1, wobei sich aber die hauptsächlichen Ventilteile in einer Lage befinden, bei der das mineralische Filterbett regeneriert, also mit einer Salzlösung beschickt wird, Fig. 4 eine schematische Darstellung der gesamten Anlage, wobei die Ventilteile in ihrer Filterstellung gezeigt sind, Fig. 5 eine ähnliche, ebenfalls schematische Darstellung wie in Fig. 4, wobei aber die Filterteile sich in einer Betriebsstellung befinden, in der gesättigte Salzlösung eingeleitet wird, Fig. 6 eine schematische Darstellung der Anlage, wobei die Ventil teile sich in einer Betriebsstellung befinden, in der Sole und Wasser jeweils im Gegenstrom oder impulsmäßig durch das Filterbett geleitet werden, Fig. 7 eine weitere schematische Darstellung der Anlage, wobei sich die Ventilteile in einer Betriebsstellung befinden, in der das Filterbett kontinuierlich im Gegenstrom ausgewaschen wird, Fig. 8 eine weitere schematische Darstellung der Anlage, wobei sich die Filterteile in einer Betriebsstellung befinden, in der das mineralische Filterbett ausgespült und der Salzbehälter mit Wasser neu befüllt wird, Fig. 9 ein Diagramm, das den Zeitablauf der Arbeitsweise zur Erreichung von niedrigen bis mittleren umgekehrten Wassereigenschaften verdeutlicht, und Fig. 10 ein weiteres Diagramm, das den Ablauf des Verfahrens für mittlere bis hohe umgekehrte Wassereigenschaft verdeutlicht.
  • Die Wasseraufbereitungsaufbereitungsanlage (Fig. 1, 2, 3) umfaßt einen das Filterbett aufnehmenden Tank A, auf dem ein Ventileinheit B angebracht ist. Ein Steuergerät C (Fig. 4, 5, 6, 7, 8) steuert die Magnetventile der Ventileinheit Bo Ferner ist ein weiterer Tank vorgesehen, der im folgenden als Salzbehälter D (Fig. 4-8) bezeichnet wird. Der Tank A für das Ionenaustauscher-Harz kann über dem Abwasseranschluß einer Gesamt-Abwasseranlage liegen, da bei der Wasseraufbereitungsanlage mit Druck gearbeitet wird, wie im folgenden im einzelnen noch erklärt werden wird. Der Tank A enthält ein Filterbett, bestehend aus granuliertem Ionenaustauscher-Harz oder einem Ionenaustauscher-Mineral, dieses Filterbett nimmt die Hälfte oder zwei drittel des Tankvolumens auf.
  • Die Ventileinheit B (Fig. 1, 2 und 3) umfaßt einen Ventilkörper 10 mit einer Anzahl vertikaler, koaxialer aneinandergereihter Kammern abgestufter Durchmesser 11, 12 und 13. Die unterste Kammer 11 erstreckt sich oberhalb einer Ringkante, die einen O-Ring 14 trägt, der den Ventilsitz für einen kugelförmigen Schließkörper 15 bildet.
  • Eine Bohrung 16 in der Wandung der Kammer mit dem Durchmesser 11 ist knapp oberhalb des Ventilsitzes vorgesehen, auf dem der O-Ring 14 liegt und führt zu einem Stutzen 17.
  • Koaxial unterhalb der Kammer mit dem Durchmesser 11 ist eine Bohrung 18 vorgesehen, die zu einer Leitung 19 führt, die ihrerseits zentrisch im Tank A steht. Die Leitung 19 endet nahe dem Tankboden (Fig. 4-8), und am unteren Ende der Leitung 19 ist ein geschlitztes Filter (20) vorgesehen, das das Ionenaustauscher-Granulat in dem Tank A zurückhält, wenn das Wasser in die Leitung 19 und in dieser nach oben strömt. Das Filter 20 hat ferner die Aufgabe die Regenerierlösung durch das Harzbett gut zu verteilen, wenn die Lösung durch die Leitung 19 nach unten fließt, die verschiedenen Betriebsphasen werden im folgenden noch näher erklärt werden. Gewindeansätze 21 und 22 am unteren Ende der Ventileinheit und am oberen Ende des Tanks A dienen dem Zusasmenbau der Teile, und eine Ringdichtung 23 liegt zwischen den entsprechenden Flanschflächen der Ventileinheit und des Tanks, wodurch die Verbindung zwischen der Ventileinheit und dem Tank drucksicher gemacht ist.
  • Die mittlere, durch den Durchmesser 12 gekennzeichnete Kammer beginnt oberhalb einer als Ventilsitz ausgebildeten Ringschulter 24, der Ventilsitz arbeitet mit dem Kolben 25 der Kolbeneinheit 26 des Ventils zusammen. Wenn der Kolben 25 des Magnetventils auf der Ringschulter 24 aufsitzt (Fig. 1, 2), wird der direkte Wasserfluß durch die durch die Durchmesser 11 und 12 gekennzeichneten Kammern verhindert. Die Kammer mit dem Durchmesser 12 ist mit einem querliegenden Einlaß 27 versehen, der oberhalb der Ringschulter 24 in die Wand der Kammer eingelassen ist. Der Einlaß 27 steht unmittelbar mit dem Stutzen 28 in Verbindung, der in dem Ventilkörper 10 oberhalb des Stutzens 1-7 vorgesehen ist.
  • Der Stutzen 28 dient dem Anschluß der Leitung für die Frischwasserversorgung (in der Zeichnung nicht dargestellt), durch die Frischwasser, also unbehandeltes Hartwasser der Anlage zugeführt wird.
  • Eine Öffnung 29 in der Wand oberhalb der Kammer mit dem Durchmesser 12 und dem Einlaß 27 gegenüberstehend verbindet die mit dem Durchmesser 12 versehene Kammer mit dem oberen Ende eines vertikalen Durchgangs 30, dessen unteres Ende mit dem Inneren des Tanks A über eine Öffnung 31 außerhalb der Leitung 19 in Verbindung steht.
  • Ein Hülsenteil 35 ist am oberen Ende des Ventilkörpers 10 eingesetzt und wird mittels dreier Dichtringe 36, 37 und 38 in seiner Lage gehalten. Der unterste Dichtring 36 überragt das untere Ende der Hülse 35 und bildet so einen Ventilsitz für die obere Ringfläche eines Ventilstößels 25 des Magnetventils, wenn letzteres sich in seiner obersten Betriebsstellung (Fig. 3) befindet. Der obere Dichtring 38 bildet eine Dichtung zwischen dem Gußkörper des Ventilkörpers 10 und dem Ventilgehäuse, welches im folgenden noch im einzelnen beschrieben werden wird. Eine Anzahl radial in die Wand eingelassener Durchbrüche 34 in dem Hülsenteil 35 (Fig. 1 2) mündet in eine Ringnut 33 an der äußeren Oberfläche des Hülsenteils 35, wobei die Rings nut mit der Öffnung 29 in der Ventileinheit in Verbindung steht.
  • Eine Ventileinheit 26 umfaßt einen Stößel 39, der sich von dem Ventilstößel 25 wegerstreckt. Der Stößel 39 hat in seinem Inneren eine Ventur#düse, die vertikal steht und konzentrisch angeordnet sowie mit einer Düse 40 versehen ist, die eine Vertikalströmung durch einen unter Unterdruck stehenden Raum bewirkt, wobei die Strömung zum unteren Ende einer Venturidüse 41 gelangt. Das obere Ende oder der Ausgang der Venturidüse 41 führt in die Kammer mit dem Durchmesser 13, die mittels eines flexiblen Randes 42a eines Dichtringes 42 von der unteren Kammer mit dem Durchmesser 12 dicht abgetrennt ist, wobei der flexible Rand 42a am oberen Ende des Stößels 39 des Ventils angeordnet ist. Er arbeitet in der Art eines Rückschlagventils, das von der Kammer mit dem Durchmesser 12 einen Fluß in die Kammer mit dem Durchmesser 13 erlaubt, eine Strömung in der Gegenrichtung jedoch verhindert.
  • Die Düse 40 wird mit einem unter Druck stehenden Fluid aus der Kammer mit dem Durchmesser 12 über eine radiale Leitung 43 versorgt, die im Kolben des Magnetventils angeordnet ist, wobei der Kolben so dimensioniert ist, daß zwischen ihm und der zylindrischen Wand der Kammer mit dem Durchmesser 12 ein Zwischenraum übrig bleibt. Während die Kolbeneinheit mittels Druckdifferenzen in dem Fluid, vorzugsweise Wasser, zwischen einer oberen und einer unteren Endstellung (Fig. 3 bzw. 1) bewegbar ist, wobei der Fluiddruck jeweils an ihrer oberen und unteren Oberfläche angreift, wird im folgenden noch beschrieben werden, daß es beabsichtigt ist, eine Druckfeder 44 einzusetzen, die das Ventil nach unten drückt, damit es in seine untere Stellung gebracht wird, wenn die Wasserdrücke auf beiden Seiten des Kolbens gleich sind.
  • Die Kammer mit dem Durchmesser 13 geht nach oben hin in einen Raum 45 über, der an der Unterseite eines Gußstücks 46 vorgesehen ist, das auf dem Ventilkörper 10 mittels geeigneter Schrauben 47 befestigt ist. Ein vertikal angeordneter Kanal 48 führt von dem Raum 45 weg und verbindet die Kammer mit dem Durchmesser 13 mit einer Ventilkammer 49 (Fig. 1). Eine Ablaufbohrung 50 führt von der Ventilkammer 49 weg und ist mit einer Abflußleitung verbunden, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, und die zum Abfluß der betreffenden Abwasseranlage führt. Die Strömung des Fluids von dem Kanal 48 zu der Ablaufbohrung 50 wird durch ein als Magnetventil aufgebautes Ventil 51 gesteuert Wenn eine Wicklung 52 mit Strom versorgt wird, dann bewegt sich das Ventil 51 in seine Offenstellung.
  • Durch eine Leitung 55 (Fig. 2) wird durch atmosphärischen Druck gesättigte Salzlösung von dem Salzbehalter D zu der Ventileinheit B gedruckte Die Salzlösung führende Leitung 55 ist über einen Gewindestutzen 56 an eine Bohrung 58 angeschlossen, in der ein Durchflußbegrenzer 57 (Fig0 2) sitzt und ein Rückschlagventil 59 untergebracht is ei die Bohrung 58 zu der eine Kammer darstellenden Bohrung 18 führt, die sich nach oben an die Leitung 19 anschließt.
  • Die Leitung 55 führt gesättigte Salzlösung aus der Nähe des Bodens des Salzbehälters D, am Ende der Leitung 55 sitzt ein Schwimmerventil 60, das die Leitung 55 schließt, wenn im Salzbehälter D die Salzlösung unter einen bestimmten Pegel absinkt, wie er in Fig. 6 angedeutet ist.
  • Zum Zweck der Reinigung des mineralischen Filterbettes nach dem Hindurchleiten der Salzsole wird in das obere Ende der Leitung 19 Wasser eingeleitet, wodurch dieses nach unten fließt und durch das Filter 20 ausströmt und durch das aus Harz bestehende Bett nach oben strömt, und danach durch die Ventileinheit zum Abfluß läuft, wie dies im folgenden im einzelnen noch näher beschrieben wird. Der Regenerier- und Spülvorgang erfolgt unter Einsatz des Schließkörpers 15, der auf dem O-Ring 14 sitzt (Fig. 3).
  • Eine Bypaßleitung 61, 62 (Fig. 2), die von der Kammer mit dem Durchmesser 11 zum oberen Ende der Leitung 19 führt, wird von einem als Magnetventil betriebenem Ventil 63 beeinflußt, das eine Wicklung 64 aufweist. Ein Durchflußbegrenzer 65 liegt in der Leitung 62. Der Durchflußbegrenzer 65 sorgt dafür, daß der Durchlauf durch das mineralische Bett während des Regenerations- und Waschvorganges gleichmäßig bleibt.
  • Bei den anhand der Fig. 2 und 8 ersichtlichen Ventilstellungen erfolgt gleichzeitig eine Spülung des mineralischen Filterbettes und eine Füllung des Salzbehälters zur Schaffung einer gesättigten Salzsäure für die nachfolgende Regenerierphase. Eine Leitung 70 in einer Seitenwand des Ventilkörpers stellt eine Verbindung zwischen der Bohrung 58 für die Salzsole und einer Ventilkaziner 71 her. Eine Leitung 72 am Ausgang der Ventilkammer 71 führt zu zwei Zweig- leitungen 73 und 74. In die Zweigleitung 73 ist ein Durchflußbegrenzer 75 eingebaut und sie ist ferner an die zu dem Salzbehälter D führende Leitung 76 angeschlossen. Die andere Zweigleitung 74 führt zu der Ablaufbohrung 50 und ist mit einem Rückschlagventil 77 versehen, wodurch ein Rücklauf vom Abfluß in das System verhindert wird. Der Durchlauf durch die Leitungen 70, 72 wird von einem Ventil 80 in der Ventilkammer 71 gesteuert. Diese befindet sich normalerweise in geschlossener Betriebslage und wird mittels einer Wicklung 81 geöffnet (Fig. 2).
  • Für den normalen Enthärtungsvorgang wird die Anlage durch Schließen der Ventile 51, 63 und 80 (Fig. 4) vorbereitet, was durch geeignete Schaltmittel in dem Steuergerät C geschieht. Dieses wird durch einen geeigneten Timermechanismus beeinflußt, zusätzlich können Sensoren zur Ventilsteuerung in Abhängigkeit von dem physikalischen oder chemischen Zustand des mineralischen Filterbettes eingesetzt werden.
  • Während eines Enthärtungsvorganges (Fig. 1 und 4) fließt Hartwasser durch einen Einlaß 27 in die mittlere Kammer mit dem Durchmesser 12 (Fig. 1) der Ventileinheit. Das Wasser strömt zwischen der Kolkineinheit 26 und dem Hülsenteil 35. nach oben und von dort aus durch die radialen Öffnungen 34 in dem Hülsenteil und durch eine Öffnung 29, die zu dem Durchgang 30 führt, die ihrerseits in den Tank A durch eine Öffnung 31 mündet. Das Hartwasser sickert dann durch das mineralische Bett nach unten, verliert seine Härte beim Ablauf die Ionenaustauscher-Prozesses und tritt schließlich in das Filter 20 am unteren Ende der Leitung 19 ein. Das Wasser strömt in der Leitung 19 nach oben und hebt den Schließkörper 15 von seinem Sitz - dem O-Ring 14 -ab und verläßt die Anlage über die Bohrung 16.
  • Während des Enthärtungsvorganges wird die Kolbeneinheit 26 in ihrer in Fig. 1 zu sehenden unteren Lage durch den Wasserdruck in der Kammer mit dem Durchmesser 12 gehalten, welcher Druck größer ist als der in der darunterliegenden Kammer mit dem Durchmesser 11, was dadurch zustande kommt, daß das durch das mineralische Filterbett strömende Wasser einen Druckverlust erleidet. Oberhalb des flexiblen Dichtringes 42 fließt das Wasser nicht (das Ventil 51 ist geschlossen), es versucht nur, den nach unten wirkenden Druck des Ventilkörpers und des Kolbens 25 an der Ringschulter 24 zu vergrößern. Der Regenerier- und Waschvorgang wird von dem Timer oder dem Sensor des Steuergeräts C in Gang gesetzt, wodurch die Wicklung 52 an Strom gelegt wird, wodurch das Ventil 51 geöffnet wird (Magnetventile 64 und 81 bleiben geschlossen). Hierdurch wird Wasser von den oberen Kammern mit dem Durchmesser 13, dem Kanal 48 und der Ventilkammer 49 der Ablaufbohrung 50 zugeleitet, wodurch die Wasserdrücke in diesen Kammern unter den Druck auf der Unterseite des Ventils abfällt. Hierdurch wird die Kolbeneinheit in ihre obere, aus Fig. 3 ersichtliche Lage gebracht. Der Sitz des Kolbens am Dichtring 36 beendet den Wasserdurchfluß durch die Kolbeneinheit, und nur das durch die Düse 40 strömende Wasser kann weiterhin durchlaufen und passiert die Venturidüse und fließt von dort in den Raum 45 und von dort aus zur Ablaufbohrung 50. Dieser Wasserstrahl mit hohem Druck, der durch die Venturidüse hindurchströmt, bewirkt einen Unterdruck der Öffnung 29, die dann zu einem Einlaß für das vom Tank A kommende Fluid wird. Wenn das Regeneriermittel durch atmosphärischen Druck aus dem das Filtermaterial enthaltenden Tank herausgedrückt wird, bewirkt der abgesenkte Druck in der Leitung 19 ein Schließen des Schließkörpers 15 mit dem O-Ring 14, dieses Ventil wird durch den von oben her wirkenden Wasserdruck geschlossen gehalten. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, bilden der Einlaß 27, die Kammer mit dem Durchmesser 12 und diejenige mit dem Durchmesser 11 sowie die Bohrung 16 eine Bypaßleitung für das Hartwasser, das für den Regeneriervorgang benötigt wird.
  • Der oben beschriebene Absaugeffekt der Venturimittel bewirkt einen Unterdruck in dem Tank mit dem Austauscher-Harz und führt dazu, daß gesättigte Salzsole von dem Salzbehälter D über die Leitung 55, das offene Rückschlagventil 59, das Schwimmerventil 60 in der durch die Bohrung 18 gebildeten, unteren Kammer, die Leitung 19 und das Filter 20 in den Tank A eingeleitet wird. Die Sole dringt langsam durch das mineralische Bett und verdrängt hierdurch das in dem Filterbett vorhandene Wasser, gelangt durch den Durchgang 30, die Öffnung 29 am oberen Ende des Durchgangs 30 und fließt schließlich durch die Venturidüse. Dieses verdrängte Wasser wird mit einer relativ hohen Geschwindigkeit durch die offene Ventilkammer 49 zu der Ablaufbohrung 50 hin abgelassen.
  • Während des Spülvorganges steuert das Steuergerät C das mit einer Magnetwicklung ausgestattete Ventil 63 intermittierend auf und zu, während das Ventil 51, 52 offen bleibt.
  • Durch das intermittierende Öffnen des Ventils 63 kann eine genau definierte Menge Wassers von der durch den Durchmesser 11 gebildeten Kammer durch die Bypaßleitungen 61 und 62 (Fig. 2) hindurchfließen und nach unten durch die Leitung 19 hindurchlaufen, wobei die gesättigte Sole in einem bestimmten Grad verdünnt wird, und dann durch das mineralische Filterbett nach oben und durch die Ablaufbohrung 50 abläuft. Der Durchflußbegrenzer 65 hat eine Bohrung mit reduziertem Durchmesser, wodurch der Durchfluß unabhängig von Druckschwankungen gesteuert ist, hierbei wird der Grad der Verdünnung der Sole maximal stabilisiert.
  • Wenn die Verdünnung der Sole die absolute Verdünnung erreicht, wird das Ventil 63 eingeschaltet, und zwar so, daß der gleiche Durchfluß erzielt wird, es sei denn, daß der kontinuierliche Durchfluß den Durchsatz pro Minute ansteigen läßt, hierdurch wird das Filterbett ausgedehnt, die Granularien werden gut ausgewaschen, hydraulisch geordnet und von jeder Trübe befreit.
  • Die flexible Eigenschaft des Dichtringes 42 paßt den Durchsatz der Sole und des Spülwassers während dieses Vorganges der Anlage an. Dementsprechend wird der nach oben gerichtete Rand 42a des Dichtringes 42 durch Wasserdruck nach innen verformt, wodurch der Durchgangsbereich um die Kolbeneinheit, falls notwendig, angehoben wird, damit eine Anpassung an den gesteigerten Durchfluß erreichbar ist.
  • Sowohl bei dem Durchleiten der Sole, als auch bei dem Spülvorgang und dem Auswaschvorgang befindet sich die Ventileinheit 26 in ihrer oberen Lage, dargestellt in Fig. 3, wodurch eine direkte Verbindung zwischen dem Einlaß 27 für das Hartwasser und den Kammern mit den Durchmessern 11 und 12 und der Bohrung 16 für den Auslauf hergestellt wird. Dementsprechend wird in den Leitungen für den Enthärtungsvorgang während des Regenerierens, Spülens und Auswaschens Wasser vorhanden sein, obwohl die Wasserversorgung während dieser Zeit mit unbehandeltem Wasser erfolgt, da dies nicht durch das mineralische Filterbett hindurchläuft.
  • Fig. 9 zeigt den Ablauf des Verfahrens für niedrige bis mittlere Wasserverbesserung, d.h. Bedingungen in denen ungefähr 5-25 Grad Härte bei zwei Teilen je Million Eisen vorhanden sind. Unter diesen Bedingungen sind die Ventile 51 und 63 gleichzeitig geöffnet - wie Fig. 7 zeigt - so daß ein nach oben gerichteter Gegenstrom durch das Filterbettmaterial das Filterbett auflockert, dabei Fremdteilchen von der Oberseite des Minerals wegschwemmt und so vorbereitet für die Einleitung von Sole.
  • Nach dem ersten Schritt des Auswaschens im Gegenstrom von verdünnter Sole wird das Ventil 63 intermittierend geöffnet und geschlossen - wie aus Fig. 6 zu sehen ist - um einen langsamen, pulsierenden Spülvorgang von unten nach oben in dem mineralischen Filterbett zu erreichen. Dieses intermittierende Öffnen und Schließen des Ventils 63 kann dadurch erreicht werden, daß ein Bimetall-Impulsgeber in den Stromkreis der Wicklung 64 gelegt wird. Die intermittierende Arbeitsweis- des Ventils 63 wird nach einer bestimmten Zeit unterbrochen, diese wird durch den Timer im Steuergerät C bestimmt, und zwar durch einen untergeordneten Schalter, der eine Brücke über den Bimetall-Schalter legt. Zum Beispiel wird das Ventil 63 für eine kurze Zeit, d.h. für vier (4) Sekunden an Strom gelegt, wodurch ein Unterdruck in dem Filterbett erzeugt wird, wodurch wiederum eine kleine Menge gesättigter Sole angesaugt wird, hierauf wird das Ventil 63 für eine noch kürzere Zeit, z.B. eine (1) Sekunde geöffnet, um die Sole zu verdünnen und die Sole durch das Filterbett von unten nach oben hindurchzudrücken. Diese pulsierende Arbeitsweise erzeugt in dem Filterbett abwechselnd Druck und Unterdruck, Durch Einstellung des impulsartig betriebenen Kreises kann die Verdünnungsrate sowie der Spülvorgang auf jeden gewünschten Grad justiert werden.
  • Die pulsierende Arbeitsweise wird über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg fortgesetzt, dieser zweite Schritt für das Regenerieren und Auswaschen läuft über einen bestimmten Zeitraum, z.B. über dreißig (30) Minuten.
  • Diese Verdünnung der Sole entsprechend durch den in Fig. 9 dargelegten Zeitablauf verhindert die Dehydrierung der Harzteilchen, die zu einem Schrumpfen und zu einer daraus resultierenden kleineren Oberfläche des Materials, die für den Enthärtungsvorgang zur Verfügung stehen würde, führen könnte. Dementsprechend bleibt das Harz durch proportionale Verdünnung der Sole in seiner Ausdehnung erhalten und stellt eine viel größere Oberfläche für den Austauschervorgang zur Verfügung, hierbei wird das Verhältnis von Enthärtung und verbrauchtem Salz vergrößert. Es wurde beispielsweise ermittelt, daß durch Verdünnung der Sole auf etwa 50 % in der oben beschriebenen Weise die Wirkung der Enthärtung von 2000 auf 4000 Härtegrade pro Pfund Salz verdoppelt wurde, Anhand der Fig. 10 wird die Arbeitsweise beim Enthärten von mittleren zu hohem Enthärtungsgrad beschrieben, also bei Wasserqualität von annähernd 25 auf 100 Härtegrade und 25 Teile je Million Eisen. Unter diesen erhöhten Anforderungen würde es vorteilhafter sein, das Ventil 63 - wie in Fig. 5 zu sehen - während des ersten Schrittes der Regenerierung geschlossen zu halten, so daß gesättigte Sole nur während des ersten Schrittes für ungefähr fünf (5) Minuten eingeleitet wird, bevor das Ventil 63 dann geöffnet ist und Wasser pulsierend eingeleitet wird, damit eine Verdünnung der Sole während des zweiten Schrittes der Regenerierung und des Spülvorganges wie oben beschrieben stattfinden kann. Gesättigte Sole wird im Gegenstromverfahren während des ersten Schrittes eingeleitet, dies hat sich als sehr wirkungsvoll erwiesen, da hierdurch hohe Konzentrationen von Eisen und anderen Schwermetallen mit einem minimalen Aufwand von Salz oder anderen Regeneriermitteln herausgespült werden können.
  • Während des dritten und letzten Schrittes der Regenerierung des Ausspülens und Auswaschens ist das Ventil 63 während einer bestimmten Zeitdauer, z.B. fünf (5) Minuten geöffnet, so daß ein rascher, dauernder Strom Waschwassers von unten nach oben durch das Filterbett hindurchfließt, damit gelöste Teilchen und Trübe schnell dem Abfluß zugeführt werden, dieser Zustand der Anlage ist aus Fig. 7 zu sehen.
  • Beim letzten Schritt der Filterbett-Regeneration sind die Ventile 51 und 63 geschlossen, während das Ventil 80, 81 geöffnet ist - siehe Fig. 8. Mit den in den vorerwähnten Betriebszuständen befindlichen Ventilen tritt Wasser in den Tank A oberhalb des Harzbettes 1, fließt durch das Filterbett nach unten und entfernt von ihm zurückgebliebenes Salz. Dieser von oben nach unten ablaufende Spülvorgang führt zu einer Verdichtung oder Konzentrierung des Filterbettes, das sich während der vorhergegangenen Vorgänge, also während des Regenerierens und Ausspülens ausgedehnt hatte. Durch die Zusammendrückung des Filterbettes wird dieses für den nächsten Filter- bzw. Enthärtungsvorgang vorbereitet.
  • Während des letzten Spülganges wird der Salzbehälter D mit Weichwasser aus dem Tank A gefüllt. Die Flußrichtung des Wassers ist dabei folgende: die Ventile 51, 52 und 63, 64 werden geschlossen, das Ventil 80, 81 wird geöffnet und bewirkt eine leichte Absenkung des Druckes unterhalb der Ventileinheit 26. Die Druckfeder 44 bewirkt ein Hinabgleiten des Kolbens, wodurch dieser seine untere, in Fig. 2 dargestellte Lage einnimmt, die beim Enthärtungsvorgang vorgesehen ist. Dementsprechend fließt Hartwasser über den Durchgang 30 in den Tank A - wie beim Enthärtungsvorgang -und von dort aus durch das Harzbett nach unten und durch die Leitung 19 wieder nach oben in die Bohrung 18 (Fig. 2).
  • Bei geöffnetem Ventil 80, 81 fließt Weichwasser durch die Bohrung 58, die Leitung 70, die Ventilkammer 71, die Leitung 72 und von dort in die Zweigleitung 73, die zu der Leitung 76 führt, wodurch der Salzbehälter D gefüllt wird. Nach dem vollständigen Auffüllen des Salzbehälters D wird bis zum Schließen des Ventils 80, 81 weiter zufließendes Wasser über das Rückschlagventil 77 der Zweigleitung 74 zugeführt und fließt von dort über die Leitung 50 zum Abfluß. Durch Schließen des Ventils 80, 81, das durch den Timer oder den Sensor des Steuergeräts C erfolgt, wird die Anlage für den normalen Enthärtungsvorgang vorbereitet.
  • Leerseite

Claims (8)

  1. patentansprüche 1. Wasseraufbereitungsanlage mit einem Ionenaustauscher nach Patent (Patentanmeldung P 28 25 319.7), dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,daß ein Tank <A) zur Wasseraufbereitung mit einem darin enthaltenen, mineralischen Ionenaustauscherbett und einem Salzbehälter (D) vorgesehen sind1 daß eine Ventileinheit (B.) zur Durchführung des Regeneriervorgangs mit einer Kolbeneinheit (26) vorgesehen ist, die eine Saugeinrichtung zum Aufbau einer Strömung des Fluids aufweist, daß ein Hartwasserzulauf (28, 27) und ein Weichwasserauslaß (16, 17) vorgesehen sind, daß ein erster Leitungszug (27, 12r 34, 29, 30, 31) den Hartwasserzulauf (28, 27) mit dem oberen Bereich des Tanks (A) für die Wasseraufbereitung bei einer ersten Stellung der Kolbeneinheit <26) verbindet, daß eine zweite Leitung den Weichwasserauslauf (l6 17) mit dem unteren Bereich des Tanks (A) verbindet daß eine Ablaufbohrung (50) und ein Ventil 451) für den Ablauf zum Öffnen oder Schließen der-Ablaufbohrung (50) vorhanden ist, daß die Ablaufbohrung {50) mit der ersten Leitung und der Hartwasserzulauf <27, 28) über die Saugeinrichtung (40, 41) in der Kolbeneinheit (26) in deren erster Arbeitsstellung verbunden ist, wenn das Ventil (51) für den Ablauf offen ist, daß eine dritte Leitung für den Hartwasserzulauf (27, 28) mit der zweiten Leitung verbindet, daß ein Ventil zum Öffnen oder Schließen der dritten Leitung vorgesehen ist, daß ein Zulauf für den Salzbehälter (D) und ein Ablauf für ihn vorhanden sind, daß eine separate Leitung den vorgenannten Zulauf und den Ablauf separat mit dem Salzbehälter <D) verbindet, wodurch eine Leitung (55) zur Anlieferung von Sole von dem Salzbehälter (D) und eine weitere, separate Leitung (76) zur Anlieferung von Weichwasser in den Salzbehälter (D) gebildet sind, daß eine vierte Leitung den ßalzbebälterzulauf und den Auslauf mit dem zweiten Leitungszug verbindet, daß ein Ventil in der vierten Leitung zwischen dem Salzbehälterzulauf und dem Auslauf den Durchfluß steuert, daß ein Steuergerät ( das Ventil (51) für den Ablauf, das Ventil für den Spülvorgang und das Ventil für die Zufuhrung der Sohle geschlossen hält, während der #:nthärtungsvorgang abläuft und das Wasser von dem #artwaaserzulauf (27, 28) durch die erste und zweite Leitung und in eine Richtung durch das mineralische Bett hindurchläuft und das Weichwasser über den Ablauf (16, 17), strömt, wobei das Steuergerät das Ventil (51) für den Ablauf geöffnet hält und das Ventil für die DurchspüLung und das Ventil für die Solezuführung beim Regeneriervorgang so steht, daß von dem Hartwasserzulauf (27, 28) und durch die Saugeinrichtung (40, 41) in der Kolbeneinheit (26) zu der Ablaufbohrung (50) fließt, und daß Sole von dem Salzbehälter (D) und dessen Zulauf durch die vierte,- zweite und erste Leitung und in Gegenrichtung durch das mineralische Bett und zu dem Ablauf (50) durch die Saugeinrichtung (40, 41) in der Ventileinheit (26) fließt, daß die zuletzt aufgeführten Mittel das Ventil (51) für den Ablauf das andere Ventil für den Regenerations-, Spül- und Waschvorgang offenhalten, und daß das Ventil für die Sole beim Spülvorgang geschlossen bleibt und Wasser vom Hartwasserzulauf (27, 28) durch die Saugeinrichtung (40, 41) in der Ventileinheit (26) zum Ablauf (50) fließt und in Gegenrichtung von dem Hartwasserzulauf (27, 28), durch die zweite und erste Leitung und durch das mineralische Bett in gleiche Richtung wie die Sole durch das Bett beim Regeneriervorgang läuft und durch die Saugeinrichtung (40, 41) in der Ventileinheit (26) zu dem Ablauf (50L fließt, wobei die Sole verdünnt wird und eine verdünnte Sole durch das mineralische Bett in Gegenrichtung zur Ablaufbohrung (50) strömt, und wobei Steuermittel das Ventil (51) für den Ablauf geschlossen halten und das Soleventil für den Spül- und Regenerationsablauf offenhalten, so daß Hartwasser zulaufen kann, und zwar durch die erste, zweite und vierte Leitung und zu dem Ablauf des Salzbehälters (D).
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Steuergerät (C) das Ventil (63) während des Regenerations- und Spülvorganges intermittierend öffnet und schließt, wodurch ein pulsierender Durchfluß durch das mineralische Bett erzeugt wird, wodurch abwechselnd gesättigte und verdünnte Sole im Gegenstrom durch das Bett geleitet wird.
  3. 3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Steuergerät (C) das Ventil (63) während des letzten Abschnittes des Regenerations- und Waschvorganges öffnet, wodurch ein im wesentlichen konstanter Durchfluß von Spülwasser durch das mineralische Bett in Gegenrichtung hindurchgeleitet wird.
  4. 4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Steuergerät (C) das Ventil (51) für den Ablauf öffnet und das Ventil (63) für den Spülvorgang während eines ersten Schrittes des Spülvorganges schließt, wodurch Sole von dem Salzbehälter (D) und dessen Zulaufleitung durch die vierte, zweite und erste Leitung und in Gegenrichtung durch das mineralische Bett hindurchläuft und zur Ablaufbohrung (50) gelangt, bevor das Ventil (63) für den Waschvorgang beim nachfolgenden Schritt des Regenerierens, Spülens und Waschens geöffnet ist.
  5. 5. Verfahren zum Regenerieren einer Wasseraufbereitungsanlage mit einem ein Filterbett enthaltenden Tank und einem mineralischen Ionenaustauscherbett und mit einem Salzbehälter, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß Hartwasser aus der Wasserversorgung durch das mineralische Bett während des Enthärtungsvorganges geleitet wird, daß der Salzbehälter (D) mit einem Ablauf (50) verbunden wird, wodurch Sole in Gegenrichtung durch das mineralische Bett während des Regeneriervorganges hindurchläuft, daß das Hartwasser mit dem Ablauf (50) durch Mittel verbunden wird, die den Wasserstrom und die Sole in gleicher Gegenrichtung durch das mineralische Bett während des Spülvorganges hindurchleiten, wodurch die Sole daraus entfernt wird, und daß Hartwasser dem Salzbehälter {D) mit Mitteln zugeführt wird, die in dem Weg zur Hervorrufung des Durchflusses in eine Richtung durch das mineralische Bett während des Waschvorganges und während des Wiederauffüllens des Salzbehälters (D) liegen.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c ho n e t , daß der Durchfluß des Wassers pulsierend durch das mineralische Bett während des Regenerierens und Ausspülens erfolgt, damit abwechselnd gesättigte und verdünnte Sole in das Filterbett jeweils im Gegenstrom hindurchgeleitet werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein im wesentlichen konstanter Durchfluß von Waschwasser durch das mineralische Bett in Gegenrichtung während des letzten Schrittes des Regenerations- und Waschvorganges hindurchgeleitet wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Salzbehälter (D) mit dem Ablauf während eines ersten Schrittes des Regenerierens verbunden wird, damit gesättigte Sole in Gegenrichtung durch das mineralische Filterbett hindurchgeleitet wird, bevor Hartwasser dem Ablauf zugeführt wird, damit verdünnte Sole im Gegenstrom hindurchlaufen kann.
DE19792926746 1978-06-13 1979-07-03 Wasseraufbereitungsanlage mit einem ionenaustauscher und verfahren zum regenerieren des filterbetts Ceased DE2926746A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792926746 DE2926746A1 (de) 1978-06-13 1979-07-03 Wasseraufbereitungsanlage mit einem ionenaustauscher und verfahren zum regenerieren des filterbetts

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782825819 DE2825819A1 (de) 1978-06-13 1978-06-13 Wasseraufbereitungsanlage mit einem ionenaustauscher und verfahren zum regenerieren des filterbetts
DE19792926746 DE2926746A1 (de) 1978-06-13 1979-07-03 Wasseraufbereitungsanlage mit einem ionenaustauscher und verfahren zum regenerieren des filterbetts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2926746A1 true DE2926746A1 (de) 1981-01-15

Family

ID=25774695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792926746 Ceased DE2926746A1 (de) 1978-06-13 1979-07-03 Wasseraufbereitungsanlage mit einem ionenaustauscher und verfahren zum regenerieren des filterbetts

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2926746A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3443026A1 (de) * 1984-11-26 1986-06-05 Gebrüder Heyl KG Gesellschaft für Analysentechnik, 3200 Hildesheim Zentralsteuerventil fuer wasserenthaertungsanlagen
EP0285764A1 (de) * 1987-03-17 1988-10-12 CILLIT WASSERTECHNIK GMBH &amp; CO. Vorrichtung zur Solemengeneinstellung bei der Regeneration von Ionenaustauschern

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3443026A1 (de) * 1984-11-26 1986-06-05 Gebrüder Heyl KG Gesellschaft für Analysentechnik, 3200 Hildesheim Zentralsteuerventil fuer wasserenthaertungsanlagen
EP0285764A1 (de) * 1987-03-17 1988-10-12 CILLIT WASSERTECHNIK GMBH &amp; CO. Vorrichtung zur Solemengeneinstellung bei der Regeneration von Ionenaustauschern

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69928348T2 (de) Wasserbehandlungsvorrichtung mit Regeneration des darin enthaltenen Behandlungsmediums
DE69604818T2 (de) Reinigungsverfahren für eine unterwassermembranfitteranlage
DE2844375A1 (de) Wasserreinigungsanordnung
DE2241450B2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen einer Kammer mit einer semipermeablen Membran
DE2601859A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines membranfilters
DE2454365A1 (de) Steuerventil fuer wasseraufbereitungsanlagen
EP0000942A1 (de) Wasserbehandlungsgerät für eine Geschirrspülmaschine
DE1517572A1 (de) Wasserenthaertungsanlage
DE60035193T2 (de) Behälter zur enthärtung von wasser
DE2926746A1 (de) Wasseraufbereitungsanlage mit einem ionenaustauscher und verfahren zum regenerieren des filterbetts
DE2228657B2 (de) Vorrichtung zum behandeln von wasser oder waessrigen loesungen
DE1917899A1 (de) Ionenaustausch im Abwaertsstrom
DE69310262T2 (de) Methode zum Regenerieren von Wasserenthärtern und Wasserenthärter
DE2419387A1 (de) Wasserenthaertungsanlage
DE2825819A1 (de) Wasseraufbereitungsanlage mit einem ionenaustauscher und verfahren zum regenerieren des filterbetts
EP3118163B1 (de) Vorrichtung zur wasserbehandlung sowie verfahren zur regenerierung einer wasserbehandlungsvorrichtung
EP0759325B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Regenerieren einer nach dem Ionenaustauscherprinzip arbeitenden Wasseraufbereitungsanlage
DE3625337A1 (de) Wasserenthaertungsanlage
EP3378554A1 (de) Modulfuss, vorrichtung und verfahren zum filtern eines eine verschmutzung enthaltenden rohfluids mittels mindestens einer membranfiltereinheit sowie eine verwendung hierzu
EP0635304B1 (de) Blitzenhärter
CH119727A (de) Verfahren zur Ausführung von Austauschreaktionen, insbesondere zur Enthärtung von Wasser.
DE3743130A1 (de) Verfahren zur extraktion von schwermetallen aus belasteten boeden und vorrichtung zur gegenstrom-extraktion bei einem solchen verfahren
DE1303056C2 (de) Vorrichtung zur durchfuehrung von ionenaustauschprozessen
DE1517419A1 (de) Regelventil fuer Wasser-Enthaerter
DE3215462A1 (de) Filterapparat

Legal Events

Date Code Title Description
8131 Rejection