DE3714200A1

DE3714200A1 - Arrangement having a filter and an electrolytic sterilisation device for drinking water treatment

Info

Publication number: DE3714200A1
Application number: DE19873714200
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Hrska
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-29
Filing date: 1987-04-29
Publication date: 1988-11-10

Abstract

An arrangement comprising an integrated unit of a filter and electrolytic conversion of Cl<-> into (OCl)<-> serves for the treatment and reliable sterilisation of drinking water, the chloride usually contained in the water being sufficient. In the filter, filter cartridges are used which are adapted to the respective water quality. Flow rate and electrolysis current are likewise adjusted to the water quality. The electrical supply is 12 V direct current. Downstream of the arrangement are provided vessels for the reaction course between hypochlorite and the microorganisms. They also serve for storing filtered and sterilised water.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Kombination einer Ab scheidung von Wasserinhaltsstoffen und der Abtötung von Keimen, welche die Abscheidestufe passieren konnten. Die Erfindung umfaßt auch die Steuerung der Hypochloritkon zentration, sowie Zusatzanordnungen zur Steuerung der Ver weilzeit und automatischen Nachfüllung der Reaktionsbe hälter.The invention relates to the combination of an Ab separation of water constituents and the killing of Germs that could pass the separation stage. The Invention also includes control of hypochlorite cones centering, as well as additional arrangements for controlling the ver time and automatic replenishment of the reaction holder.

Die internationalen Anforderungen an Trinkwasser der WHO (World Health Organisation) besagen, daß keine ge sundheitsgefährdenden Keime im Trinkwasser enthalten sein dürfen. Bei der Angabe von zulässigen Mengen Anionen und Kationen wird für Chloride ein Wert von 200 mg pro Liter angegeben. Als Grenzwert werden sogar 600 mg/l genannt. Unter Zugrundelegung dieser Anforderungen soll eine elektrolytische Entkeimungseinrichtung genügend Hypochlorit erzeugen, um eine wirksame Entkeimung zu gewährleisten.The international requirements for drinking water WHO (World Health Organization) say that no ge harmful germs in the drinking water may be. When specifying permissible quantities of anions and cations becomes a value of 200 mg per chloride Liter specified. The limit is even 600 mg / l called. Based on these requirements an electrolytic disinfection device is sufficient Generate hypochlorite for effective disinfection guarantee.

Bekannte Entkeimungsverfahren wie z. B. DE 32 15 767 A1 (dort sind weitere genannt) töten zwar die Keime ab, entfernen aber weder Partikel noch andere Stoffe aus dem Wasser. Allein durch Filtration können zwar leicht größere Bakterien entfernt werden, jedoch kleinere Keime, wie z. B. Viren, können nur mit Hilfe der Ultrafiltration oder der Umkehrosmose erfaßt werden. Der hierfür nötige apparative Aufwand ist relativ groß und nur für größere Anlagen wirtschaftlich vertretbar. Known disinfection processes such. B. DE 32 15 767 A1 (more are mentioned there) kill the germs, but do not remove particles or other substances the water. Filtration alone can easily larger bacteria are removed, but smaller germs, such as B. Viruses can only with the help of ultrafiltration or reverse osmosis. The necessary one Equipment expenditure is relatively large and only for larger ones Systems economically justifiable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise eine Abscheidung von Partikeln, aber auch Aromaten, Farb- und Geschmackstoffen zu ermöglichen, als auch eine einwandfreie Entkeimung des Trinkwassers zu gewährleisten.The invention is based, in simpler Separation of particles, but also aromatics, To enable colors and flavors as well to ensure perfect disinfection of the drinking water.

Die Aufgabe wird ausgehend von der eingangs bezeichneten Anordnung dadurch gelöst, daß Filtration und elektrolyti sche Entkeimung in einem integrierten System erfolgt. Hierbei werden zylindrische Filterpatronen an sich be kannter Bauart verwendet, die sowohl als Wickelfilter, Filterfilze, Sinterfilter aber auch als Aktivkohlefilter und sogar als Ionentauscherpatronen eingesetzt werden können. Andere Ausführungen sind ebenso möglich. Welches Filter verwendet wird, hängt von der jeweiligen Wasser qualität ab, d. h. von den im Wasser nicht erwünschten gelösten, suspendierten oder ionogen vorliegenden Stoffen. Durch die Auswahl des Filters können nicht erwünschte Inhaltsstoffe aus dem Wasser entfernt werden.The task is based on the one mentioned at the beginning Arrangement solved in that filtration and electrolytic disinfection takes place in an integrated system. Here, cylindrical filter cartridges per se known type used both as a wound filter, Filter felts, sinter filters but also as activated carbon filters and even be used as ion exchange cartridges can. Other designs are also possible. Which one The filter used depends on the particular water quality from, d. H. of those not wanted in the water dissolved, suspended or ionic substances. Choosing the filter can result in unwanted Ingredients are removed from the water.

Die im Wasser normalerweise enthaltenen Chloride werden an der Anode zu Hypochlorit oxidiert. Die Hypochloritaus beute hängt von der Chloridkonzentration und der Elektro lysestromstärke ab. Mit Hilfe des einstellbaren Durch flusses und einer vorwählbaren Elektrolysestromstärke wird die gewünschte primäre Hypochloritkonzentration ein gestellt. Sie wird um so höher gewählt, je größer die Chlorzehrung in dem jeweiligen Wasser ist. Die Chlorkon zentration im entkeimten Wasser soll nach ca. 30 Minuten noch bei ca. 0,1 ppm liegen.The chlorides normally contained in water are oxidized to hypochlorite at the anode. The hypochlorite Loot depends on the chloride concentration and the electro lysis current. With the help of the adjustable through flow and a selectable electrolysis current will enter the desired primary hypochlorite concentration posed. It is chosen the higher, the larger the Chlorine consumption in the respective water. The chloron Concentration in the sterilized water should take about 30 minutes are still around 0.1 ppm.

Da die Keimabtötung ein biologischer Vorgang ist, bedarf es einer gewissen Reaktionszeit, bis alle Keime zerstört sind. Daher ist es notwendig von der Erzeugung bzw. Hin zufügung von Hypochlorit zum Wasser, bis zu seiner Ver wendung eine gewisse Verweilzeit einzuhalten. Sie beträgt bei üblichen Hypochloritkonzentrationen mindestens 30 Minuten. Es werden daher Behälter vorgesehen, in denen das Wasser, nach Durchlaufen der beschriebenen Anordnung, zunächst 30 Minuten verweilt. Die Sperrung des Ablaufes während dieser Zeit, sowie die Wiederauffüllung der Behäl ter, kann mit Hilfe einer elektronischen Steuerung automa tisiert werden, so daß stets ein Vorrat an entkeimtem Was ser zur Verfügung steht.Since germ killing is a biological process, needs it takes a certain reaction time until all germs are destroyed are. It is therefore necessary from the generation or outward addition of hypochlorite to the water until its ver a certain dwell time. It is at usual hypochlorite concentrations at least 30 minutes. Containers are therefore provided in which the water, after going through the described arrangement, initially lingers for 30 minutes. The blocking of the process during this time, as well as refilling the container ter, can be automa be tized so that there is always a supply of sterilized what is available.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel, das die wesentlichen Teile der Anordnung zeigt, näher erläutert. Darin zeigtFurther details of the invention are set out below an embodiment that the essential parts of the Arrangement shows, explained in more detail. It shows

Fig. 1 die integrierte Anordnung von Filter und Elek trolysezelle und Fig. 1 shows the integrated arrangement of filter and electrolysis cell and

Fig. 2 die Abhängigkeit der minütlichen Chlorproduk tion von der Chloridkonzentration in Wasser. Fig. 2 shows the dependence of the minute chlorine production on the chloride concentration in water.

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, besteht die Anordnung aus dem Filtergehäuse 1, dem Patronenfilter 2, der Anode 3 und der Kathode 4. In einem festen Abstand um die zylin drische Anode ist die Kathode aus Titan-Streckmetall an gebracht. Die Elektroden befinden sich im inneren, zylin drischen Hohlraum der Filterpatrone 2. Das Wasser fließt bei 5 in das Gehäuse, durchströmt radial von außen nach innen die Filterpatrone und gelangt durch die Kathode an die Anodenoberfläche, an der die Umsetzung Cl^- → (OCl)^- stattfindet, und verläßt bei 6 die Anordnung. Von da ge langt das Wasser in einen Verweilbehälter, in dem die eigentliche Keimabtötung erfolgt. Nach einer Verweilzeit von mindestens 30 Minuten ist das Wasser keimfrei und trinkbar.As can be seen from FIG. 1, the arrangement consists of the filter housing 1 , the cartridge filter 2 , the anode 3 and the cathode 4 . At a fixed distance around the cylindrical anode, the cathode is made of expanded titanium. The electrodes are located in the inner, cylindrical cavity of the filter cartridge 2 . The water flows into the housing at 5 , flows through the filter cartridge radially from the outside inwards and passes through the cathode to the anode surface where the conversion Cl ^- → (OCl) ^- takes place, and leaves the arrangement at 6 . From there, the water reaches a retention tank in which the germs are actually killed. After a dwell time of at least 30 minutes, the water is germ-free and drinkable.

Fig. 2 zeigt den Zusammenhang zwischen der Chloridkon zentration im Wasser und der daraus möglichen Hypochlorit erzeugung pro Minute, bei ungeregeltem Elektrolysestrom. Man erkennt daraus, daß bei dieser Anordnung ein Minimum an Chloriden von 30 mg pro Liter im Wasser enthalten sein muß, damit eine nennenswerte Hypochloriterzeugung möglich wird. Bei einem geringeren Chloridgehalt müßten daher Chloride z. B. in Form von gelöstem Natriumchlorid zudo siert werden. Fig. 2 shows the relationship between the chloride concentration in the water and the possible hypochlorite generation per minute, with uncontrolled electrolysis current. It can be seen from this that with this arrangement a minimum of chlorides of 30 mg per liter must be contained in the water so that a noteworthy hypochlorite production is possible. With a lower chloride content, chlorides would have to be e.g. B. zudo in the form of dissolved sodium chloride.

Claims

1. Anordnung mit einem Filter und einer elektrolytischen Entkeimungseinrichtung zur Trinkwasseraufbereitung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Filtergehäuse außer einem Filterkörper auch eine Elektrolysezelle eingebaut ist, mit deren Hilfe die im Wasser enthaltenen Chloride zum Teil zu Hypochlorit umgesetzt werden.1. Arrangement with a filter and an electrolytic disinfection device for drinking water treatment, characterized in that in addition to a filter body, an electrolysis cell is installed in a filter housing, with the aid of which the chlorides contained in the water are partially converted to hypochlorite.

2. Anordnung mit einem Filter und einer elektrolytischen Entkeimungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Filterkörper die Form einer zylindri schen Filterpatrone hat, die radial von außen nach in nen durchströmt wird.2. Arrangement with a filter and an electrolytic Sterilization device according to claim 1, characterized records that the filter body in the form of a cylindri filter cartridge that radially from the outside to in is flowed through.

3. Anordnung mit einem Filter und einer elektrolytischen Entkeimungseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Elektrolysezelle im inneren Hohl raum der zylindrischen Filterpatrone angeordnet ist.3. Arrangement with a filter and an electrolytic Sterilization device according to claim 1 and 2, characterized ge indicates that the electrolytic cell in the inner cavity space of the cylindrical filter cartridge is arranged.

4. Anordnung mit einem Filter und einer elektrolytischen Entkeimungseinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Maß nahmen die Durchflußmenge und die Hypochloritumsetzung auf die Wasserqualität eingestellt werden kann.4. Arrangement with a filter and an electrolytic Sterilization device according to at least one of the claims 1 to 3, characterized in that by a suitable measure took the flow rate and the hypochlorite conversion can be adjusted to the water quality.

5. Anordnung mit einem Filter und einer elektrolytischen Entkeimungseinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Filtergehäuse integrierte Elektrolysezelle eine zylindrische Anode auf weist, die von einer zylindrischen Kathode aus Streck metall umgeben ist.5. Arrangement with a filter and an electrolytic Sterilization device according to at least one of the claims 1 to 4, characterized in that in the filter housing integrated electrolytic cell on a cylindrical anode points out that stretch from a cylindrical cathode metal is surrounded.

6. Anordnung mit einem Filter und einer elektrolytischen Entkeimungseinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus Titan bestehen und die Anode mit Edelmetall beschichtet ist.6. Arrangement with a filter and an electrolytic Sterilization device according to at least one of the claims 1 to 5, characterized in that the electrodes Titanium exist and the anode coated with precious metal is.

7. Anordnung mit einem Filter nach einer elektrolytischen Entkeimungseinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterpatrone austauschbar ist.7. Arrangement with a filter after an electrolytic Sterilization device according to at least one of the claims 1 to 6, characterized in that the filter cartridge is interchangeable.

8. Anordnung mit einem Filter und einer elektrolytischen Entkeimungseinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterpatrone den jeweiligen Bedingungen, die durch die Qualität des zu fil ternden und zu entkeimenden Wasses gegeben sind, ange paßt werden kann.8. Arrangement with a filter and an electrolytic Sterilization device according to at least one of the claims 1 to 7, characterized in that the filter cartridge respective conditions determined by the quality of the fil water to be sterilized and to be sterilized can be fitted.

9. Anordnung mit einem Filter und einer elektrolytischen Entkeimungseinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen oder mehrere nachgeschaltete Behälter eine einstellbare Mindest reaktionszeit des erzeugten Hypochlorits mit den Keimen gewährleistet wird.9. Arrangement with a filter and an electrolytic Sterilization device according to at least one of the claims 1 to 8, characterized in that by one or several downstream containers an adjustable minimum reaction time of the generated hypochlorite with the germs is guaranteed.