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Dokumentenidentifikation DE10044696A1 21.03.2002
Titel Verfahren und Einrichtung zum Aufbereiten von Wasser in einer Wasseraufbereitungsanlage
Anmelder Würdig, Uwe, Dipl.-Ing., 13086 Berlin, DE;
Herrmann, Frank, 12619 Berlin, DE
Erfinder Würdig, Uwe, Dipl.-Ing., 13086 Berlin, DE;
Herrmann, Frank, 12619 Berlin, DE
Vertreter Patentanwälte D. Erich und P.-M. Nern, 15751 Niederlehme
DE-Anmeldedatum 08.09.2000
DE-Aktenzeichen 10044696
Offenlegungstag 21.03.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.03.2002
IPC-Hauptklasse C02F 1/64
IPC-Nebenklasse C02F 1/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Aufbereiten von Wasser, insbesondere Trinkwasser, in einer Wasserversorgungsanlage mit der Aufgabe, die Oxidation der Beimengungen und deren biologischen Abbau in einem kontrolliert ablaufenden Vorgang mit geringen apparativen Mitteln durchzuführen. Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Verfahren zum Aufbereiten von Wasser, insbesondere von Trinkwasser, in einer Wasserversorgungsanlage durch Entfernen von Beimengungen, als Mangan und Eisen vorliegend, in einem Filterreaktor, der mit Filtermaterial gefüllt und daran angesiedelten Mikroorganismen bestückt ist, die mit dem aufzubereitenden Rohwasser in einen intensiven Kontakt gebracht werden, und mit einem vor dem Filterreaktor eingeordneten Sauerstoffdosiergerät, welches während des Durchströmens einer Dosierstelle das aus dem Brunnen geförderte Rohwasser kontinuierlich und feinstverteilt mit Sauerstoff gesättigt, dem Filterreaktor zuströmt, danach als Brauchwasser aufbereitet anstehend, einem Druckspeicherbehälter zugeführt wird, und bei Erreichen eines Differenzdruckes, bei ausgeschalteter Förderpumpe, eine Rückspülung zum Säubern des Reaktors über ein Zurückführen des gereinigten Wassers aus dem druckbeaufschlagten, gefüllten Druckspeicherbehälter durchgeführt wird. Die Erfindung umfasst auch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Wasser, insbesondere Trinkwasser, in einer Wasserversorgungsanlage durch Entfernen von Beimengungen, die als Eisen und Mangan vorliegen, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, Wasser aufzubereiten und störende Beimengungen, wie Eisen und Mangan, aus dem Trinkwasser durch Anwendung chemischer und biologischer Reinigungsverfahren zu entfernen.

Gemäß einer Veröffentlichung der Firma Winkelnkemper GmbH unter dem Markenzeichen "FERMANOX" wird ein Verfahren dargestellt, mittels dessen im Rahmen eines unterirdischen Wasseraufbereitungsvorganges das Rücklaufwasser einen hohen Sauerstoffeintrag erhält und danach in den Boden zurückgeführt wird. Im Rücklaufwasser sollen möglichst wenige, für den Aufbereitungsprozess unter der Erdoberfläche unerwünschte Gase, wie Stickstoff, Kohlensäure etc., gelöst sein, weil diese Gase den Aufbereitungsprozess unter der Erdoberfläche stören. Die Methode ist verfahrenstechnisch sehr aufwendig und bedingt einen hohen apparativen Aufwand, der, insbesondere bei kleinen und mittleren Wasseraufbereitungsanlagen, sich sehr kostenerhöhend darstellt. Weiterhin hat dieses Verfahren den Nachteil, dass die Eintragung des Sauerstoffs, der gemäß diesem Verfahren weitestgehend aus der Umgebungsluft gewonnen wird, sehr unkonzentriert und im Effekt nur unzureichend messbar ist. Die Reaktivität des Sauerstoffs in Bezug auf den Oxidationsvorgang der auszufällenden Metallbeimengungen sowie die Stimulierung der biologischen Abbaumechanismen im Boden ist nicht messbar und wenig zu beeinflussen.

Die DE A1 39 03 608 offenbart ein Verfahren zur Hochleistungsfiltrierung, mit dem für eine Kontaktenteisenungs- und -entmanganung Grund- oder Oberflächenwasser in einer geschlossenen Schnellfilteranlage behandelt wird. Vorrangig wird die Aufbereitung von Rohwasser mit mittleren oder hohen Mangangehalten dargestellt, wobei das zuvor angereicherte Rohwasser mit einer definierten Filtergeschwindigkeit ein Filtermedium durchströmt, das durch die Ausfällung der Schwermetalle verschlammt und nach bestimmten Durchströmzeiten durch eine Luftspülung aufgebrochen und im Rahmen einer daran anschließenden Wasserspülung vom Schlamm gereinigt wird. Die Reinigung erfolgt in einem Filterrückspülvorgang. Nachteilig bei diesem Verfahren ist der geteilte Rückspülvorgang mit zwei unterschiedlichen Medien und das nicht Vorhandensein von aktivierenden Reagenzien.

Die DE A1 42 33 847 stellt ein Verfahren zur Anreicherung von wässrigen Medien mit Gas und einen Reaktor zur Durchführung des Verfahrens vor. Gemäß der Schrift ist vorgesehen, wässrige Medien einem geschlossenen Behälter zuzuführen, in den das Gas, insbesondere Sauerstoff, eingeführt wird. Das Medium wird solange in einem geschlossenen Kreislauf gehalten, bis die gewünschte Sauerstoffanreicherung oder -konzentration erreicht ist, um danach einem geeigneten Reaktor zugeführt zu werden.

Die DE C2 197 12 737 stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von Wasser, insbesondere Trinkwasser, das in zwei Behältern gefiltert wird, vor. Die Behälter enthalten das Wasser konditionierende Medien, wobei die Behandlung wechselseitig in den Behältern vorgenommen wird. Die DE A1 198 00 886 dokumentiert ein Verfahren zum Entfernen von Eisen und Mangan aus natürlichem Mineralwasser und Behälter zur Durchführung des Verfahrens. In allen Ausführungsarten wird einem Feststoffbett eine Flüssigkeit zugeführt. Das Feststoffbett wirkt mit körnigen Feststoffen zusammen, die eine geringere Dichte als Wasser haben und sich mit dem durchströmenden Wasser in Richtung des jeweiligen Feststoffbettes bewegend, schwimmend zu dem körnigen Feststoffbett verdichten.

Die EP A1 30 733 stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausfällen von Eisen aus Wasser vor. Hierbei wird über einen Filter Sauerstoff einer Leitung zugeführt, um die Oxidation des Eisens zu erreichen. Die Eintragung des Gases erfolgt durch einen Injektor, der den Sauerstoff direkt in die Zuführungsleitung einträgt, die mit dem Filter verbunden ist. Die EP A1 609 702 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung des Eisengehaltes in Grundwassersystemen. Gemäß der dargestellten technischen Lösung wird dabei einem Behälter Sauerstoff zugeführt und mit dem Rohwasser in Verbindung gebracht. Die Art der Wasserbehandlung zum Reduzieren des Eisengehaltes ist dieser Schrift nur unzureichend zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbereiten von Wasser, insbesondere Trinkwasser, in einer Wasserversorgungsanlage durch Entfernen von Beimengungen, die als Eisen und Mangan vorliegen, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen es möglich ist, die Oxidation der Beimengungen und deren biologischen Abbau in einem kontrolliert ablaufenden Vorgang mit geringen apparativen Mitteln durchzuführen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Verfahren zum Aufbereiten von Wasser, insbesondere Trinkwasser, zur Verfügung gestellt wird, mittels dem in einer Wasserversorgungsanlage unerwünschte Beimengungen des Wassers, die als Eisen und Mangan vorliegen, in einem Filterreaktor, der mit Filtermaterial und daran angesiedelten Mikroorganismen bestückt ist, zu entfernen. Das aufzubereitende Rohwasser wird in dem Filterreaktor mit dem Filtermaterial und den Mikroorganismen in einen intensiven Kontakt gebracht, wobei vor dem Filterreaktor mit einem Sauerstoffdosiergerät das Rohwasser während des Durchströmens kontinuierlich, mit feinstverteiltem Sauerstoff gesättigt und dem Filterreaktor durchströmend zugeführt wird. Bei Erreichen eines Differenzdruckes, ausgelöst durch eine Verunreinigung des Filterreaktors, wird die Förderpumpe der Wasserversorgungsanlage während der wasserverbrauchsfreien Nachtstunden ausgeschaltet und ein Rückspülen zum Säubern des Reaktors aus einem mit gereinigtem Wasser gefüllten Speicherbehälter der Wasserversorgungsanlage durchgeführt.

Die Erfindung ist vorteilhaft ausgestaltet, wenn das Verfahren mit einem einzelnen Filterreaktor durchgeführt wird, der kontinuierlich arbeitend in einer entsprechenden Einrichtung eingebunden ist. Die erfindungsgemäße Lösung vorteilhaft ausgestaltend, kann vorgesehen werden, das Verfahren mit mindestens zwei Filterreaktoren durchzuführen, die parallel geschaltet sind und damit eine höhere Durchsatzleistung für die Aufbereitung gewährleisten. Nach einer erfindungsgemäßen Ausbildung wird der Druckspeicherbehälter außerhalb des Rückspülvorganges als Versorgungsbehälter für Brauchwasser, der von den Benutzern der Wasserversorgungsanlage angesprochen wird, ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt die Rückspülung in den Filterreaktoren mit dem aus dem Druckspeicherbehälter der Wasserversorgungsanlage mit dem Eigendruck des Speichers, der im Arbeitsprozess der Anlage normalerweise im Speicher aufgebaut wird. Der Rückspülvorgang wird dann eingeleitet, wenn die obere Grenze des Eigendruckes im Druckspeicherbehälter erreicht worden ist. Das Verfahren wird in einer Einrichtung durchgeführt, die mindestens einen Filterreaktor aufweist, in den Filtermaterial eingegeben worden ist, auf dem sich Mikroorganismen ansiedeln, die einen biologischen Abbauprozess des zu entfernenden Eisens und Mangans im Filterreaktor vornehmen, an dessen Zuflussseite eine Sauerstoffdosiereinrichtung zum Anreichern des Rohwassers mit Sauerstoff eingefügt und dem Filterreaktor eine Rückspüleinrichtung beigegeben ist, die mit einem Druckspeicherbehälter verbunden ist, aus dem bei abgeschalteter Pumpe das Brauchwasser mit dem Druck des Druckspeicherbehälters für den Rückspülvorgang in den Reaktor eingeleitet wird.

Die Erfindung ist vorteilhaft ausgebildet, wenn der Druckspeicherbehälter der Speicherbehälter der Wasserversorgungsanlage ist. Die erfindungsgemäße Lösung ist dabei variierbar, wobei vorteilhafterweise die Einleitung des Brauchwassers aus dem Speicherbehälter von oben in den Filterreaktor erfolgen kann, dabei wird an seiner Unterseite das Wasser aus der Rückspülung abgeführt. Variierend mit gleichem erfindungsgemäßen Effekt wird das Rückspülwasser an der unteren Seite des Filterreaktors mit Druck eingeführt und verlässt den Filterreaktor an seiner oberen Seite. Die Erfindung ist ausgeführt, wenn die Sauerstoffdosiereinrichtung in die Druckleitung für das Rohwasser vor dem Filterreaktor eingeordnet ist. Dabei ist es aus erfinderischer Sicht vorteilhaft, dass der Filterreaktor übererdig angeordnet, jedoch der Wert der Erfindung nicht eingegrenzt ist, wenn der Reaktor unterirdisch eingefügt ist.

Die Erfindung ist weiter ausgefüllt, wenn das Verfahren in einem Filterreaktor durchgeführt wird, wobei die Vorrichtung bei gleichen Verfahrensschritten ausgestaltet ist, wenn mindestens zwei Filterreaktoren parallel geschaltet angeordnet sind. Es ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei einer Anordnung von mehreren Filterreaktoren jedem Reaktor eine Dosierstelle mit einer Dosiereinrichtung für die Zuführung von Sauerstoff in seiner Rohwasserdruckleitung zuzuordnen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch ausgebildet, dass der Druckspeicherbehälter ein Membranbehälter ist. Die Erfindung weist sowohl verfahrenstechnisch als auch in ihrer apparativen Ausgestaltung bemerkenswerte Vorteile auf. Durch die Anordnung der Einrichtung überirdisch, ist es möglich, einen kontrollierten Reinigungsvorgang des Wassers vorzunehmen. Das betrifft die Einspeisung des für den Reinigungsvorgang unerlässlichen Sauerstoffs mit einem Konzentrationsgrad und einer ausgeprägten Feinperligkeit in die Rohwasserleitung. Das verwendete Dosiergerät versorgt das Rohwasser, welches dem oder den Filterreaktoren zugeführt wird, mit einem den Abbauvorgang hochstimulierenden feinperligen Sauerstoff hoher Konzentration und lässt dadurch eine Beschleunigung des chemischen sowie des biologischen Abbauprozesses in den Filterreaktoren zu. Die Einführung von behandeltem Brauchwasser aus dem Druckspeicherbehälter für die Durchführung des Rückspülvorganges in den Filterreaktoren ist für sich bereits eine völlig neuartige Lösung auf dem Gebiet der Wasserreinigung von Eisen- und Mangananteilen. Einher geht dieser Vorteil, sich noch erhöhend damit, dass das zur Verfügung stehende Rückspülwasser dem oder den Filterreaktoren aus einem in einer normalen Wasserversorgungsanlage bereits zur Verfügung stehenden Druckspeicherbehälter zurückgeführt wird. Der Druckspeicherbehälter weist dabei einen Druck auf, der wenig oder gar nicht von der oberen Grenze des Betriebsdruckes abweicht. Dabei wird die Förderpumpe abgeschaltet und die Zuführung von Wasser aus dem Brunnen gestoppt. Der Reinigungsprozess wird jetzt ohne die Gefahr einer erneuten Verschmutzung des Filtermaterials im Filterreaktor sowie einer Verseuchung der darin angesiedelten Mikroorganismen über ein Rückspülen vorgenommen. Das aus dem Rückspülprozess anfallende Wasser ist biologisch aufbereitbar und kann damit einer normalen Wasserentsorgungseinrichtung sowie einem Abwasserkanal, einer Klärgrube oder einem Abwasserbehälter zugeführt werden, ohne deren Funktion zu beeinträchtigen. Die apparative Ausbildung des Aufbereitungsteiles in der normalen Wasserversorgungsanlage, unter Einbeziehung ihrer Funktionsteile, vor allem deren Druckspeicherbehälter, weist den Vorzug auf, dass der eigentliche Reinigungsprozess ohne jeden zusätzlichen energetischen Aufwand betrieben wird. Im Filterprozess gelangt das Rohwasser über die Sauerstoffdosiereinrichtung, mit Sauerstoff angereichert, in den oder die Filterreaktoren, wird gereinigt, gelangt in den Druckspeicherbehälter und im Normalbetrieb in den Wasserverbraucherkreislauf. Für den Rückspülvorgang wird die Förderpumpe abgestellt, wenn der größte Betriebsdruck im Brauchwasser erreicht ist, und die Filterreaktoren einen entsprechenden Verschmutzungsgrad signalisieren. Dann wird die Zuführung der Rohwasserleitung geschlossen und gleichzeitig der freie Auslauf geöffnet, so dass mit dem bereits gereinigten Wasser aus dem Druckspeicherbehälter die Filterreaktoren durch Rückspülung gereinigt werden. Das Verfahren sowie die Einrichtung bedingen für die Verfahrensschritte und die Einrichtungsfunktion keine zusätzlichen apparativen Aufwendungen, um das Rohwasser im Sinne des Verfahrens zu reinigen und die Filterreaktoren für einen stetigen Aufbereitungsprozess bereitzuhalten.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer Grundform;

Fig. 2 Die Einrichtung nach Fig. 1 mit zwei Filterreaktoren.

Die Einrichtung besteht aus einem Filterreaktor 1, der mit einem Brunnen 2 und einem Druckspeicherbehälter 14 über Rohrleitungen in Verbindung gebracht ist. Der Brunnen 2 speist eine Saugleitung 6, die über ein Ventil 3, als Rückflussverhinderer ausgebildet, mit einer Pumpe 4 verbunden ist. Die Pumpe 4 ist mit einer Pumpensteuerung in Verbindung gebracht und über eine Leitung 7 mit einem weiteren Ventil 8 verbunden. Die Rohrstrecke der Leitung 7 führt nach dem Ventil 8 zu einer Dosierstelle 9. Eine Leitung 7' verbindet diese mit dem Filterreaktor 1, in den sie mit der Leitung 7" eingebunden ist. Die Leitung 7' wird über dem Filterreaktor 1 zu einem Magnetventil 10 weitergeführt, das an seiner der Leitung 7 entgegenliegenden Seite einen freien Auslauf 11 aufweist. An der Unterseite des Filterreaktors 1 ist eine Leitung 12 eingebunden, die über den Strang 12' zu einem Ventil 22 führend, mit einem Strang der Leitung 12' weitergeleitet, zu einem Druckspeicherbehälter 14 gelangt und im Leitungsstrang 12" in die Brauchwasserleitung einmündet. Die Dosierstelle 9 ist über eine Leitung 15 mit einem Ventil 19 verbunden, das über den Strang der Leitung 15' mit einer Sauerstoffquelle 16 verbunden ist. Eine Steuerung 17 ist über eine Leitung 18 mit der Steuerung 5 der Pumpe 4 in einen Kontakt gebracht, und das Ventil 10 vor dem freien Auslauf 11 über dem Filterreaktor 1 mit der Leitung 18' in Verbindung. Selbstverständlich verfügt die Steuerung 17 über einen Netzanschluss zur Einspeisung der Steuerenergie. Die Pumpe 4 wird über die Steuerung 5 aktiviert und fördert über die Saugleitung 6 Rohwasser aus dem Brunnen 2 in Richtung der Dosierstelle 9, der vorlaufend auf dem Strang der Leitung 7 ein Ventil 8 mit einem Druckmesser 13 zugeordnet ist. Das Ventil 8 ist geöffnet und über die Dosierstelle 9 wird das aus dem Brunnen 2 geförderte Rohwasser mit Sauerstoff in der gemäß dem Verfahren notwendigen Konzentration und Menge bis zur Absättigung versetzt. Es wurde gefunden, dass die Dosierstelle 9 über eine Dosiereinrichtung verfügt, welche den Sauerstoff hochkonzentriert, feinperlig und chemisch sowie biologisch verwendbar in das Rohwasser direkt einspeist. Über den Strang der Leitung 7' wird das jetzt mit Sauerstoff gesättigte Rohwasser über die Leitung 7" von oben in den Filterreaktor 1 eingeführt. Über die Leitung 12 verlässt das gefilterte und biologisch behandelte Wasser als Brauch- oder Reinwasser den Filterreaktor 1 und gelangt über die Leitung 12" in den Druckspeicherbehälter 14, der gefüllt wird, und das Wasser über den Strang der Leitung 12" in die Brauchwasseranlage einführt.

Die Pumpensteuerung 5 ist mit der Steuerung 17 über die Leitung 18 in eine Wirkverbindung gebracht. Die Leitung 18' verbindet die Steuerung 17 mit dem Ventil 19, das die Zufuhr des Sauerstoffs aus der Sauerstoffquelle 16 zur Dosierstelle 9 regelt. Eine Steuerleitung 18' verbindet das Ventil 10 am Strang 7' mit der Steuerung 17. Bei einem Förderungsprozess des Rohwassers für eine Verwendung als Brauchwasser, wird dieses aus dem Brunnen 2 über die Pumpe 4 durch die Dosierstelle 9 durch die Leitung 7'; 7" in den Filterreaktor 1 gefördert, durchläuft ihn in einer bestimmten Reaktionszeit und wird dort von unerwünschten Beimengungen gereinigt. Das gereinigte Wasser gelangt über die Leitung 12 zum Druckspeicherbehälter 14 und über die Leitung 12" in die Brauchwasserverteilungsanlage. Der Filterreaktor 1 arbeitete kontinuierlich. Für seine zyklische oder nach Bedarf azyklische Reinigung wird über einen Impuls der Steuerung 17 die Pumpe 4 über die Pumpensteuerung 5 abgeschaltet und das Ventil 10 geöffnet. Dadurch fließt nach Öffnen des Ventils 22 das im Druckspeicherbehälter 14 unter Druck stehende Brauchwasser über die Leitung 12; 12' in den Reaktor von unten unter Druck nach oben ein und säubert diesen in einer Rückspülung. Das durch die Rückspülung verunreinigte Brauchwasser gelangt über das jetzt durch einen Kontakt der Steuerung 17 über die Leitung 18' geöffnete Ventil 10 in einen freien Auslauf 11. Über diesen Auslauf 11 kann das verunreinigte Wasser in die normalen Abflusseinrichtungen, wie Kanalsysteme, Sickergruben, Absetzbecken etc., ohne Schwierigkeiten eingeführt werden.

Fig. 2 zeigt die Einrichtung in einer erfindungsgemäßen Form mit zwei parallel geschalteten Filterreaktoren 1; 1'. Beide Reaktoren 1; 1' sind in der gemäß Fig. 1 dargestellten Anordnung mit einer Dosierstelle 9 über eine Leitung 7' verbunden, die das durch die Pumpe 4 aus dem Brunnen 2 geförderte Rohwasser hochkonzentriert mit Sauerstoff versetzt in die Filterreaktoren 1; 1' durch die Leitungen 7" von oben einführen. Das mit Sauerstoff angereicherte Rohwasser durchläuft die Filterreaktoren 1; 1' in denen es von unerwünschten Beimengungen befreit wird. Über eine Verbindung 20 zusammengeführt, gelangt das jetzt behandelte Wasser, als Brauch- oder Trinkwasser vorliegend, in den Druckspeicherbehälter 14, der mit einer Leitung 12" kommunizierend, das Brauchwasser in die Verästelungen der Verbraucherstellen der Wasserversorgungsanlage führt. Für die Verfahrensführung des Filterns mit dem Einlauf des konditionierten Rohwassers von oben sind die Ventile 24; 24' gleichermaßen wie die Ventile 21; 21' geöffnet. Die Ventile 10; 10' sind geschlossen, ebenso die an der Unterseite befindlichen Ventile 22; 22', wogegen die Ventile 25; 25' geöffnet sind und das gefilterte Brauchwasser über die Leitung 12 seinem jeweiligen Verbraucher zugeführt werden kann. Wenn durch die Filterfunktion über den Filterreaktoren 1; 1' ein bestimmter festzulegender Differenzdruck erreicht ist, wird über die Steuerung 17 zur Reinigung der Rückspülvorgang eingeleitet. Dies geschieht prinzipiell nur wechselweise, d. h. mindestens ein Filterreaktor bleibt immer in Funktion, während bei dem zu reinigenden Filter das Zulaufventil 21 bzw. 21' geschlossen wird und dann gleichzeitig das Rückspülventil 10 bzw. 10' geöffnet wird. Damit kann im Bedarfsfall der Pumpbetrieb aufrechterhalten bleiben und sorgt somit für den nötigen Systemdruck zur Rückspülung oder das aus dem Druckspeicherbehälter 14 zurückdrückende Brauchwasser steigt über die Leitungen 12; 12' in die Filterreaktoren 1; 1' und spült die darin eingelagerten Rückstände heraus. Das aus der Rückspülung ausfallende Druckspülkonzentrat wird über die Leitungen 11; 11', die geöffneten Ventile 10; 10' passierend, wie bereits in Fig. 1 angegeben, normalen Wasserabflusseinrichtungen, wie Kanälen etc., zugeführt. Es ist auch möglich, das Rückspülkonzentrat von Eisen- und Mangananteilen fraktioniert zu entsorgen und diese Anteile einer weitere Verwendung zuzuführen.

Die erfindungsgemäß in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens lässt umfassend erkennen, dass hier durch die Konzentration der Teileinrichtungen geringe Dimensionierungen der Einrichtung erreicht werden und damit ihr müheloses Einordnen in die Räumlichkeiten bestehender Wasserversorgungsanlagen erfolgen kann. Die Ausnutzung des Funktionsdruckes der Wasserversorgungsanlagen über den Druckspeicherbehälter 14 lässt eine Verfahrensdurchführung mit geringem energetischen Aufwand als abgesichert erkennen. Weiterhin ist es ein erheblicher Vorteil bei einer neuartigen Konstruktionsform derartiger Aufbereitungsanlagen, dass die Filterreaktoren 1; 1' mit dem Druckspeicherbehälter 14 über eine sie verbindende Leitung 12; 12' wechselseitig zum Führen des behandelten Wassers zum Druckspeicherbehälter 14 und im Umkehrungsprozess für die Rückführung des behandelten Wassers aus dem Druckspeicherbehälter 14 in die Filterreaktoren 1; 1' für die Durchführung des Rückspülprozesses in einen Wirkzusammenhang gebracht sind und dabei auch beim Rückspülvorgang die Funktionsfähigkeit der Brauchwasseranlage gewährleistet ist. Gemäß den Ausführungen in den Fig. 1 und 2 leitet die Dosierstelle 9 über eine neuartige Ausbildung der Dosiervorrichtung hochkonzentriert, druck- und mengenmäßig gleichmäßig gehaltenen feinperligen Sauerstoff in die zu den Filterreaktoren 1 führenden Leitungen. Die Dosiervorrichtung an der Dosierstelle 9 ist so ausgebildet, dass sie durch das vorbeifließende, unbehandelte mit Beimengungen verunreinigte Rohwasser nicht in ihrer Funktionstüchtigkeit beeinflusst wird und mit einer hohen Funktionssicherheit und -dauer den Betrieb der Anlagen gewährleistet. Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1; 1' Filterreaktor

2 Brunnen

3; 8; 10; 10'; 19 Ventil

4 Pumpe

5 Steuerung

6 Saugleitung

7; 7'; 7"; Leitung

9 Dosierstelle

11; 11' Auslauf

12; 12'; 12" Leitung

13 Druckmesser

14 Druckspeicherbehälter

15; 15' Leitung

16 Sauerstoffquelle

17 Steuerung

18; 18' Leitung

20; 23 Verbindung

21; 21'; Ventil

22; 22' Ventil

24; 24'; Ventil

25; 25' Ventil


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Aufbereiten von Wasser, insbesondere von Trinkwasser, in einer Wasserversorgungsanlage durch Entfernen von Beimengungen, als Eisen und Mangan vorliegend, in einem Filterreaktor, der mit Filtermaterial gefüllt und daran angesiedelten Mikroorganismen bestückt ist, die mit dem aufzubereitenden Rohwasser in einen intensiven Kontakt gebracht werden, und mit einem vor dem Filterreaktor eingeordneten Sauerstoffdosiergerät, welches während des Durchströmens einer Dosierstelle das aus dem Brunnen geförderte Rohwasser kontinuierlich und feinstverteilt mit Sauerstoff gesättigt, dem Filterreaktor zuströmt, danach als Brauchwasser aufbereitet anstehend, einem Druckspeicherbehälter zugeführt wird, und bei Erreichen eines Differenzdruckes, bei ausgeschalteter Förderpumpe, eine Rückspülung zum Säubern des Reaktors über ein Zurückführen des gereinigten Wassers aus dem druckbeaufschlagten, gefüllten Druckspeicherbehälter durchgeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung des Brauchwassers aus dem Druckspeicherbehälter zur Durchführung des Rückspülvorgangs in den Filterreaktor über die Leitung erfolgt, mit welcher der Druckspeicherbehälter mit dem behandelten Brauchwasser gefüllt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbereitungsvorgang mit einem kontinuierlich arbeitenden Filterreaktor vorgenommen wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbereitungsvorgang mit mindestens zwei kontinuierlich arbeitenden, parallelgeschalteten Filterreaktoren durchgeführt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicherbehälter vor und nach der Rückspülung der Filterreaktoren weiter als Versorgungsbehälter für Brauchwasser von den Verbrauchern im Wasserversorgungsprozess in seiner Normalfunktion angesprochen und verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückspülung des Filterreaktors aus dem Druckwasserspeicher mit dem Eigendruck des Speichers bei abgeschalteter Pumpe unter Ausnutzung seines Druckgefälles dosiert vorgenommen wird.
  7. 7. Einrichtung zum Aufbereiten von Wasser durch Entfernen von als Eisen und Mangan anstehenden Beimengungen in einem Filterreaktor, der mit Filtermaterial und daran angesiedelten Mikroorganismen aufgefüllt, an seiner Zuflussseite eine Dosierstelle (9) mit einer Sauerstoffdosiereinrichtung aufweist und der Filterreaktor (1) für die Aufnahme des gefilterten Wassers mit einem Druckspeicherbehälter (14) verbunden ist, aus dem bei abgeschalteter Pumpe (4) das Rückspülwasser in den Filterreaktor (1) zurückströmend geführt ist, wobei für den Rückführungsprozess die Leitung (12') Verwendung findet, durch die das aus dem Filterreaktor (1) strömende Brauchwasser im normalen Aufbereitungsprozess vorher dem Druckspeicherbehälter (14) zugeführt worden ist.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Wassers für den Rückspülprozess aus dem Druckspeicherbehälter (14) in den Filterreaktor (1) in der Richtung seiner Mittenachsen von oben nach unten gerichtet ist.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Wassers für den Rückspülprozess aus dem Druckspeicherbehälter (14) in den Filterreaktor (1) in der Richtung seiner Mittenachsen von unten nach oben gerichtet ist.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierstelle (9) mit der Dosiereinrichtung in der Druckleitung (7; 7'; 7") vor dem Filterreaktor (1) eingeordnet ist.
  11. 11. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufbereitung des Wassers ein Filterreaktor (1) vorgesehen ist.
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufbereitung des Wassers mindestens zwei Filterreaktoren (1; 1') parallel geschaltet angeordnet sind.
  13. 13. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterreaktor (1; 1') übererdig angeordnet ist.
  14. 14. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterreaktor (1; 1') unterirdisch angeordnet ist.
  15. 15. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Filterreaktor (1; 1') eine Dosierstelle (9) mit einer Dosiereinrichtung in seiner Rohwasserdruckleitung zugeordnet ist.
  16. 16. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicherbehälter (14) ein Membranbehälter ist.






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