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DE10024500A1 - Treatment of water or aqueous liquid or solution by tea-bag or infuser method, used to purify drinking water or sewage or prepare drink or pharmaceutical formulation, includes introducing and separating gas bubbles - Google Patents

Treatment of water or aqueous liquid or solution by tea-bag or infuser method, used to purify drinking water or sewage or prepare drink or pharmaceutical formulation, includes introducing and separating gas bubbles

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Publication number
DE10024500A1
DE10024500A1 DE10024500A DE10024500A DE10024500A1 DE 10024500 A1 DE10024500 A1 DE 10024500A1 DE 10024500 A DE10024500 A DE 10024500A DE 10024500 A DE10024500 A DE 10024500A DE 10024500 A1 DE10024500 A1 DE 10024500A1
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DE
Germany
Prior art keywords
liquid
fixed bed
group
filter
water
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10024500A
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German (de)
Inventor
Franz Dietrich Oeste
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority to DE10116708A priority patent/DE10116708A1/en
Publication of DE10024500A1 publication Critical patent/DE10024500A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01N33/18Water
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

In rapid and/or extensive alteration of composition of water or aqueous liquid/solution to purify drinking water or sewage or prepare drinks or pharmaceutical formulations by adding additives in submerged flooded filter bed(s), in or outside reservoir, a gas is introduced and separated at point(s) in container(s) of the reservoir, so that it rises as bubble-liquid mixture in a pipe, the gas bubbles are separated and the remaining liquid passes through the filter. The process concerns accelerated and/or more extensive alteration of the composition of liquid aqueous fluid in the form of water, aqueous liquid or aqueous solution for water purification for recovering domestic drinking water, preparing drinks for human and animal consumption by purification, desorption and/or dissolution and/or dispersion of active ingredients, preparing pharmaceutical formulations and purifying sewage. The liquid is in a reservoir, consisting of containers communicating with one another hydraulically, and is treated in (partly) submerged flooded filter bed(s), inside or outside the reservoir. The treated liquid flows back into the reservoir or into a separate container for treated liquid. This treatment reduces the content of dissolved heavy metals, metalloids, aluminum, alkaline earth metals, halogen compounds, radionuclides, reduced sulfur compounds, cyanides, nitrates and organic substances and/or increases the content of pharmaceuticals, components of plants, fungi and/or animals, alkaloids, flavorings, flavor enhancers, aromas and/or fragrances. Treatment involves chemical reaction, physical reaction, sorption, desorption and/or dissolution. The filter bed contains fibers and/or particles containing solid and/or liquid reagents; mainly solid and hardly soluble sorbents, catalysts and/or chemical reagents; and/or mainly solid and soluble desorbents, substances and binders. Its filter zone is enclosed in a hydraulically effective housing, hence parallel flow paths and is completely or partly submerged. A gaseous medium is introduced and separated at least in one locality in at least one container of the liquid reservoir, so that it rises in the form of a bubble-liquid mixture in a pipe, the gas bubbles are separated from the rising mixture and the remaining liquid is passed through the filter zone.

Description

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur beschleunigten Veränderung der Zusammensetzung einer wäßrigen Lösung unter der Einwirkung reaktiver Feststoffe, die als getauchtes Festbettfilter mit mindestens zum Teil geflutetes Festbettfilterbett angeordnet sind, das innerhalb eines Behälters eingetaucht ist, der die Flüssigkeit enthält, die mit dem Festbettfilter behandelt wird oder die bereits mit dem Festbettfilter behandelt ist. Die zu behandelnde Flüssigkeit wird als Gasblasengemisch über das Niveau des Festbettfiltereinlaufs gehoben und nach Abtrennen des Gases durch das Festbettfilter laufen gelassen. Das Verfahren erspart den fortgesetzten Einsatz einer Rührvorrichtung zur Kontaktverbesserung der Flüssigkeit mit dem reaktiven Feststoff. Mit dem Verfahren wird eine beschleunigte und verbesserte Einwirkung der reaktiven Feststoffe erreicht. Das Verfahren eignet sich für alle Flüssigkeiten; bevorzugt ist jedoch seine Verwendung für die Behandlung wäßriger Flüssigkeiten.The invention describes a method for accelerated change in Composition of an aqueous solution under the action of reactive solids, which as immersed fixed bed filters with at least partially flooded fixed bed filter beds are arranged, that is immersed within a container that contains the liquid that flows with the Fixed bed filter is treated or that has already been treated with the fixed bed filter. The too Treating liquid is a gas bubble mixture above the level of the fixed bed filter inlet lifted and run through the fixed bed filter after separating the gas. The The process saves the continued use of a stirring device to improve the contact the liquid with the reactive solid. The process is accelerated and improved exposure to reactive solids. The procedure is suitable for everyone Liquids; however, its use for the treatment of aqueous is preferred Liquids.

Allgemein bekannt ist das Verfahren der Teezubereitung mit einem eingehängten Teebeutel oder einem eingehängten sogenannten Tee-Ei. Hierbei gibt der in dem Tee-Ei oder Teebeutel eingehauste Tee seine Inhaltsstoffe an das Wasser ab. Der Austrag der Inhaltsstoffe erfolgt durch Diffusion und Konvektions-Strömung des heißen Wassers durch das Tee-Ei. Ein hinreichender Austrag der Inhaltsstoffe dauert nach diesem Verfahren mindestens 3 Minuten. Es ist wünschenswert, diese Zeit wesentlich zu verkürzen.The method of preparing tea with a tea bag suspended is well known or a so-called tea infuser. Here there is in the tea infuser or tea bag tea housed its ingredients in the water. The ingredients are discharged by diffusion and convection flow of the hot water through the tea infuser. On sufficient discharge of the ingredients takes at least 3 minutes according to this procedure. It is desirable to reduce this time significantly.

Ein neueres Verfahren der Wasserreinigung benutzt in Wasser eingehängte Beutel, Behältnisse oder Bündel entsprechend einem Tee-Ei, die reaktive Wollen aus Papier oder Holz enthalten. Die Wasserreinigung mit dieser Methode im "Eintopf-Verfahren" dauert etwa 15 Minuten wenn das Wasser heiß ist, und bis zu 6 Stunden wenn das Wasser kalt ist. Es wäre eine Energieverschwendung, wenn das Wasser erhitzt wird, allein aus dem Grund der Beschleunigung der Reinigungsoperation. Außerdem wird in vielen Fällen gereinigtes Wasser von kühlen Temperaturen gewünscht. Es ist wünschenswert, auch kaltes Wasser innerhalb von Minuten zu reinigen.A newer method of water purification uses bags or containers suspended in water or bundles corresponding to a tea infuser containing reactive wool or paper wool. The water purification with this method in the "one-pot process" takes about 15 minutes when the water is hot and up to 6 hours when the water is cold. It would be a Wasted energy when the water is heated just for the sake of Accelerate the cleaning operation. It also uses purified water in many cases desired by cool temperatures. It is desirable to also have cold water inside Minutes to clean.

Unter Festbettfiltern werden hier nicht nur die auf die grob-partikuläre Flüssigkeitsinhaltsstoffe wirkenden Einrichtungen wie z. B. Kiesbett oder Filterpapier verstanden, sondern insbesondere all jene Reaktoren, mit denen gelöste bis kolloid dispergierte Bestandteile aus Flüssigkeiten entfernt werden oder auch den Flüssigkeiten hinzugefügt werden. Unter Festbettfiltern werden daher hier all jene Reaktoren mit reaktiven Festbetten verstanden, die eine füssige Phase, die das Festbett durchströmt, in ihrer Zusammensetzung verändern. Festbettfilter verfügen damit über mindestens eine der Eigenschaften
Adsorption gelöster Stoffe,
Absorption gelöster Stoffe,
Desorption sorbierter Stoffe (Extraktion),
Lösung löslicher Stoffe (Extraktion),
Chemische Reaktionen mit gelösten Stoffen,
katalytische Beschleunigung/Lenkung chemischer Reaktionen,
Photokatalytische Beschleunigung/Lenkung chemischer Reaktionen,
Feldelektrische Beschleunigung/Lenkung chemischer Reaktionen,
elektrochemische Reaktionen mit gelösten Stoffen,
mit Hilfe derer sie Inhaltsstoffe einer Flüssigkeit verändern können.
Under fixed bed filters, not only the devices acting on the coarse-particulate liquid constituents such as e.g. B. understood gravel bed or filter paper, but in particular all those reactors with which dissolved to colloidally dispersed constituents are removed from liquids or added to the liquids. Fixed bed filters are therefore understood here to mean all those reactors with reactive fixed beds which change the composition of a liquid phase which flows through the fixed bed. Fixed bed filters therefore have at least one of the properties
Adsorption of solutes,
Absorption of solutes,
Desorption of sorbed substances (extraction),
Solution of soluble substances (extraction),
Chemical reactions with solutes,
catalytic acceleration / control of chemical reactions,
Photocatalytic acceleration / control of chemical reactions,
Field electrical acceleration / control of chemical reactions,
electrochemical reactions with solutes,
with the help of which they can change the constituents of a liquid.

Unter die Kategorie der Festbettfilter fallen nach dieser Klassifikation beispielsweise
According to this classification, the fixed-bed filter category, for example

  • - Formkorn-Aktivkohlefilter für die Abscheidung gelöster Stoffe aus Wasser,- shaped grain activated carbon filter for the separation of dissolved substances from water,
  • - Metallspäne zur reduzierenden Mineralisation von wassergelösten Halogenorganika,- metal chips for reducing mineralization of water-soluble halogen organics,
  • - Festbettfilter aus Palladium-belegten Partikeln zur Nitratreduktion mit Wasserstoff- Fixed bed filter made of palladium-coated particles for nitrate reduction with hydrogen
  • - Ionenaustauscher-Harz-Filter für die Wasserenthärtung,- ion exchange resin filter for water softening,
  • - ölhaltige Makroporöse Polyolefin-Partikel-Filter zur PAK-Abscheidung aus Wasser,- Oil-containing macroporous polyolefin particle filters for PAH separation from water,
  • - Ammoniak- oder Jod-dotierte Aktivkohlefilter als Sulfid-Oxidationskatalysator,Activated carbon filters doped with ammonia or iodine as a sulfide oxidation catalyst,
  • - Cer-dotierte Partikelfilter zur katalytischen CS2-Hydrolyse und Sulfid-Oxidation,- Cerium-doped particle filters for catalytic CS 2 hydrolysis and sulfide oxidation,
  • - Titandioxidpartikel zur photolytisch induzierten Oxidation mit Hydroxylradikalen- Titanium dioxide particles for photolytically induced oxidation with hydroxyl radicals
  • - Teebeutel und Teefilter, die das Wasser mit Teeinhaltsstoffen anreichern,- tea bags and tea filters that enrich the water with tea ingredients,
  • - Teebeutel, die das Wasser mit Teeinhaltsstoffen und Zucker anreichern- Tea bags that enrich the water with tea ingredients and sugar
  • - Festbettfilter aus Sand und Gips zur Sulfatdotierung des Grundwassers,- fixed bed filters made of sand and gypsum for sulfate doping of the groundwater,
  • - Festbettfilter aus Sand und Eisenfeile zur Eisendotierung des Grundwassers,- fixed bed filter made of sand and iron file for iron doping of the groundwater,
  • - Extraktion von Alkaloiden aus Pflanzen und Pilzen- Extraction of alkaloids from plants and fungi

Zwar lassen sich die genannten reaktiven Wollen, mit denen prinzipiell alle oben genannten Operationen vornehmen lassen, sehr gut in herkömmliche Festbettfiltersystemen einsetzen, durch die die zu behandelnde Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, hindurchlaufen gelassen wird. Vor der Methode der Wasserreinigung im "Eintopf-Verfahren" durch eingelegte oder darin bewegtes Filtermaterial hat das herkömmliche Festbettfiltersystem den besonderen Vorteil, daß bei besserem Reinigungsergebnis eine weit geringere Filtermaterialmenge benötigt wird. Diese Systeme haben aber den Nachteil, daß sie insbesondere für den Einmal-Einsatz, für den dieses Filtermaterial konzipiert ist, zu aufwendig sind.It is true that the reactive wools mentioned, with which in principle all of the above Have operations performed, use very well in conventional fixed bed filter systems, through which the liquid to be treated, preferably water, is passed. Before the method of water purification in the "one-pot process" by inlaid or in it moving filter material, the conventional fixed bed filter system has the particular advantage that with a better cleaning result, a much smaller amount of filter material is required. However, these systems have the disadvantage that they are particularly suitable for single use this filter material is designed to be complex.

Ein weiterer Nachteil dieser Eintopf-Methode ergibt sich dann, wenn Flüssigkeitsinhaltsstoffe wahrend der Behandlung feinteilige Ausscheidungen bilden. Diese werden zwar zu erheblichen Anteilen an den Fasermaterialien sorptiv gebunden, der verbleibende Anteil setzt sich als feines Sediment ab oder verbleibt als Trübstoff in der gereinigten Flüssigkeit. Ein typisches Beispiel dafür ist die Behandlung von Grundwasser zur Arsenabscheidung. Die arsenhaltigen Wasser entstammen vielfach reduzierten Aquiferen, die einen erhöhten Eisen-II-hydrogencarbonat- Gehalt aufweisen. Im Kontakt mit Licht und Luft scheiden sie rasch feinteilige Eisen-III-hydroxid-Niederschläge aus, die nur unvollständig von den neuen wirkstoffhaltigen Fasermaterialien zurückgehalten werden.Another disadvantage of this one-pot method arises when there are liquid ingredients form finely divided excretions during treatment. These are becoming too significant Portions of the fiber materials are sorptively bound, the remaining portion settles as fine Sediment or remains as a clouding agent in the cleaned liquid. A typical example this is the treatment of groundwater for arsenic separation. The arsenic water originate from frequently reduced aquifers, which have an increased iron (II) hydrogen carbonate Have salary. In contact with light and air, they quickly separate fine particles Iron III hydroxide precipitates from which are incomplete by the new active ingredient Fiber materials are retained.

Daher besteht die Aufgabe, ein einfach und sicher zu handhabendes Eintopf-Verfahren zu finden, das auch vorteilhaft zur effektiven Verhinderung von Schlammsedimenten aus Fällungsprozessen wahrend des Filtrationsvorgangs eingesetzt werden kann.Therefore, the task is to provide an easy and safe to use one-pot process find that also beneficial for effectively preventing sludge sediment Precipitation processes can be used during the filtration process.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines getauchten Festbettfilters mit mindestens teilweise geflutetem Festbett enthaltend reaktive Feststoffe gemäß Anspruch 1 bis 5 gelingt überraschend einfach sowohl die Verkürzung der Wasserzubereitung zu Tee als auch zu gereinigtem Wasser. Darüberhinaus übertreffen die Reinigungsergebnisse bei geeigneter Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen diejenigen, die mit dem herkömmlichen Verfahren erzielbar waren. Darüber hinaus kann das Verfahren überall dort eingesetzt werden, wo Flüssigkeiten durch bekannte Reaktion mit Feststoffen an Inhaltsstoffen abgereichert werden sollen oder durch Reaktion mit Feststoffen mit Inhaltsstoffen angereichert werden sollen. Insbesondere die Fällung von Eisenhaltigen Schlämmen bei der Reinigung von reduziertem Grundwasser wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren weitgehend verhindert. Das Verfahren kann in zahlreichen Anwendungen, von denen die wichtigsten in Anspruch 5 genannt sind, eingesetzt werden. Darüber hinaus lassen sie sich hervorragend auch als Alternative zu den herkömmlichen Festbettfiltersystemen einsetzen, durch die die zu behandelnde Flüssigkeit nur einmal hindurchläuft. Dies gilt prinzipiell für alle der oben genannten Festbettfiltereigenschaften. Nachfolgend wird das Verfahren beschrieben.With the inventive method for operating a submerged fixed bed filter at least partially flooded fixed bed containing reactive solids according to claim 1 to 5 surprisingly easy both the shortening of water preparation to tea and to purified water. Furthermore, the cleaning results outperform when more suitable Arrangement of the devices according to the invention those with the conventional Procedures were achievable. In addition, the process can be used anywhere where liquids depleted of ingredients through known reaction with solids should be enriched with ingredients or by reaction with solids  should. In particular the precipitation of iron-containing sludges when cleaning reduced groundwater is largely by the inventive method prevented. The process can be used in numerous applications, the most important of which are in Claim 5 are used. In addition, they are also excellent as an alternative to the conventional fixed bed filter systems, through which the treatment liquid runs through only once. In principle, this applies to all of the above mentioned fixed bed filter properties. The procedure is described below.

Zu dem erfindungsgemäßen Verfahren ist mindestens eine Vorrichtung notwendig, mittels der Gas innerhalb des Behälters, der die zu behandelnde Flüssigkeit enthält, abgesondert wird, das dann in gefaßter Form als Blasen-Flüssigkeitsgemisch über das Flüssigkeitsniveau des Behälters aufsteigt.At least one device is necessary for the method according to the invention, by means of which Gas is separated within the container that contains the liquid to be treated then in the form of a bubble-liquid mixture above the liquid level of the Container rises.

In einer zweiten Vorrichtung, dem getauchten mindestens teilweise gefluteten Festbettfilter, die separat von der ersten oder mit dieser gekoppelt sein kann, befindet sich wirkstoffhaltiges Filtermaterial in der Form eines vorzugsweise zylindrischen Festbettes, das dicht von einer zylindrischen Einhausung umschlossen ist. Vorzugsweise ist das zylindrische Festbett so angeordnet, daß die Zylinderachse in eine überwiegend vertikal ausgerichtete Richtung weist. Das Festbett muß nicht notwendig einen hydraulisch durchlässigen Boden haben, wenn es sich um ein selbststabiles Festbett aus faserigem Material handelt. Für den Fall, daß es sich um eine geschüttetes Festbett aus körnigem Material handelt, ist ein Siebboden oder ähnlich durchlässiges Bodenteil notwendig.In a second device, the immersed at least partially flooded fixed bed filter, which can be separate from or coupled to the first one, contains active ingredients Filter material in the form of a preferably cylindrical fixed bed, which is tight from a cylindrical housing is enclosed. The cylindrical fixed bed is preferably so arranged that the cylinder axis points in a predominantly vertical direction. The fixed bed does not necessarily have to have a hydraulically permeable floor if it is is a self-stable fixed bed made of fibrous material. In the event that it is a fixed bed made of granular material is a sieve bottom or similar permeable bottom part necessary.

Die zylindrische, vorzugsweise flüssigkeitsdichte Einhausung des Festbettfilters reicht vorzugsweise über das Niveau der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter, während die Oberkante des Festbettes unter dem Niveau der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter liegt. Vorzugsweise ist die Einrichtung der Festbetteinhausung und die Flüssigkeitshebe-Vorrichtung aneinander befestigt. Der Ablauf der aus dem Blasen-Flüssigkeits-Gemisch abgetrennten flüssigen Phase ist derart angeordnet, daß er auf die flüssigkeitsbedeckte Oberseite des Festbettfilters abfließt. Beim Durchlauf des Festbettfilters in der Form einer Pfropfenströmung wird die Flüssigkeit behandelt und gelangt nach Durchlauf des Filters direkt in die Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters zurück.The cylindrical, preferably liquid-tight housing of the fixed bed filter is sufficient preferably over the level of the liquid in the liquid container while the The upper edge of the fixed bed is below the level of the liquid in the liquid container. Preferably, the establishment of the fixed bed enclosure and the Liquid lifting device attached to each other. The expiry of the Bubble-liquid mixture separated liquid phase is arranged so that it on the liquid-covered top of the fixed bed filter flows out. When passing the fixed bed filter in In the form of a plug flow, the liquid is treated and passes through the filter directly into the liquid in the liquid container.

Weniger bevorzugt sind jene Varianten des getauchten Festbettfilters, bei denen das Niveau der Flüssigkeitsoberfläche im Einlauf des Festbettfilters wesentlich höher liegt, als das Niveau der Flüssigkeit des Behälters, in dem das Festbettfilter in eingetauchter Stellung angeordnet ist. Entweder schwimmt es in dem Behälter, was grundsätzlich bevorzugt ist, oder es ist in den Behälter eingehängt. Diese Anordnung wird beispielsweise dadurch erzielt, wenn der Reinwasserablauf aus dem Filter U-förmig bzw. syphonartig erfolgt auf einem Niveau oberhalb der Oberkante des Festbetts, um auch bei dieser Verfahrensvariante eine Überflutung des Festbettfilters zu erreichen.Less preferred are those variants of the immersed fixed bed filter in which the level the liquid surface in the inlet of the fixed bed filter is significantly higher than the level the liquid of the container in which the fixed bed filter is arranged in the immersed position is. Either it floats in the container, which is generally preferred, or it is in the Container hung. This arrangement is achieved, for example, when the Pure water drainage from the filter is U-shaped or siphon-like at a level above the upper edge of the fixed bed in order to prevent flooding of the To reach the fixed bed filter.

Weniger bevorzugt ist auch jene Variante des eingetauchten Festbettfilters, das am Boden eines Flüssigkeitsbehälters in der Flüssigkeit angeordnet ist.Less preferred is the variant of the immersed fixed bed filter that is on the bottom a liquid container is arranged in the liquid.

Noch weniger bevorzugt sind die Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei denen im Filterbetrieb keine Flüssigkeit über der Oberkante des Festbettfilters auf der Einlaufseite steht. Diese Filter, bei denen der Flüssigkeitsspiegel mit der Oberkante des Festbettfilters zusammenfällt oder darunter angeordnet ist zeigen eine schlechtere Leistung. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen Oberkante Festbett und Wasserspiegel mindestens 1/4 der Filterstrecke.Even less preferred are the variants of the method according to the invention, in which Filter operation there is no liquid above the top edge of the fixed bed filter on the inlet side. These filters, where the liquid level with the top of the fixed bed filter coincides or is located below perform poorly. Preferably  the distance between the upper edge of the fixed bed and the water level is at least 1/4 of the Filter section.

In einer anderen ebenfalls bevorzugten Version des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung größerer Wassermengen, zum Beispiel Abwasser, kann der Ablauf aus dem Festbettfilter separat gefaßt und in einen gesonderten Vorlagebehälter abgelassen werden.In another likewise preferred version of the method according to the invention for Treatment of larger quantities of water, for example wastewater, can be carried out in Fixed bed filters can be taken separately and drained into a separate storage container.

In einer weiteren Verfahrensvariante schwimmt das Festbettfilter in dem Vorlagebehälter mit dem Reinwasser, das mit dem Festbettfilter erzeugt wurde, oder ist dort eingehängt oder liegt auf dessen Boden. Dabei wird das Rohwasser aus dem Rohwasserbehälter unter Schwerkraftwirkung, gashebergepumpt oder andersartig gepumpt aus dem Rohwasserbehälter in das Festbettfilter geleitet wird.In a further process variant, the fixed bed filter floats in the storage container the pure water that was generated with the fixed bed filter, or is suspended or lying there on its floor. The raw water from the raw water tank is below Gravity effect, pumped by a gas pump or otherwise pumped out of the raw water tank is fed into the fixed bed filter.

Vorzugsweise ist mindestens das Festbettfilter für sich oder auch in der Form der aneinander fixierten Kombination der beiden Vorrichtungen (Gasheber und Festbettfilter) mit Schwimmkörpern versehen, die die gesamte Vorrichtung in Bezug zur Flüssigkeitsoberfläche auf konstantem Niveau zu halten. Fig. 1 zeigt beispielhaft schematisch die wesentlichen Aspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens. Armaturen zur Gasregelung bzw zur Regelung des Flüssigkeitseinlaufs in das Filter sind nicht dargestellt.Preferably, at least the fixed bed filter itself or in the form of the fixed combination of the two devices (gas lift and fixed bed filter) is provided with floating bodies which keep the entire device at a constant level with respect to the liquid surface. Fig. 1 shows the essential aspects exemplifies schematically the inventive method. Fittings for gas control or for regulating the liquid inlet into the filter are not shown.

Die an und für sich bekannten Vorrichtungen, die der Aufnahme von reaktiven Feststoffen dienen, die zur Desorption, Lösung, Extraktion oder zur Sorption von Flüssigkeitsinhaltsstoffen eingesetzt werden, zeichnen sich dadurch aus, daß die Einhausung der Feststoffe Öffnungen enthält, durch die das zu behandelnde Wasser ein- und austreten kann. Unter Sorption und Desorption werden hier auch diejenigen Prozesse verstanden, bei denen chemische Umwandlungen wie z. B. Oxidation oder Reduktion von Stoffen ablaufen. Alle ablaufenden physikalischen und chemischen Vorgänge der Sorption und Desorption können unter dem Begriff Reaktion zusammengefaßt werden. Die Vorrichtungen zur Sorption, Desorption und Extraktion werden hier allesamt unter dem Begriff Festbettfilter geführt. Die reaktiven unlöslichen und löslichen Substanzen werden unter dem Begriff Filtermaterial zusammengefaßt.The devices known per se, for the absorption of reactive solids serve for the desorption, solution, extraction or for the sorption of Liquid ingredients are used, characterized in that the housing the solids contains openings through which the water to be treated enters and exits can. Sorption and desorption are also understood to mean those processes here which chemical transformations such. B. oxidation or reduction of substances. All ongoing physical and chemical processes of sorption and desorption can be summarized under the term reaction. Sorption devices, Desorption and extraction are all carried out under the term fixed bed filter. The reactive insoluble and soluble substances are called filter material summarized.

Wegen ihrer besseren Durchströmbarkeit werden unter den eingehausten Filtermaterialien die grob wolligen den fein-faserigen Materialien vorgezogen. Weniger bevorzugt sind die partikulären Materialien. Unter den grob-wolligen Materialien sind wiederum die bevorzugt, bei denen die grobe Wolle aus feinen Fasern zusammengesetzt ist.Because of their better flowability, the filter materials housed in the coarse woolly rather than fine-fibrous materials. They are less preferred particulate materials. Among the coarse-wool materials, the preferred ones are where the coarse wool is composed of fine fibers.

Kennzeichnendes Merkmal der erfindungsgemäßen getauchten Festbettfilter ist, daß sie von dem flüssigen Ausfluß eines Gashebers durchströmt werden und daß diese Strömung weitgehend parallele Strömungspfade über die gesamte Filterstrecke zwischen Filtereinlauf und Filterauslauf aufweist. Dies wird erreicht durch eine weitgehend hydraulisch dichte Umhausung der Filterstrecke, die nur auf der Einlauf und Auslaufseite des Festbettfilters hydraulisch leicht permeabel ist.A characteristic feature of the immersed fixed bed filter according to the invention is that it is of be flowed through the liquid outflow of a gas lift and that this flow largely parallel flow paths over the entire filter section between the filter inlet and has filter outlet. This is achieved through a largely hydraulically tight Housing the filter section, which is only on the inlet and outlet side of the fixed bed filter is hydraulically slightly permeable.

Nicht nur eine erhebliche Beschleunigung der Reaktion, sondern auch eine erhebliche Verbesserung der Reinigungsleistung des zu reinigenden Wassers und eine erhebliche Verbesserung der Aufnahmekapazität des Filtermaterials wird erzielt, weil der Strömung durch das Festbett eine Richtung gegeben wird. Dadurch entwickelt sich in dem durchströmten Festbettfilter eine definierte Bewegung der Massenübergangszone in Strömungsrichtung. Not only a significant acceleration of the reaction, but also a significant one Improve the cleaning performance of the water to be cleaned and a significant Improvement in the absorption capacity of the filter material is achieved because of the flow through the fixed bed is given a direction. This develops in the flowed through Fixed bed filter a defined movement of the mass transition zone in the direction of flow.  

Durch gezielte Gestaltung des Festbettfilters als Rohr mit zwei Öffnungen, einer Einstrom- und, einer Ausstromöffnung, kann die Funktion des Festbettfilters nochmals verbessert werden.By designing the fixed bed filter as a tube with two openings, one inflow and, an outflow opening, the function of the fixed bed filter can be further improved.

Neben Wasser lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Prinzip auch alle anderen flüssigen Phasen behandeln. Die Wasserbehandlung mittels dem erfindungsgemäßen Festbettfilter ist jedoch Hauptzweck des erfindungsgemäßen Verfahrens.In addition to water, all other liquid liquids can also be used according to the principle of the invention Treat phases. The water treatment using the fixed bed filter according to the invention is however, the main purpose of the method according to the invention.

Besonders in strukturschwachen Gebieten ist es für das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, die photovoltaische Energieerzeugung als Energiequelle für Gaspumpen oder galvanische Gaserzeuger zu nutzen, zumal für den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtungen nur minimale Energiemengen benötigt werden, die ohne Weiteres durch kleine preiswerte Photovoltaik-Elemente geliefert werden können. Daneben können auch Gasreservoire wie Druckgasflaschen, Ballone, Gasometer, Gummischläuche aus der Bereifung, Fahrzeugreifen eingesetzt werden. Auch die manuelle Befüllung der Gasreservoire ist möglich.It is particularly important for structurally weak areas for the method according to the invention preferred, the photovoltaic energy generation as an energy source for gas pumps or to use galvanic gas generators, especially for the operation of the invention Devices only minimal amounts of energy are required, which is easily achieved by small inexpensive photovoltaic elements can be supplied. Besides that, too Gas reservoirs such as pressurized gas bottles, balloons, gasometers, rubber hoses from the Tires, vehicle tires are used. Also the manual filling of the gas reservoirs is possible.

Verschiedene Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtungen können auch fest mit dem Wasserbehälter verbunden sein.Various elements of the devices according to the invention can also be fixed to the Be connected to the water tank.

Von besonderem Vorteil erweist sich die Methode der Strömungsauslösung durch Gaseinleitung dann, wenn in reduzierenden Wässern Eisen oder andere reduzierten Stoffe entfernt werden sollen. Bei Verwendung oxidanshaltiger Gase, vorzugsweise sauerstoffhaltiger Gase werden die reduzierten Stoffe oxidiert und können ggf. wie z. B. Eisen und Mangan als Oxide, Mischoxide, Hydroxide oder Gemische davon zur Sedimentation und/oder Abscheidung an den reaktiven festen Sorbenten-Desorbenten.The method of triggering the flow proves to be particularly advantageous Gas introduction when iron or other reduced substances in reducing water should be removed. When using gases containing oxidants, preferably those containing oxygen Gases, the reduced substances are oxidized and, if necessary, such as B. iron and manganese as Oxides, mixed oxides, hydroxides or mixtures thereof for sedimentation and / or Deposition on the reactive solid sorbent-desorbent.

Mit nur wenigen Filtermaterialien, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in den Festbettfiltern umströmt und/oder durchströmt werden, lassen sich zahlreiche Klassen von Stoffen aus Flüssigkeiten entfernen. Beispiele für Stoffe und dafür geeignete Sorptionsmittel, mit denen diese Stoffe aus wäßrigen Phasen entfernbar sind, sind zum Beispiel:
Schwermetalle, Radionuklide, Aluminium, Arsen, Sulfid, reduzierte Schwefelverbindungen, Cyanid, Selen, die an vorzugsweise mit Oxiden und Mischoxiden des Eisens und/oder Mangans und/oder metallisches Eisen enthaltenden Partikeln beschichteten oder daraus bestehenden körnigen und/oder faserhaltigen Sorbenten-Desorbenten gebunden werden können,
Schwermetalle, Aluminium, Erdalkalien, können an vorzugsweise mit Carboxylsäure- bzw. Carboxylat-Gruppen enthaltenden Stoffen, wie z. B. Seifen, Fettsäuren, Kalkseifen, Huminstoffe, Huminatsalze, Alginate, mit denen Sorbenten-Desorbenten-Partikel oder -Fasern beschichtet sind oder aus denen diese bestehen körnigen und/oder faserhaltigen Sorbenten-Desorbenten gebunden werden,
Brom, Jod, Chlor und organische Verbindungen, die an vorzugsweise mit Aktivkohlepartikeln beschichteten oder daraus bestehenden Sorbenten-Desorbenten gebunden werden können,
Fluorid, das an vorzugsweise mit mindestens einem Stoff aus den Gruppen der mit Aluminiumhydroxiden und Eisen-III-hydroxiden beschichteten oder daraus bestehenden Sorbenten-Desorbenten gebunden werden kann,
Quecksilber, das an vorzugsweise mit mindestens einem Stoff aus den Gruppen der Ionenaustauscher oder amalgamierbaren Metallen beschichteten oder daraus bestehenden Sorbenten-Desorbenten gebunden werden kann.
Erdalkalien, die an vorzugsweise mit mindestens einem Stoff aus den Gruppen der Ionenaustauscher, Alginsäuren, Zeolithe, Huminstoffe beschichteten oder daraus bestehenden Sorbenten-Desorbenten gebunden werden können.
Numerous classes of substances can be removed from liquids with only a few filter materials which are flowed around and / or through in the fixed bed filters according to the method according to the invention. Examples of substances and suitable sorbents with which these substances can be removed from aqueous phases are, for example:
Heavy metals, radionuclides, aluminum, arsenic, sulfide, reduced sulfur compounds, cyanide, selenium, which are bound to granular and / or fibrous sorbent desorbents which are preferably coated with particles containing oxides and mixed oxides of iron and / or manganese and / or metallic iron can be
Heavy metals, aluminum, alkaline earths can preferably on substances containing carboxylic acid or carboxylate groups, such as. B. soaps, fatty acids, lime soaps, humic substances, humate salts, alginates with which sorbent-desorbent particles or fibers are coated or from which these are composed of granular and / or fibrous sorbent-desorbents,
Bromine, iodine, chlorine and organic compounds which can be bound to sorbent-desorbents which are preferably coated with activated carbon particles or consist thereof,
Fluoride, which can be bound to at least one substance from the groups of the sorbent-desorbents coated with aluminum hydroxides and iron-III-hydroxides, or consisting thereof,
Mercury, which can be bound to or consisting of at least one substance from the groups of ion exchangers or amalgamable metals or consisting of sorbent desorbents.
Alkaline earth metals which can be bound to or consisting of at least one substance from the groups of ion exchangers, alginic acids, zeolites, humic substances or sorbent desorbents.

Die Desorption, Lösung und Extraktion von sorbierten oder löslichen Stoffen aus pflanzlichen und tierischen Organismen sowie den Pilz-Organismen, die frisch, getrocknet, geröstet oder andersartig vorbehandelt sein können, ist ebenfalls nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich. Das gleiche gilt für künstlich auf die Festbett-Filtermasse aufgetragene Stoffe, wie z. B. Pharmaka, Alkaloide, Geschmackstoffe, Geschmacksverstärker, Aromen, Riechstoffe, Duftstoffe. Auch diese Stoffe lassen sich ebenfalls an Trägern, wie z. B. Fasern und/oder Partikel enthaltenden Filterstoffen zur raschen Desorption/Extraktion fixieren.The desorption, dissolution and extraction of sorbed or soluble substances from vegetable and animal organisms as well as the fungal organisms that are fresh, dried, roasted or can be pretreated differently, is also according to the inventive method possible. The same applies to substances artificially applied to the fixed bed filter material, such as e.g. B. pharmaceuticals, alkaloids, flavors, flavor enhancers, flavors, fragrances, Fragrances. These substances can also be on carriers such. B. fibers and / or Fix particle-containing filter materials for rapid desorption / extraction.

Fig. 1 zeigt die Entfernung von Arsen aus einem gelöstes Eisen enthaltenden Brunnenwasser als typischen Anwendungsfall für das erfindungsgemäße Verfahren: Fig. 1 shows the removal of arsenic from a dissolved iron-containing water as well typical application for the inventive method:

Das mit dem Reaktivstoff angereicherte Filtermaterial hat die Form von brauner Papierwolle, die mit dem Reaktivstoff aus Eisen-II-chlorid durch alkalische Fällung generiertem Eisen-II-hydroxid, das an der Luft zu Eisen-III-hydroxid oxidiert worden ist, angereichert ist. Die Papierwolle, die im zylindrischen Kunststoff-Netzschlauch von 50 mm Länge und 40 mm Durchmesser vorliegt und 5 g wiegt, ist in eine zylindrische Duran-Glaseinhausung von 100 mm Länge und 32 mm Innendurchmesser (2) als Reaktivstoff-Festbett (grob schraffiert, 1), eingesteckt, die mit drei Schwimmblasen (eng schraffiert, 3) an der Wasseroberfläche (17) in dem nicht dargestellten Behälter gehalten wird. Der Behälter enthält 5 l Brunnenwasser, dessen Arsengehalt zu reduzieren ist. Mittels Gasheber (6) wird Wasser-Gasgemisch (5) in den gegen die Wasseroberfläche (17) durch die Aufkantung der Glaseinhausung (2) abgedämmten Einlaufbereich des Reaktivstoff-Festbetts (grob schraffiert, 1), gemäß der als Pfeile (11) angezeigten Strömungsfäden gefördert. Dabei kommt es zur Abtrennung des Gases, in diesem Fall Luft, die in die Atmosphäre entweicht. Es stellt sich dabei über dem Einlaufbereich des Reaktivstoff-Festbetts (grob schraffiert, 1), ein geringfügig über dem Wasserspiegel des Behälters (17) liegender Wasserspiegel (18) ein. Dadurch wird das abgetrennte Wasser gleichförmig in der Form einer laminaren Pfropfenströmung mit annähernd parallel verlaufenden Strömungslinien durch das Reaktivstoff-Festbett (grob schraffiert, 1) gefördert. Das Reaktivstoff-Festbett (grob schraffiert, 1) ist etwa 10 mm unterhalb des Wasserspiegels (18) im ständig überfluteten Bereich angeordnet. Nach Durchströmen des Reaktivstoff-Festbetts (grob schraffiert, 1), das auf der ringförmig umlaufenden Aufkantung (15) ruht, gelangt das gereinigte Wasser gemäß der Strömungslinien (12) wieder in den nicht dargestellten Behälter zurück. Aus dem nicht dargestellten Behälter wird das zu reinigende Wasser durch den Krümmer des Gashebers (6) gemäß Strömungslinie (10) hineingezogen. Die Luft zum Betrieb des Gashebers wird über das metallische Kapillarrohr (4) in den Gasheber (6) geleitet. Wie die Analysenergebnisse nachweisen, gelingt es, innerhalb einer Stunde, aus den 5 l Wasser, die 50 µg/l gelöstes Arsen und etwa 1 mg/l gelöstes Eisen enthalten, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren über 80% des Arsens zu entfernen. Das Wasser ist danach ungetrübt und es hat sich kein Schlammsediment gebildet.The filter material enriched with the reactive substance is in the form of brown paper wool, which is enriched with the reactive substance from iron (II) chloride which is generated by alkaline precipitation and which has been oxidized in the air to iron (III) hydroxide. The paper wool, which is in a cylindrical plastic net tube of 50 mm length and 40 mm diameter and weighs 5 g, is in a cylindrical Duran glass housing of 100 mm length and 32 mm inside diameter ( 2 ) as a reactive bed (roughly hatched, 1 ), inserted, which is held with three floating bubbles (hatched, 3) on the water surface ( 17 ) in the container, not shown. The container contains 5 l of well water, the arsenic content of which must be reduced. By means of a gas siphon ( 6 ), water-gas mixture ( 5 ) in the inlet area of the reactive bed (roughly hatched, 1), which is insulated against the water surface ( 17 ) by the upturn of the glass housing ( 2 ), according to the flow threads indicated as arrows ( 11 ) promoted. The gas, in this case air, escapes into the atmosphere. In this case, a water level ( 18 ) slightly above the water level of the container ( 17 ) is set above the inlet area of the reactive bed (roughly hatched, 1). As a result, the separated water is conveyed uniformly in the form of a laminar plug flow with approximately parallel flow lines through the reactive bed (roughly hatched, 1). The reactive bed (roughly hatched, 1) is arranged about 10 mm below the water level ( 18 ) in the constantly flooded area. After flowing through the reactive bed (roughly hatched, 1), which rests on the ring-shaped upstand ( 15 ), the purified water returns to the container (not shown) according to the flow lines ( 12 ). From the container, not shown, the water to be cleaned is drawn in through the elbow of the gas lift ( 6 ) according to the flow line ( 10 ). The air for operating the gas lift is led into the gas lift ( 6 ) via the metallic capillary tube ( 4 ). As the analysis results show, it is possible to remove over 80% of the arsenic from the 5 l of water containing 50 μg / l of dissolved arsenic and about 1 mg / l of dissolved iron within one hour. The water is clear afterwards and no sludge sediment has formed.

Der Gasheber (6) ist in der Fig. 1 als separates Teil dargestellt, der an der schwimmenden Duran-Glaseinhausung (2) angehängt ist. In einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Gasheber (6) aus Glas auch direkt mit der Glaseinhausung dergestalt verbunden sein, daß das geförderte Gas-Flüssigkeitsgemisch durch einen röhrenförmigen Auslaß, der mit der Glaseinhausung (2) verschmolzen ist, direkt in den Einlauf des Festbettfilters (1) gefördert werden.The gas lift ( 6 ) is shown in FIG. 1 as a separate part which is attached to the floating Duran glass housing ( 2 ). In a further very advantageous embodiment of the method according to the invention, the gas lifter ( 6 ) made of glass can also be connected directly to the glass housing in such a way that the gas-liquid mixture conveyed through a tubular outlet which is fused to the glass housing ( 2 ) directly into the Inlet of the fixed bed filter ( 1 ) are promoted.

Anstelle von Duran-Glas können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen auch aus einem oder mehreren Werkstoffen aus den Gruppen der Gläser, der Kunststoffe, der Metalle, und der Keramischen Werkstoffe gefertigt sein. Bevorzugte Werkstoffe sind unter den Metallen das Silber, die silberhaltigen Legierungen und versilberte Metalle, die rostfreien Edelstähle, Gold und vergoldete Metalle, das Zinn oder verzinnte Metalle. Bevorzugte Werkstoffe sind unter den Gläsern jene, die Silber in der Form von Halogeniden enthalten. Bevorzugte Werkstoffe sind unter den Keramiken jene, die Silber in der Form von Halogenid-haltigen Glasuren oder Auflagen von metallischem Silber enthalten. Bevorzugte Werkstoffe sind unter den Kunststoffen jene, die Silber in einer oder mehrerer der Formen von Silber-haltigen Pigmenten, von organischen Komplexverbindungen oder von Salzen organischer Säuren enthalten. Die bevorzugte Verwendung der silberhaltigen Werkstoffe bewirkt eine keimabweisende Oberfläche der Vorrichtung, wenn im wäßrigen Millieu gearbeitet wird. Instead of Duran glass, the devices according to the invention can also consist of one or several materials from the groups of glasses, plastics, metals, and Ceramic materials to be made. Preferred materials are among the metals Silver, the silver-containing alloys and silver-plated metals, the stainless steel, gold and gold-plated metals, tin or tin-plated metals. Preferred materials are below for glasses, those containing silver in the form of halides. Preferred materials among the ceramics are those that are in the form of halide-containing glazes or silver Metallic silver overlays included. Preferred materials are among the Plastics those containing silver in one or more of the forms of silver-containing pigments, contain organic complexes or salts of organic acids. The preferred use of the silver-containing materials causes a germ-repellent Surface of the device when working in an aqueous environment.  

Bezugszeichen-ListeReference symbol list

11

wirkstoffhaltige Filterwolle
active filter wool

22

Einhausung für das Filtermaterial
Housing for the filter material

33rd

gasgefüllte Auftriebskammer
gas-filled buoyancy chamber

44

Gaseinleitungsrohr
Gas inlet pipe

55

auftreibendes Blasen-Flüssigkeits-Gemisch
blowing bubble-liquid mixture

66

Gasheber mit Ablauf des aufgetriebenen Blasen-Flüssig­ keits-Gemisches in den Festbettfilter-Einlauf
Gas lifter with the outflow of the blown-liquid mixture into the fixed-bed filter inlet

77

-
-

88th

-
-

99

-
-

1010th

Flüssigkeits-Einstrom in den Gasheber
Liquid inflow into the gas lift

1111

Flüssigkeitsausstrom aus dem Gasheber
Liquid outflow from the gas siphon

1212th

Flüssigkeitsausstrom aus dem Festbettfilter
Liquid leakage from the fixed bed filter

1313

Flüssigkeitsausstrom aus dem Festbettfilterauslauf
Liquid outflow from the fixed bed filter outlet

1414

-
-

1515

ringförmig umlaufende Kante an der Einhausung auf die sich das Festbettfilter abstützt
circular edge on the housing on which the fixed bed filter is supported

1717th

Flüssigkeitsoberfläche in dem nicht dargestellten Behälter
Liquid surface in the container, not shown

1818th

Flüssigkeitsoberfläche im Festbettfilter-Einlauf
Liquid surface in the fixed bed filter inlet

Claims (5)

1. Verfahren zur beschleunigten Veränderung und/oder weitergehenden Veränderung der Zusammensetzung von flüssigem wäßrigen Fluid in der Form von Wasser, wäßriger Flüssigkeiten oder wäßrigen Lösung, für einen oder mehrere Zwecke der Wasserreinigung für die häusliche Trinkwassergewinnung, für die Zubereitung von Getränken für den menschlichen und tierischen Bedarf durch Reinigung, für die Zubereitung von Getränken für den menschlichen und tierischen Bedarf durch Desorption und/oder Lösung und/oder Dispersion von Wirkstoffen, für die Zubereitung von Getränken für den menschlichen und tierischen Bedarf durch Auflösung von Wirkstoffen, für die Herstellung von pharmazeutischen Präparaten und für die Abwasserreinigung, in einem Flüssigkeitsreservoir, bestehend aus einem oder mehreren Behältern die miteinander hydraulisch kommunizieren, und daß innerhalb oder außerhalb des Flüssigkeitsreservoirs mindestens ein untergetauchtes oder zumindest teilweise untergetauchtes Festbettfilter mit geflutetem Festbett angeordnet ist, mit dem die Flüssigkeit des Flüssigkeitsreservoirs behandelt wird und aus dem die behandelte Flüssigkeit in das Flüssigkeitsreservoir zurückströmt oder in eine separate Vorlage für behandelte Flüssigkeit einströmt,
wobei die durch Reinigung mit dem Festbettfilter zu behandelnde wäßrige Lösung in dem Flüssigkeitsreservoir in ihrem Bestand an einem oder mehreren der gelösten Stoffe aus der Gruppe der Schwermetalle, aus der Gruppe der Metalloide, des Aluminiums, aus der Gruppe der Erdalkalien, aus der Gruppe der Halogenverbindungen, aus der Gruppe der Radionuklide, aus der Gruppe der reduzierten Schwefelverbindungen, des Cyanids, des Nitrats, aus der Gruppe der organische Stoffe, gemindert wird und/oder
wobei die Zubereitung mittels des Festbettfilters durch einen oder mehrere Prozesse der Desorption und/oder Auflösung mit der zu behandelnden wäßrigen Lösung in dem Flüssigkeitsreservoir in ihrem Bestand an einem oder mehreren der löslichen und/oder dispergierbaren Stoffe aus der Gruppe der Pharmaka, aus der Gruppe der Inhaltsstoffe von Pflanzen, aus der Gruppe der Inhaltsstoffe von Pilzen oder aus der Gruppe der Inhaltsstoffe von Tieren, aus der Gruppe der Alkaloide, aus der Gruppe der Geschmacksstoffe, aus der Gruppe der Geschmackstoffverstärker, aus der Gruppe der Aromen, aus der Gruppe der Duftstoffe, angereichert wird,
indem durch einen oder mehrere der Prozesse der chemischen Reaktion, der physikalischen Reaktion, der Sorption, der Desorption, der Lösung, an dem in dem Flüssigkeitsreservoir angeordneten Festbettfilter enthaltend mindestens einen der Bestandteile feste und/oder flüssigen Reaktivstoff enthaltend Fasern und/oder Partikel, die mindestens einen der Bestandteile enthalten
überwiegend feste und zumindest in der flüssigen Lösung schwer löslichen Reaktivstoffe aus mindestens einer der Stoffgruppen der Sorbentien, der Katalysatoren und/oder der chemischen Reagentien enthalten,
überwiegend feste und zumindest in der flüssigen Lösung lösliche Reaktivstoffe aus mindestens einer der Stoffgruppen der Desorbentien, der löslichen Stoffe, der löslichen Bindemittel, enthalten
und wobei die Filterstrecke des Festbettfilters zwischen einem Einlauf und einem Auslauf mittels hydraulisch wirksamer Einhausung umschlossen ist und wobei die Filterstrecke mit überwiegend parallel verlaufenden Strömungsfäden durchströmt wird und wobei die Filterstrecke des Festbettfilters vollständig untergetaucht ist oder zumindest teilweise untergetaucht ist,
dadurch gekennzeichnet, daß dazu an mindestens einer Lokalität in mindestens einem Behälter des Flüssigkeitsreservoirs ein gasförmiges Medium derart zugeführt und abgesondert wird, daß es in der Form eines Blasen-Flüssigkeitsgemisches in einem Rohr aufsteigt und daß aus dem aufgestiegenen Flüssigkeits-Blasengemisch die Gasblasen abgetrennt werden und daß der verbleibende Flüssigkeitsanteil durch die Filterstrecke des Festbettfilters hindurchgeleitet wird.
1. A method for accelerated change and / or further change in the composition of liquid aqueous fluid in the form of water, aqueous liquids or aqueous solution, for one or more purposes of water purification for domestic drinking water production, for the preparation of beverages for human and animal needs by cleaning, for the preparation of drinks for human and animal needs by desorption and / or solution and / or dispersion of active ingredients, for the preparation of drinks for human and animal needs by dissolving active ingredients, for the manufacture of pharmaceutical Preparations and for wastewater treatment, in a liquid reservoir, consisting of one or more containers that communicate hydraulically with one another, and that at least one submerged or at least partially submerged inside or outside the liquid reservoir arranged fixed bed filter with a flooded fixed bed with which the liquid of the liquid reservoir is treated and from which the treated liquid flows back into the liquid reservoir or flows into a separate template for treated liquid,
wherein the aqueous solution to be treated by cleaning with the fixed bed filter in the liquid reservoir consists of one or more of the solutes from the group of heavy metals, from the group of metalloids, aluminum, from the group of alkaline earths, from the group of halogen compounds , from the group of radionuclides, from the group of reduced sulfur compounds, cyanide, nitrate, from the group of organic substances, is reduced and / or
wherein the preparation by means of the fixed bed filter through one or more processes of desorption and / or dissolution with the aqueous solution to be treated in the liquid reservoir in its existence of one or more of the soluble and / or dispersible substances from the group of pharmaceuticals, from the group of Ingredients of plants, from the group of ingredients of mushrooms or from the group of ingredients of animals, from the group of alkaloids, from the group of flavors, from the group of flavor enhancers, from the group of flavors, from the group of fragrances, is enriched
by one or more of the processes of the chemical reaction, the physical reaction, the sorption, the desorption, the solution, on the fixed bed filter arranged in the liquid reservoir and containing at least one of the constituents of solid and / or liquid reactive substance containing fibers and / or particles contain at least one of the components
contain predominantly solid and at least poorly soluble reactive substances from at least one of the substance groups of sorbents, catalysts and / or chemical reagents, at least in the liquid solution,
predominantly solid and at least soluble in the liquid solution reactive substances from at least one of the groups of desorbents, the soluble substances, the soluble binders
and the filter section of the fixed bed filter is enclosed between an inlet and an outlet by means of hydraulically effective housing and wherein the filter section is flowed through with predominantly parallel flow threads and wherein the filter section of the fixed bed filter is completely submerged or at least partially submerged,
characterized in that a gaseous medium is supplied and separated in at least one locality in at least one container of the liquid reservoir in such a way that it rises in the form of a bubble-liquid mixture in a tube and that the gas bubbles are separated from the liquid-bubble mixture which has risen and that the remaining liquid portion is passed through the filter section of the fixed bed filter.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Festbettfilter schwimmend angeordnet ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the fixed bed filter floating is arranged. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Festbettfilter hängend angeordnet ist.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the fixed bed filter is arranged hanging. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Festbettfilter liegend angeordnet ist.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the fixed bed filter lying is arranged. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Festbettoberfläche des Festbettfilters zu der darüber stehenden Flüssigkeitsoberfläche mindestens ¼ der Filterstrecke beträgt.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the distance of the Fixed bed surface of the fixed bed filter to the liquid surface above it is at least ¼ of the filter section.
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