DE10352460A1 - Mittel und/oder Verfahren zur Adsorption von Trihalogenmethanen (Haloformen) und AOX sowie zur Reduzierung von Chloraminen aus Wasser, insbesondere aus Schwimm- und Badebeckenwasser - Google Patents
Mittel und/oder Verfahren zur Adsorption von Trihalogenmethanen (Haloformen) und AOX sowie zur Reduzierung von Chloraminen aus Wasser, insbesondere aus Schwimm- und Badebeckenwasser Download PDFInfo
- Publication number
- DE10352460A1 DE10352460A1 DE2003152460 DE10352460A DE10352460A1 DE 10352460 A1 DE10352460 A1 DE 10352460A1 DE 2003152460 DE2003152460 DE 2003152460 DE 10352460 A DE10352460 A DE 10352460A DE 10352460 A1 DE10352460 A1 DE 10352460A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- adsorption
- activated carbon
- field
- water
- powdered activated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/027—Nanofiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/147—Microfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/16—Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/045—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing sulfur, e.g. sulfates, thiosulfates, gypsum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
- B01J20/106—Perlite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/14—Diatomaceous earth
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/3441—Regeneration or reactivation by electric current, ultrasound or irradiation, e.g. electromagnetic radiation such as X-rays, UV, light, microwaves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
- B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
- B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/36—Organic compounds containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/42—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from bathing facilities, e.g. swimming pools
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Adsorption von Trihalogenmethanen (Haloformen) und AOX sowie zur Reduzierung von Chloraminen aus Wasser, insbesondere aus Schwimm- und Badebeckenwasser, aus den Einzelstoffen oder Gemischen von Pulveraktivkohle und/oder andere adsorbierende Stoffe wie Perlite und/oder Diathomeen (Kieselgur) und/oder Zeolithe und/oder Natriumhydrogensulfat und/oder andere saure Salze und/oder Säuren und/oder Wasser und/oder Tablettierhilfsstoffe wie Talkum oder anderen enthält.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Adsorption von Trihalogenmethanen (Haloformen) und AOX sowie zur Reduzierung von Chloraminen aus Wasser, insbesondere aus Schwimm- und Badebeckenwasser.
- Bei der Desinfektion von Schwimm- und Badebeckenwasser entstehen aus Chlor und organischen Stoffen (Kohlenstoff und Stickstoffverbindungen) unerwünschte Reaktionsprodukte. Diese Belastungsstoffe können sowohl durch das Füllwasser (z.B. Huminstoffe) oder durch den Badegast (Schmutzeintrag) ins Beckenwasser gelangen. Die Reaktionsprodukte aus organischer Substanz und Chlor sind in erster Linie Trihalogenmethane, hier zum größten Teil Chloroform, AOX sowie Chloramine (gebundenes Chlor), hier zum größten Teil Monochloramin (NH2Cl).
- Diese Stoffe und Stoffgruppen können, bei zu hoher Konzentration im Badewasser, die menschliche Gesundheit schädigen. Trihalogenmethane stehen beispielsweise im Verdacht kanzerogene und mutagene Eigenschaften zu haben. Der Entwurf der Schwimmbeckenwasserverordnung und die DIN 19643 (Aufbereitung und Desinfektion von Schwimm- und Badebeckenwasser) beinhalten deshalb Grenzwerte für die oben genannten Stoffe. Die Werte betragen für Chloramin maximal 0,2 mg/l und für Trihalogenmethan maximal 20 μg/l.
- Wie bereits in den Deutschen Patenten
DE 43 27 598 undDE 43 27 599 dargestellt wurde, haben umfangreiche Untersuchungen des Bundesgesundheitsamtes gezeigt, dass durch den Einsatz von Pulveraktivkohle Trihalogenmethane adsorbiert und Chloramine reduziert werden, was zu einer wesentlichen Verbesserung der Beckenwasserqualität führt. Durch die Reduzierung des gebundenen Chlors erhält man zusätzlich ein geruchsfreies Schwimmbeckenwasser und verhindert dadurch gleichzeitig den typischen Chlorgeruch in der Hallenluft. - Diese eben genannten Schriften beschreiben, dass spezielle Pulveraktivkohle in den Umwälzkreislauf zudosiert wird, im Fall von Ein- oder Mehrschichtfiltern vor das Filter. Mittlerweile hat sich dieses Verfahren etabliert. Auch bei Anschwemmfiltern oder bei Membranfiltern wird Pulver-Aktivkohle jetzt zudosiert.
- Dies erfolgt entweder trocken oder aus dosiertechnischen als wässrige Suspension.
- Diese Suspensionen können stark alkalisch reagieren. Dies bewirkt eine teilweise oder vollständige Ausfällung der Härtebildner des Suspensionswassers und führt zu Inkrustationen im Suspensionsbehälter, der Dosieranlage und der Dosierleitungen. Des weiteren wurde festgestellt, dass im neutralen bzw. basischen Milieu eine starke Verkeimung der bevorrateten Pulveraktivkohle-Suspension auftritt, ein Umstand, der bei der Aufbereitung von Schwimmbeckenwasser unbedingt vermieden werden muss. Deshalb wird von o.g. DIN 19643 ein pH-Wert von kleiner gleich pH 2 für Pulveraktivkohle-Suspensionen gefordert. Ein weiterer Punkt ist die gute Filtrierbarkeit des zugegebenen Pulverkohleproduktes um so ein Durchschlagen zum einen als auch andererseits ein zu schnelles Verstopfen des Filters zu vermeiden. Zu feines Produkt schlägt durch, zu grobes Produkt wird nur auf der Filteroberfläche angeschwemmt und verstopft den Filter zu schnell. Bei Anschwemmfiltern oder Membranfiltern ist dies meist umgekehrt. Die eben genannten Schriften setzen Korngrößen in einem engen Spektrum ein. Dieses Spektrum ist jedoch speziell bei Anschwemmfiltern oder der neusten Entwicklungen in der Membrantechnik relativ eng. Die Filterstandzeiten oder auch Adsorptionsleistungen sind in anderen Korngrößenbereichen noch erheblich zu steigern. So zeigt sich, dass gröberer Korngrößen (> 100 μm) die Standzeit von Anschwemmfiltern erheblich steigern lässt. Auch ein Einsatz anderer Adsorptionsmittel wie Zeolithe, auch in Mischung mit Aktivkohle wirkte hinsichtlich der Standzeiten positiv, dadurch dass die Permeabilität durch eine Mischung erheblich gesteigert werden konnte.
- Weiter kann durch ein sehr feines Spektrum wiederum die Adsorptionsleistung, vor allem in Kombination mit Membrantechnologie signifikant erhöht werden. Es zeigte sich bei der Mikrofiltration, dass bei feiner Korngröße der eingesetzten Pulver-Aktivkohle (1-60μm) die Abbauleistung bez.- gebundenem Chlor und AOX wesentlich gesteigert werden konnte.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Mittel so weiterzuentwickeln, dass die eingangs genannten Probleme vermieden werden.
- Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst Die eingangs genannten Schriften engen das Spektrum in einen Bereich zwischen 4 und etwa bis zu 200 μm ein.
- Das erfinderische Mittel zeigt in seiner feinen Fraktion bezüglich der Adsorption von Trihalogenmethanen und des Abbaues von Chloraminen eine überraschend gute Wirkung. In seiner groben Fraktion hingegen zeigt es besonders gute Wirkung bezüglich der Anschwemmfilter- oder Membranstandzeiten.
- Das Natriumhydrogensulfat, eines der möglichen Additive, oder andere saure Salze oder Säuren sind dazu bestimmt, in vorteilhafter Weise eine Ausfällung der Härtebildner des Suspensionswassers, wie auch eine Verkeimung der Suspension zu verhindern.
- Das erfindungsgemäße Mittel ermöglicht es zum ersten, eine Aktivkohle-Suspension mit einem pH-Wert kleiner gleich pH 2 durch einfache Zugabe des Natriumhydrogensulfates, anderer saurer Salze oder der Säuren als Bestandteil des Mittels in Wasser herzustellen und zum zweiten durch die Pulveraktivkohle, als weiterer Bestandteil des Mittels, die in mit Chlor behandeltem Wasser vorhandenen Stoffe unter die geforderten Richtkonzentrationen zu reduzieren.
- Dabei wird als erste Reaktion nach Zugabe des Mittels der pH-Wert des Suspensionswassers auf den erforderlichen Wert gebracht. In diesem Fall treten parallel zwei chemische Reaktionen auf: Durch die zum Teil basisch reagierenden Oberflächenoxide der Pulveraktivkohle findet eine pH-Wert-Anhebung statt, während gleichzeitig das Natriumhydrogensulfat oder die Metallsalze oder die Säuren den pH-Wert absenken. Dabei ist das Mischungsverhältnis so eingestellt, dass der pH-Wert unabhängig von der jeweiligen Zusammensetzung des für die Suspension notwendigen Wassers unter pH 2 liegt.
- Für die weiteren Reaktionen im aufzubereitenden Wasser wird die o.g. Suspension vor das jeweilige Filter, im Falle einer Flockungsstufe zwischen Flockungsmittelzugabe und Filter, dosiert und anschließend komplett vom jeweiligen Filter aufgefangen.
- Im Fall von Anschwemmfiltern wird zum Teil auf die Säurezugabe verzichtet, wenn die Pulver-Aktivkohle direkt in den Anschwemmbehälter gegeben wird. Denn hier kann, aufgrund der hier im Wasser vorhandenen Desinfektionsmittel meist keine Verkeimung auftreten.
- Dabei lagert sich die feine Fraktion der Pulveraktivkohle bis tief in das Sandfilter ein und gewährleistet die geforderten Filterstandzeiten. Die Reaktionen mit den o.g. Schadstoffen finden sofort nach Zugabe der Pulveraktivkohle, aber auch während des Aufenthalts der Pulveraktivkohle im Filter, bis zu dessen Rückspülen, statt.
- Im Fall von Anschwemmfiltern oder auch anderen Membranfiltern, die zukünftig auch im Bereich der Wasseraufbereitung des Kreislaufwassers oder des Schlammwassers Einzug finden, wird dann Pulver-Aktivkohle bevorzugt der gröberen Fraktion auf dieser Oberfläche der Membranen (Mikro-, Ultra- oder Nanofiltration) angeschwemmt. Auch die feine Fraktion ist hier einsetzbar, wenn es darum geht, hohe Abbaugeschwindigkeiten erzielen zu müssen. In Kombination mit Filterhilfsmitteln oder anderen Adsorptionsmitteln wie Diathomeen, Kieselgur, Perlite, Zellstoff, Zeolithe usw. können so spezifische Adsorptionseigenschaften mit Filterhydraulischen Eigenschaften beliebig kombiniert werden, ob mit oder ohne Säuren. Hierbei zeigt es sich bei Anschwemmfiltern als sinnvoll, die gröbere Korngrößenverteilung einzusetzen. Dies erhöht die Filterstandzeit, da der Druckanstieg in diesem Fall wesentlich schwächer ausfällt. Weiter zeigte sich, dass bei gröberem Korn bei vielen Pulver-Aktivkohle auch die Permeabilität größer ist, also der Druckverlust an der Membran oder dem Anschwemmfilterelement kleiner ist.
- Als weiterer Vorteil hat sich herausgestellt, sogenannte dotierte Pulver-Aktivkohlen oder auch katalytische Pulver-Aktivkohlen (z.B. katalytische Eigenschaften durch Einsatz von Harnsstoffen wie Harnsäure bei der Produktion) einzusetzen, die den Abbau von Chloraminen und AOX zum Teil bei einigen Schwimmbädern beschleunigen.
- Dabei treten folgende Reaktionen auf:
- 1. Adsorption von Trihalogenmethanen (Haloformen) und AOX an der Pulveraktivkohle
- 2. Abbau von Chloramin durch die Pulveraktivkohle
- Nach einer maximalen Filterstandzeit, bei Sandfiltern schlägt die DIN 19643 zwei Tage vor, bei Anschwemmfiltern/Membrantechnik zum Teil über 10 Tagen, wird das Filter gespült und die verbrauchte bzw. beladene Pulveraktivkohle aus dem System entfernt, so dass immer wieder neues Mittel zugeführt werden kann. Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, dessen Zweckmäßigkeit sich bei Versuchen und durch Vergleichsmessungen erwiesen hat.
- Das Stoffgemisch wird mit einer Presse in Tablettenform gepresst. Dabei ergeben sich im wesentlichen 3 Varianten an Presslingen:
- • Pressling 1 entsteht durch Pressung eines Gemisches aus Pulveraktivkohle, Wasser und Natriumhydrogensulfat oder anderer saurer Salze sowie gegebenenfalls eines Tablettenhilfsmittels wie Talkum.
- • Pressling 2 entsteht durch die Pressung von 2 Schichten aus Pulveraktivkohle und Natriumhydrogensulfat oder anderer saurer Salze sowie gegebenenfalls eines Tablettenhilfsmittels.
- • Pressling 3 entsteht durch Pressung eines Gemisches aus Pulveraktivkohle und flüssiger Säure sowie gegebenenfalls eines Tablettenhilfsmittels.
- Es erweist sich als zweckmäßig, wenn die Pulveraktivkohle und das Natriumhydrogensulfat, andere saure Salze oder die Säuren als Mischung dieser Einzelstoffe mit einem Mischungsverhältnis von 500:1 bis 1:1 vorliegen. Ebenso ist es möglich, die Pulveraktivkohle und das Natriumhydrogensulfat oder die Säuren als Tablette geformt mit einem Tablettenhilfsmittel zu versehen, das zum Verbessern der Auflösungseigenschaften der Tablette oder des Presslings beiträgt. Dabei ist es von Vorteil, wenn der gewichtsmäßige Anteil von Pulveraktivkohle zum Natriumhydrogensulfat oder den Säuren zwischen 500:1 und 1:1 beträgt. Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Pulveraktivkohle wasserdampfaktiviert ist, eine Jodzahl von mindestens 300 mg Jod/g aufweist und eine Korngrößenverteilung 1. bei Sand- und Mehrschichtfiltern zwischen 1 und 100 μm, bei Anschwemmfiltern zwischen 4 und 300 μm besitzt. Auch hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Pulveraktivkohle eine Schüttdichte von 100–800 g/l aufweist. Zur Verwendung gelangt Natriumhydrogensulfat als Trockenprodukt, vorzugsweise als feine Perlen mit einer Korngrößenverteilung von 0,01–10 mm oder flüssige Säuren.
Claims (18)
- Mittel zur Adsorption von Trihalogenmethanen (Haloformen) und AOX sowie zur Reduzierung von Chloraminen aus Wasser, insbesondere aus Schwimm- und Badebeckenwasser, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel aus den Einzelstoffen oder Gemischen von Pulveraktivkohle und/oder andere adsorbierende Stoffe wie Perlite und/oder Diathomeen (Kieselgur) und/oder Zeolithe und/oder Natriumhydrogensulfat und/oder andere saure Salze und/oder Säuren und/oder Wasser und/oder Tabletttierhilfsstoffe wie Talkum oder andere enthält
- Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulveraktivkohle – eine Jodzahl von mindestens 300 mg Jod/g aufweist und eine Korngrößenverteilung zwischen 1 und 400 μm und/oder eine feine Fraktion von 1 bis 100 μm bzw. eine grobe Fraktion von bis zu 400 μm aufweist.
- Mittel nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulveraktivkohle und/oder anderen Adsorbentien und das Natriumhydrogensulfat, andere saure Salze oder die Säuren als trockene oder durch eine Flüssigkeit wie Wasser pastös gemachte Mischung dieser Einzelstoffe mit einem Mischungsverhältnis von 500:1 bis 1:1 vorliegen, oder beim Einsatzort in dieses Mischungsverhältnis gebracht werden.
- Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulveraktivkohle und das Natriumhydrogensulfat, andere saure Salze oder die Säuren als feste Tablette oder Pressling gestaltet sind.
- Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulveraktivkohle und das Natriumhydrogensulfat oder andere saure Salze als feste Tablette oder Pressling aus mindestens einer Schicht Pulveraktivkohle und mindestens einer Schicht Natriumhydrogensulfat oder anderer saurer Salze vorliegt und dass der gewichtsmäßige Anteil von Pulveraktivkohle zu Natriumhydrogensulfat oder anderer saurer Salze zwischen 500:1 und 1:1 beträgt.
- Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel als Suspension vorliegt
- Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulveraktivkohle eine Schüttdichte von 100–800 g/l aufweist.
- Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Natriumhydrogensulfat oder andere saure Salze trocken als feine Perlen oder Kristallisat mit einer Korngrößenverteilung von 0,01–10 mm vorliegt.
- Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulveraktivkohle in einer genau definierten Korngrößenverteilung vorliegt, und somit optimale Filtrierbarkeit aufweist. (
1 ) - Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Pulveraktivkohle katalytische Eigenschaften aufweist und/oder mit Stoffen dotiert ist, bevorzugt Silber oder Kupfer um keimtötende Wirkung aufzuweisen oder anders Stoffe wie Platin oder Gold um andere katalytische Wirkung aufzuweisen.
- Mittel nach den Ansprüchen 1–10 dadurch gekennzeichnet, dass die unter 1 genannten Stoffe je nach Bedarf in unterschiedlichen Variationen und Mischungsverhältnissen zum Einsatz gebracht werden und/oder erst vor Gebrauch hergestellt, also gemischt werden, vorzugsweise auch durch ein Vakuum beispielsweise in der Pulver-Aktivkohle.
- Mittel nach den Ansprüchen 1–11 dadurch gekennzeichnet, dass mit den unter 1 genannten Stoffen spezielle hochreaktive Filterbetten, auch ohne Sand oder Mebrabmaterial, hergestellt werden.
- Verfahren nach 1 bis 12 zur Verbesserung der Adsorptionseffizienz an Adsorptionsmitteln, insbesondere an Aktivkohle und der unter 1 genannten Stoffe, durch Anlegen von elektromagnetischen Feldern, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Erzeugung der Felder notwendigen Elektroden isoliert sind und infolgedessen ein Stromfluss nur aufgrund der erhöhten Adsorptionsleistung entsteht, welcher der dabei frei werdenden zusätzlichen Adsorptionswärme entspricht. (keine Elektrosorption) Die Verbesserung der Adsorptionseffizienz ist dabei keineswegs auf Adsorption aus wässrigen Lösungen beschränkt, sondern bezieht sich natürlich auch auf Luftfiltration. Zu 13 Adsorption ist ein quantenmechanisches Phänomen, dessen bestimmende Kräfte die durch Dipol-Dipol-Wechselwirkung induzierten Van-der-Waals-Kräfte sind. Durch Anlegen eines äußeren Feldes kann nun diese Wechselwirkung manipuliert werden. So erhöht ein homogenes elektrisches Feld von etwa 3000 V pro Meter die Adsorption von Butan an Aktivkohle bereits um 30%, ebenso ist eine erhöhte Reaktionskinetik festzustellen, in dem Sinn, dass die Kohle bereits bei gleicher Butankonzentration eine höhere Beladung aufweist. Mit zunehmender Feldstärke ist ein Ansteigen der Adsorptionseffizienz zu beobachten. Dieser Effekt wird zum einem durch ein von Außen induziertes Dipolmoment, das dem selbstinduzierten überlagert ist (Superpositionsprinzip), erzielt, und zum anderen durch die sich im homogenen Feld einstellende Ausrichtung der miteinander wechselwirkenden Teilchen. Im Gegensatz zur schon angewandten Elektrosorption an Oberflächen sind die Elektroden bei der vorgeschlagenen Anwendung jedoch isoliert, so dass die Spannung im Prinzip nur durch die Durchbruchspannung der Isolierung beschränkt wird. Ebenso treten gefährliche chemische Reaktionen aufgrund eines Stromflusses im Adsorptionsbett nicht auf, da der einzig stattfindende Stromfluss zwischen den Elektroden aufgrund einer Kapazitätserhöhung der Vorrichtung infolge erhöhter Adsorption und einer damit zunehmenden Dielektrizitätskonstanten über die zur Erzeugung des Feldes notwendige Stromquelle und nicht innerhalb des Adsorptionsbettes auftritt.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Adsorptionsprozess durch ein homogenes elektrisches Feld, das mit einer Vorrichtung in der Weise eines Plattenkondensators erzeugt wird, verstärkt wird. Zu 14 Die einfachste Art einer Beeinflussung der Adsorptionsleistung besteht im Anlegen eines homogenen elektrischen Feldes, das mit zwei Elektroden in der Anordnung eines Plattenkondensators erzeugt wird. Die Feldstärke kann dabei entweder über den Abstand der Platten oder über die angelegte Spannung beeinflusst werden. Entsprechende Versuche zur Adsorption speziell von Butan an Aktivkohle wurden durchgeführt.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein inhomogenes elektrisches Feld, das durch eine beliebige Geometrie der Elektroden erzeugt wird, den Adsorptionsprozess optimiert. Zu 15 Ist ein homogenes Feld aufgrund technischer Gründe nicht realisierbar, so kann auf ein inhomogenes Feld zurückgegriffen werden, da wegen der Größe der zu adsorbierenden Teichen das Feld lokal als homogen angesehen werden kann. Dabei ist es zweitrangig durch welche Elektrodengeometrie das Feld erzeugt wird, wichtig ist, dass der Gradient des Feldes auf molekulare Größe (Angström) klein ist, und es infolgedessen lokal als homogen betrachtet werden kann. Eine einfach Realisierung eines inhomogenen Feldes stellen z.B. wechselweise positiv und negativ geladenen Drähte innerhalb des Adsorptionsbettes dar.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass durch die in einem Magnetfeld erfolgte Orientierungspolarisation und die Vergrößerung der Anziehungskräfte der Adsorptionsprozess optimiert wird. Zu 16 Wird ein homogenes Magnetfeld angelegt, so gestaltet die Situation sich etwas komplizierter. Die Konstante der Van-der-Waals-Kraft hängt nicht nur von den Zuständen der sich gegenseitig beeinflussenden Atome, bzw. Moleküle ab, sondern auch von der gegenseitigen Orientierung, d.h. von der Drehimpulsprojektion ω auf die Verbindungslinie zwischen den sich beeinflussenden Teilchen. Ein äußeres Magnetfeld bewirkt nun eine Ausrichtung des Drehimpulses, so dass eine erhöhte Adsorption stattfindet. Haben beide Teilchen von Null verschiedene Bahndrehimpulse und Gesamtdrehimpulse, so entsteht folgende Situation. Der Mittelwert des Dipolmoments ist in jedem beliebigen Atomzustand Null. Der Mittelwert des Quadrupolmoments ist (in Zuständen mit L, J ungleich Null S=1/2) von Null verschieden. Das Quadrupol-Quadrupol-Glied im Störoperator ergibt daher bereits in der ersten Näherung ein von Null verschiedenes Ergebnis, und die Wechselwirkungsenergie der Teilchen nimmt nicht mit der sechsten, sondern mit der fünften Potenz des Abstandes ab. Komplexe, insbesondere giftige Verbindungen wie z.B. Dioxine, Furane und Giftgase usw., haben im Allgemeinen einen nicht verschwindenden Gesamtdrehimpuls, so dass sich aus den oben genannten Gründen durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes und der sich damit einstellenden gegenseitigen Orientierung eine erhöhte Adsorptionsleistung ergibt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein geeignet gewähltes Wechselfeld gezielt eine erhöhte Adsorptionsleistung für einzelne Verbindungen erreicht wird. Zu 17 Ein geeignet gewähltes elektromagnetisches Wechselfeld bringt die zu adsorbierenden Atome bzw. Moleküle in einen energetisch höheren Zustand, was im allgemeinen mit einem höheren Gesamtdrehimpuls verbunden ist. Aufgrund der Spinabhängigkeit der Van-der-Waals-Kräfte ist so eine Erhöhung der Adsorptionsleistung zu erwarten und durch das zusätzlich entstehende magnetische Moment ist eine Beeinflussung durch Magnetfelder ebenfalls möglich. Durch die Wahl der Frequenz des elektromagnetischen Feldes können hierbei je nach den jeweils auftretenden Resonanzen gezielt einzelne Verbindungen zu erhöhter Adsorption gebracht werden. Die zu adsorbierenden Teilchen können natürlich vor dem Filter angeregt werden, wenn die Lebensdauer der angeregten Zustände lang genug ist. Dies kann speziell dazu benutzt werden um radioaktive Verunreinigungen in nuklearen Anlagen zu filtern, insbesondere radioaktive Edelgase, da diese keinen Gesamtdrehimpuls besitzen, der jedoch durch ein geeignet gewähltes Wechselfeld induziert werden kann.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1–17, dadurch gekennzeichnet, dass durch plötzliches Einschalten der Felder eine erhöhte Adsorptionsleistung einsetzt. Zu 18 Da zur Aufrechterhaltung eines Magnetfeldes ständig Energie benötigt wird (wenn keine Supraleitung vorliegt) kann der erhöhte Adsorptionsprozess im Havariefall oder wenn eine spezielle Reinigungsprozedur stattfinden soll durch Einschalten der Felder ausgelöst werden, und somit die Energie für den Dauerbetrieb minimiert werden. Dies ist bei Anlegen eines statischen elektrischen Feldes jedoch nicht notwendig.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2003152460 DE10352460A1 (de) | 2003-11-07 | 2003-11-07 | Mittel und/oder Verfahren zur Adsorption von Trihalogenmethanen (Haloformen) und AOX sowie zur Reduzierung von Chloraminen aus Wasser, insbesondere aus Schwimm- und Badebeckenwasser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2003152460 DE10352460A1 (de) | 2003-11-07 | 2003-11-07 | Mittel und/oder Verfahren zur Adsorption von Trihalogenmethanen (Haloformen) und AOX sowie zur Reduzierung von Chloraminen aus Wasser, insbesondere aus Schwimm- und Badebeckenwasser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10352460A1 true DE10352460A1 (de) | 2005-06-09 |
Family
ID=34559550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2003152460 Withdrawn DE10352460A1 (de) | 2003-11-07 | 2003-11-07 | Mittel und/oder Verfahren zur Adsorption von Trihalogenmethanen (Haloformen) und AOX sowie zur Reduzierung von Chloraminen aus Wasser, insbesondere aus Schwimm- und Badebeckenwasser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10352460A1 (de) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2949461A1 (fr) * | 2009-09-03 | 2011-03-04 | Degremont | Procede de traitement d'une eau chargee en matieres organiques |
| EP2377820A1 (de) * | 2010-04-15 | 2011-10-19 | Herr Eberhard Wistuba | Reinigungseinheit zum Aufbereiten von Wasser |
| WO2013036601A1 (en) * | 2011-09-07 | 2013-03-14 | Embro Corporation | Use of moss to reduce disinfection by-products in water treated with disinfectants |
| CN103111259A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-05-22 | 上海理工大学 | 一种净水剂及其制备方法 |
| US9795809B2 (en) | 2013-12-23 | 2017-10-24 | Embro Corporation | Use of moss to improve dental health |
| EP4317082A1 (de) | 2022-08-03 | 2024-02-07 | HOFFMANN Maschinen- und Apparatebau GmbH | Verfahren zur reinigung von abwasser mit einem anschwemmfilter |
-
2003
- 2003-11-07 DE DE2003152460 patent/DE10352460A1/de not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2949461A1 (fr) * | 2009-09-03 | 2011-03-04 | Degremont | Procede de traitement d'une eau chargee en matieres organiques |
| EP2377820A1 (de) * | 2010-04-15 | 2011-10-19 | Herr Eberhard Wistuba | Reinigungseinheit zum Aufbereiten von Wasser |
| WO2013036601A1 (en) * | 2011-09-07 | 2013-03-14 | Embro Corporation | Use of moss to reduce disinfection by-products in water treated with disinfectants |
| US9005449B2 (en) | 2011-09-07 | 2015-04-14 | Embro Corporation | Use of moss to reduce disinfection by-products in water treated with disinfectants |
| CN103111259A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-05-22 | 上海理工大学 | 一种净水剂及其制备方法 |
| US9795809B2 (en) | 2013-12-23 | 2017-10-24 | Embro Corporation | Use of moss to improve dental health |
| EP4317082A1 (de) | 2022-08-03 | 2024-02-07 | HOFFMANN Maschinen- und Apparatebau GmbH | Verfahren zur reinigung von abwasser mit einem anschwemmfilter |
| DE102022119484A1 (de) * | 2022-08-03 | 2024-02-08 | Hoffmann Maschinen- Und Apparatebau Gmbh | Verfahren zur Reinigung von Abwasser |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2930194C2 (de) | Vorrichtung zum Aufbereiten von Abwasser | |
| DE69120295T2 (de) | Elektrodeionisierungsvorrichtung | |
| DE69019690T2 (de) | Verfahren zur Filtrierung und Reinigung von Wasser. | |
| EP0371187B1 (de) | Verfahren zum Entfernen von Pflanzenbehandlungsmitteln aus Rohwasser | |
| DE69432770T2 (de) | Elektrolytisches Verfahren und Vorrichtung zur kontrollierten Oxydation oder Reduktion von organischen und anorganischen Stoffen in wässrigen Lösungen | |
| DE60308189T2 (de) | Abwasserbehandlung mittels fest-flüssigtrennung und gepulste elektrische felder | |
| DE69421751T2 (de) | Verfahren zur Reinigung von Abwässern durch Oxidation auf einen Adsorbentträger | |
| EP2981508B1 (de) | Verfahren zur abtrennung fluorierter organischer verbindungen aus kontaminierten fluiden und hierfür verwendete adsorbenskomponente und adsorbens-kit | |
| EP3016912A1 (de) | Verfahren zur abwasserbehandlung und einrichtung zur durchführung dieses verfahrens | |
| EP1243561A2 (de) | Verfahren zur Aufbereitung von schadstoffhaltigen Wässern mit Hilfe eines Eisen(III)-Katalysators | |
| DE19540469A1 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung von elektrolytisch ionisiertem Wasser | |
| Biswas et al. | Synergistic antibacterial activity of a combination of silver and copper nanoparticle impregnated activated carbon for water disinfection | |
| DE202009012539U1 (de) | Einrichtung zur Abwasserbehandlung | |
| EP1268028B1 (de) | Verfahren zum entkeimenden und reinigenden spülen partikelhaltiger filterbetten | |
| DE102015006706A1 (de) | Kontinuierliches Verfahren zur Entfernung von Mikro-Verunreinigungen aus biologisch geklärtem, kommunalen Abwasser | |
| DE10352460A1 (de) | Mittel und/oder Verfahren zur Adsorption von Trihalogenmethanen (Haloformen) und AOX sowie zur Reduzierung von Chloraminen aus Wasser, insbesondere aus Schwimm- und Badebeckenwasser | |
| EP2377820B1 (de) | Reinigungseinheit zum Aufbereiten von Wasser | |
| DE102013007992A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Desinfektion und Filtration von Wässern | |
| EP1172335B1 (de) | Verfahren zur Reinigung von Kerzenfiltern und Membrananlagen | |
| DE19801937A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von hochbeladenem Algen-Oberflächenwasser | |
| DE102008063084A1 (de) | Mittel und/oder Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Fluiden und Gasen, insbesondere Wasser und Luft | |
| EP2754158B1 (de) | Verfahren zur abtrennung von radioaktiven nukliden mittels keramischer filtermembranen | |
| DE102010020105A1 (de) | Kreislaufführung des Eisens im Photo-Fenton-Prozess | |
| DE102017007440A1 (de) | Verfahren zur Entfernung von organischen Verbindungen aus biologisch geklärtem, vorfiltriertem Abwasser | |
| DE60113464T2 (de) | Verfahren zum entionisieren und klären des in einer funkenerosionsmaschine verwendeten wässrigen mediums und bei dem verfahren verwendetes produkt |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
| 8141 | Disposal/no request for examination |