DE19748997C2 - Verfahren zum Betrieb einer Umkehrosmoseanlage - Google Patents
Verfahren zum Betrieb einer UmkehrosmoseanlageInfo
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- 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
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer
Umkehrosmoseanlage.
Bekannte Umkehrosmoseanlagen umfassen ein oder mehrere Mem
branmodule, die über eine Zuleitung mit Einspeisewasser
versorgt werden. Um einen entsprechenden Druck zu erzeugen,
ist in der Zuleitung eine Pumpe vorgesehen, die nicht nur
für ein entsprechendes Druckgefälle an der Membran, sondern
auch einen entsprechenden Druck in einer ausgangsseitig an
dem Membranmodul angeschlossenen Permeatleitung sorgt. Die
Permeatleitung führt zu einem oder mehreren Verbrauchern,
die gegebenenfalls über einstellbare Ventile mit der je
weils benötigten Menge des Permeats versorgt werden. In der
Permeatleitung ist eine Leitfähigkeitsmeßzelle vorgesehen,
die mit einer Steuervorrichtung verbunden sind, so daß in
Abhängigkeit der jeweiligen Qualität des Permeats auf den
Betrieb der Umkehrosmoseanlage Einfluß genommen werden
kann. Sofern keine Permeatanforderung durch einen der Ver
braucher vorliegt, wird die Pumpe abgeschaltet, das heißt,
die Umkehrosmoseanlage wird diskontinuierlich in Abhängig
keit der Verbrauchsanforderungen betrieben. Um die Be
triebsbedingungen zu verbessern, wurde bereits vorgeschla
gen, im Bereich der Permeatleitung vor den Verbrauchern ei
nen Druckspeicher anzuordnen, so daß eine bestimmte Per
meatmenge in einem bestimmten Druckbereich bereit gehalten
wird, wenn die Pumpe abgeschaltet ist. Auf diese Weise sind
kurzzeitige Permeatentnahmen auch möglich während des
Stillstandes der Pumpe oder auch in deren Anlaufphase.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei einer solchen
Anlage die Qualität des produzierten Permeats großen
Schwankungen unterworfen ist. Bedingt durch Konzentrations
ausgleich der Salze über die Membran bei Stillstand der
Pumpe ist die Qualität des Permeats innerhalb eines be
stimmten Zeitabschnittes nach jeder Zuschaltung schlechter
als im Betriebszustand nach der Anlaufphase. Bedingt durch
die stark schwankenden Verbrauchsanforderungen kommt es zu
einem häufigen Zu- und Abschalten der Anlage, was letztend
lich jedes mal die Abscheidung des Permeats unzureichender.
Qualität bedingt, bis sich ein stationärer Betriebszustand
an der Membran eingestellt hat, der die Voraussetzung für
die Erzeugung eines Permeats mit entsprechend niedriger
Leitfähigkeit ist.
In der DE 42 39 867 A1 ist ein Verfahren zur Aufbereitung
von Flüssigkeiten nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose
beschrieben. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere zur
Gewinnung von im wesentlichen reinem Wasser aus Leitungs
wasser und wird mittels einer ein Membranmodul aufweisenden
Vorrichtung durchgeführt. Dabei wird aus dem Membranmodul
Permeat einerseits und Konzentrat andererseits abgeführt,
wobei das Permeat mindestens einem Verbraucher zugeführt
wird. Dabei wird die Salzkonzentration des zugeführten Roh
wassers in einem dem Membranmodul vorgeschalteten Vertei
lerbehälter und des aus dem Membranmodul austretenden
Permeats gemessen und der zum Verteilerbehälter rezirku
lierte Anteil des Konzentrats dem Meßergebnis entsprechend
eingestellt. Bei diesem Verfahren dient daher die Leitfä
higkeitsmeßeinrichtung dazu, einen Eingangsparameter für
die Steuerungseinrichtung zu bilden, welche in Abhängigkeit
des jeweiligen Signals Ventile ansteuert, um den rezirku
lierten Anteil einzustellen.
In DE 38 31 965 A1 ist eine Vorrichtung zum Entsalzen von
Flüssigkeiten, vorzugsweise von Seewasser, beschrieben, die
nach dem Prinzip der Umkehrosmose arbeitet. Bei dieser Vor
richtung wird das Permeat aus dem Permeatteil des Umkehr-
Osmose-Moduls einem Trinkwassertank zugeführt, wobei in der
Verbindungsleitung ein Magnetventil angeordnet ist, das in
Abhängigkeit der Signale eines Leitfähigkeitssensors ge
steuert wird. Dieser Sensor öffnet das Magnetventil erst
dann, wenn ein gewünschter Salzgehalt des Permeats unter
schritten wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zum Betrieb einer Umkehrosmoseanlage anzugeben,
durch das die Arbeitsintervalle reduziert werden und die
Qualität des erzeugten Permeats gesteigert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer
Umkehrosmoseanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ge
löst.
Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu se
hen, daß die Schalthäufigkeit deutlich reduziert und damit
ein über längere Betriebsphasen stationärer Betrieb er
reicht wird, wodurch die Permeatqualität entscheidend ver
bessert wird. Durch die Rückführung des Permeats und Ein
speisung auf der Saugseite der Pumpe ergibt sich somit ein
Permeatkreislauf, durch den eine Absenkung der Leitfähig
keit des Konzentrats erfolgt, wodurch sichergestellt ist,
daß in den Betriebsfällen, in denen die Pumpe tatsächlich
abgeschaltet wird, ein geringes Diffusionsgefälle vorliegt,
so daß auch beim Wiederanfahren der Anlage eine bessere
Qualität des Permeats vorliegt. Eine zusätzliche Konzen
tratverdrängung ist nicht erforderlich.
Liegt keine Anforderung von Permeat seitens der Verbraucher
vor, so wird das produzierte Permeat vollständig auf die
Saugseite der Pumpe zurückgeführt. Dies hat zur Folge, daß
lediglich Konzentrat aus dem Membranmodul abgeführt wird,
und zwar in gleicher Menge wie im normalen Betrieb mit Per
meatabgabe an die Verbraucher. Dabei erfolgt die Zufuhr an
Einspeisewasser in der Menge, in der auch Konzentrat abge
führt wird. Auf diese Weise nimmt das im Modul stehende
Konzentrat sehr schnell die Qualität des Einspeisewassers
an, wodurch die sonst übliche Konzentratverdrängung, die
beispielsweise durch einen separaten Spülgang mit Einspei
sewasser im abgeschalteten Zustand der Anlage erfolgt,
nicht erforderlich ist.
Damit sichergestellt wird, daß in der Permeatrückführlei
tung ausschließlich von der Permeatleitung ausgehend zur
Zuleitung hin Permeat fließt, auf keinen Fall jedoch in der
Gegenrichtung, ist in der Permeatrückführleitung ein Rück
schlagventil vorgesehen, das vorzugsweise nahe der Mündung
der Permeatleitung in die Zuleitung angeordnet ist. Ein
feststellbares Ventil, das in der Permeatrückführleitung
zwischen dem stellbaren Ventil und dem Rückschlagventil angeordnet
ist, gewährleistet die Druckerhaltung in der Per
meatleitung.
Um in der zu den Verbrauchern führenden Permeatleitung ei
nen bestimmten Mindestdruck aufrechtzuerhalten und eine be
grenzte Menge des Permeats unabhängig von dem jeweiligen
Betriebszustand der Umkehrosmoseanlage vorrätig zu halten,
ist zweckmäßigerweise stromab des steuerbaren Ventils in
der Permeatleitung ein Druckspeicher, vorzugsweise ein Mem
brandruckbehälter, vorgesehen. Damit bei dem durch ein Ab
schalten der Pumpe auftretenden Druckgefälle von dem Mem
brandruckbehälter zum Membranmodul eine Rückströmung des
Permeats verhindert wird, ist zwischen dem steuerbaren
Ventil und dem Druckspeicher ein Rückschlagventil angeord
net.
Der in der Permeatleitung befindliche Drucksensor ist
zweckmäßigerweise stromab des Rückschlagventils angeordnet
und gibt der Steuervorrichtung ein erstes Signal bei Errei
chen eines oberen Schwellwertes und ein zweites Signal bei
Erreichen eines unteren Schwellwertes. Somit definieren der
obere und der untere Schwellwert einen Druckbereich zwi
schen dem minimalen aufrechtzuhaltenden Druck und dem maxi
malen Druck des Membrandruckbehälters.
Damit beim Abschalten der Pumpe kein Druckgefälle von der
Permeatseite zur Einspeiseseite der Membran entsteht -
dieses würde zur Zerstörung der Membran führen - ist an der
Permeatleitung ein erster Permeatablauf mit einem darin an
geordneten Steuerventil, das beim Abschalten der Pumpe
kurzzeitig öffnet, vorgesehen.
Zwischen dem Membranmodul und dem Permeatablauf sind in der
Permeatleitung ein Rückschlagventil, das in Richtung des
Membranmoduls sperrt, ein Durchflußmesser, der die produ
zierte Permeatmenge anzeigt und eine Leitfähigkeitsmeßzelle
zur Übermittlung der Permeatleitfähigkeit an die Steuerung
angeordnet.
Für den Fall der mechanischen Zerstörung der Membran ist an
der Permeatleitung hinter dem ersten Permeatablauf ein
zweiter Permeatablauf mit einem darin angeordneten Druckbe
grenzer, der bei einem unzulässigen Druckanstieg öffnet,
vorgesehen.
Als weiterer Parameter für die Erzeugung entsprechender
Steuersignale in der Steuervorrichtung kann der Druck des
Einspeisewassers in der Zuleitung berücksichtigt werden.
Hierzu ist in der Zuleitung auf der Saugseite der Pumpe ein
entsprechender Drucksensor vorgesehen. Der Drucksensor in
der Zuleitung zur Saugseite der Pumpe steuert neben dem
Drucksensor in der Permeatleitung die Arbeit der Pumpe. Bei
einem unzulässig niedrigen Einspeisedruck oder bei
ausbleibender Permeatanforderung nach zeitweiliger Per
meatrückführung schaltet die Pumpe ab und schließt das
steuerbare Ventil in der Zuleitung.
Die aus dem Membranmodul führende Konzentratleitung ist
vorzugsweise in einen Konzentratablauf und eine Konzen
tratrückführung verzweigt, wobei die Konzentratrückführung
in die Zuleitung auf der Saugseite der Pumpe mündet. Um die
Menge des rückgeführten Konzentrats und des aus der Umkehr
osmoseanlage auszuscheidenden Konzentrats einstellen zu
können, ist in dem Konzentratablauf und in der Konzen
tratrückführung jeweils ein vorzugsweise von Hand einstell
bares Ventil angeordnet. Zur Anzeige der Menge des durch
den Konzentratablauf ausgeschiedenen Konzentrats ist in dem
Konzentratablauf ein Durchflußmesser angeordnet. Um das an
bestimmten Punkten im Leitungssystem der Umkehrosmoseanlage
herrschende Druckniveau anzugeben, sind Geräte zur Drucker
fassung und Anzeige vorgesehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend anhand eines
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das
eine Umkehrosmoseanlage mit einem Membranmodul in schemati
scher Darstellung zeigt, näher erläutert.
Die in der Zeichnung dargestellte Umkehrosmoseanlage ist
mit einer Zuleitung 2 an einer Speiseleitung 1 angeschlos
sen, in der ein Schutzfilter 3 angeordnet ist. Zur Fest
stellung des Drucks in der Speiseleitung 1 ist eine Druck
anzeige 4 vorgesehen. In der Zuleitung 2 befindet sich eine
Pumpe 5, die den Druck in der Zuleitung 2 erhöht, so daß
einem auf der Druckseite der Pumpe 5 angeschlossenen Mem
branmodul 10 die Flüssigkeit mit einem entsprechend hohen
Druckniveau zugeführt wird. Die Pumpe 5 ist mit einem An
triebsmotor 6 gekoppelt. Der Antriebsmotor 6 ist mittels
einer Steuerleitung 6' mit einer Steuervorrichtung 20 ver
bunden, welche in Abhängigkeit mehrerer Eingangsparameter
Steuersignale erzeugt, die dem Antriebsmotor 6 zugeführt
werden.
Um das jeweilige Druckniveau sowohl auf der Saugseite als
auch auf der Druckseite der Pumpe 5 festzustellen, sind
Druckanzeigen 8 und 9 in der Zuleitung 2 vorgesehen. Um den
Zustrom von Einspeisewasser zu beeinflussen und gegebenen
falls auch abzusperren, ist in der Zuleitung 2 ein Ventil
11 angeordnet, das mit einem Ventilantrieb 12 versehen ist.
Der Ventilantrieb 12 steht über eine Steuerleitung 12' mit
der Steuervorrichtung 20 in Verbindung. Ferner ist in der Zuleitung
2 ein Drucksensor 14 vorgesehen, der über eine Meß
leitung 14' mit der Steuervorrichtung 20 verbunden ist.
Ausgangsseitig ist an dem Membranmodul 10 eine Permeatlei
tung 15 angeschlossen, die zu einem Druckspeicher 21 führt,
der vorzugsweise ein Membranbehälter ist. Mit dem Druck
speicher 21 sind Verbraucher 16 und 17 verbunden, wobei die
entsprechende Verbindungsleitung mittels Ventilen 18 und 19
absperrbar bzw. der Durchtrittsquerschnitt steuerbar ist.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, lediglich
einen Verbraucher oder mehr als zwei Verbraucher anzu
schließen.
Ausgehend von dem Membranmodul 10 befindet sich in der Per
meatleitung 15 zunächst ein Rückschlagventil 22, das den
Durchfluß in Richtung auf den Membranmodul 10 sperrt.
Stromab des Rückschlagventils 22 ist ein Durchflußmesser 23
vorgesehen, durch den die jeweilige Durchflußrate ermittelt
wird. Stromab des Durchflußmessers 23 ist in der Permeat
leitung 15 eine Leitfähigkeitsmeßzelle 24 vorgesehen, die
über eine Meßleitung 24' mit der Steuervorrichtung 20 ver
bunden ist. In dem sich an die Leitfähigkeitsmeßzelle 24
anschließenden Abschnitt in der Permeatleitung 15 ist ein
Anschluß eines ersten Permeatablaufs 27 vorgesehen, der in
einen Kanal 30 mündet. In dem Permeatablauf 27 befindet
sich ein Ventil 29 mit einem Ventilantrieb 28, der über ei
ne Steuerleitung 28' mit der Steuervorrichtung 20 verbunden
ist.
In dem gleichen Abschnitt der Permeatleitung 15 ist der An
schluß eines zweiten Permeatablaufs 13 vorgesehen, der
ebenfalls in den Kanal 30 mündet. In dem Permeatablauf 13
befindet sich zur Sicherheit ein Druckbegrenzer 46, der bei
Überschreitung eines zulässigen Höchstdruckes öffnet.
Damit der im Bereich der Abzweigung der beiden Permeatab
läufe 13 und 27 herrschende Druck erfaßt und angezeigt
wird, ist eine Druckanzeige 26 vorgesehen. In Durchströ
mungsrichtung des Permeats ist in der Permeatleitung 15 ein
Ventil 34 mit einem Ventilantrieb 35 angeordnet, der über
eine Steuerleitung 35' mit der Steuervorrichtung 20 ver
bunden ist. Stromab des Ventils 35 befindet sich ein Rück
schlagventil 39, das in Richtung auf das Ventil 34 sperrt
und somit einen Rückstrom von im Druckspeicher 21 enthalte
nem Permeat in Richtung zum Membranmodul 10 verhindert.
Der im Druckspeicher 21 anstehende Druck wird mittels einer
Druckanzeige 36 angezeigt. Dieser Druck wird auch mittels
zweier Drucksensoren 37 und 38 erfaßt, die mittels Signal
leitungen 37' und 38' an die Steuervorrichtung 20 geschal
tet sind. Dabei dient der Drucksensor 37 zur Erzeugung ei
nes entsprechenden Signals bei Erreichen eines maximal vor
gegebenen Druckes, wohingegen der Drucksensor 38 bei Errei
chen eines unteren Druckniveaus ein entsprechendes Signal
an die Steuervorrichtung 20 gibt.
Von der Permeatleitung 15 zweigt im Bereich zwischen dem
Anschluß des Permeatablaufs 13 und dem Ventil 34 eine Per
meatrückführleitung 40 ab, die auf die Saugseite der Pumpe
5 führt und dort in die Zuleitung 2 mündet. Diese Per
meatrückführleitung 40 ist mit einem Ventil 41 versehen,
das mittels eines Ventilantriebs 42 betätigbar ist, welcher
eine zu der Steuervorrichtung 20 führende Steuerleitung 42'
aufweist. In der Permeatrückführleitung 40 befindet sich
ein Rückschlagventil 43, das ausschließlich eine Per
meatströmung von der Permeatleitung 15 in Richtung auf die
Zuleitung 2 ermöglicht und in der Gegenrichtung sperrt.
Dieses Rückschlagventil 43 ist zweckmäßigerweise nahe der
Mündung der Permeatrückführleitung 40 in die Zuleitung 2
angeordnet.
Zwischen dem Ventil 41 und dem Rückschlagventil 43 befindet
sich ein feststellbares Ventil 49 in der Permeatrückführ
leitung 40, mit dem der Druck in der Permeatleitung 15 ge
halten werden kann.
Aus dem Membranmodul 10 ist eine Konzentratleitung 25 her
ausgeführt, an der eine Druckanzeige 31 angeschlossen ist.
Die Konzentratleitung 25 verzweigt sich in eine Konzen
tratrückführung 47 und einen Konzentratablauf 48, wobei
letzterer zu dem Kanal 30 führt, in den auch die Permeatab
läufe 13 und 27 münden. In dem Konzentratablauf 48 ist ein
Handventil 33 und diesem nachgeordnet ein Druchflußmesser
44 vorgesehen. Mit Hilfe des Handventils 33 kann die ge
wünschte Menge des Konzentrats, das durch den Konzentratab
lauf ausgeschieden werden soll, eingestellt werden, wobei
die tatsächlich abgeführte Menge am Durchflußmesser 44
feststellbar ist.
Die Konzentratrückführung 47 führt zur Zuleitung 2, und
zwar auf der Saugseite der Pumpe 5. Vor der Einbindung der
Konzentratrückführung 47 in die Zuleitung 2 ist ein Rück
schlagventil 45 vorgesehen, das lediglich eine Durchströ
mung in Richtung zur Zuleitung 2 gestattet und in der Ge
genrichtung sperrt. Damit wird verhindert, daß Einspeise
wasser aus der Zuleitung 2 in die Konzentratrückführung 47
gelangt. Mit Hilfe des Handventils 32 kann die rückgeführte
Menge des Konzentrats eingestellt werden.
Sofern das Druckniveau in dem Druckspeicher 21 einen vorge
gebenen Mindestdruck unterschreitet, wird von dem Drucksensor
38 ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung
20 gegeben, welche ein Ausgangssignal zur Steuerung des An
triebsmotors 6 erzeugt, welcher die Pumpe 5 antreibt. Die
Pumpe 5 bewirkt eine Druckerhöhung in dem druckseitigen
Leitungsabschnitt gegenüber dem saugseitigen Leitungsab
schnitt, wobei der relativ niedrigere saugseitige Druck
mittels der Druckanzeige 8 und der höhere Druck auf der
Druckseite der Pumpe 5 durch die Druckanzeige 9 angegeben
wird.
In dem Membranmodul 10 wird Permeat erzeugt, das durch die
Permeatleitung 15 dem Druckspeicher 21 zugeführt wird. Die
Permeatqualtiät wird mittels der Leitfähigkeitsmeß
zelle 24 erfaßt und ein entsprechendes Signal an die Steu
ervorrichtung 20 gegeben. Entspricht die Permeatqualität
nicht den vorgegebenen Anforderungen, so wird das Ventil 34
mittels des Ventilantriebs 35 geschlossen und gleichzeitig
das Ventil 41 mittels des Ventilantriebs 42 geöffnet, so
daß das Permeat unzureichender Qualität über die Per
meatrückführleitung 40 zur Saugseite der Pumpe 5 geführt
wird.
Stellt die Leitfähigkeitsmeßzelle 24 fest, daß die Qualität
des Permeats den Anforderungen entspricht, wird das Ventil
41 geschlossen und gleichzeitig das Ventil 34 geöffnet, so
daß Permeat in den Druckspeicher 21 geführt wird. Je nach
Verbrauchsanforderung durch einen der Verbraucher 16 oder
17 werden wahlweise die Ventile 18 bzw. 19 geöffnet und
Permeat aus der Permeatleitung 15 den Verbrauchern 16, 17
zugeführt. Ist die Verbrauchsmenge geringer als die Menge
des im Membranmodul 10 produzierten Permeats, so erfolgt
eine Druckerhöhung in dem Druckspeicher 21, in dem somit
ein vorgegebenes Volumen des Permeats in einem vorgegebenen
Druckbereich zur Verfügung steht.
Das bei der Umkehrosmose entstehende Konzentrat wird über
die Konzentratleitung 25 aus dem Membranmodul 10 geführt,
wobei je nach Einstellung der Ventile 32 und 33 ein Anteil
durch den Konzentratablauf 48 ausgeschieden und ein Anteil
durch die Konzentratrückführung 47 in die Zuleitung 2 auf
der Saugseite der Pumpe 5 rückgeführt wird.
Bei Erreichen des Maximaldrucks in dem Druckspeicher 21
gibt der Drucksensor 37 ein entsprechendes Signal an die
Steuervorrichtung 20, die daraufhin das Ventil 34 schließt
und gleichzeitig das Ventil 41 in der Permeatrückführlei
tung 40 öffnet, so daß das im Membranmodul 10 produzierte
Permeat auf die Saugseite der Pumpe 5 in die Zuleitung 2
geführt wird. Dadurch ergibt sich ein Permeatkreislauf, in
den Betriebsphasen, in denen keine Permeatanforderung oder
lediglich ein geringer Permeatverbrauch seitens der Ver
braucher 16, 17 vorliegt. Während das produzierte Permeat
vollständig in einem Kreislauf geführt wird, fließt jedoch
weiterhin Konzentrat aus dem Membranmodul 10 durch die Kon
zentratleitung 25 und den Konzentratablauf 48 zum Kanal 30,
und zwar in der gleichen Menge wie beim Betrieb mit Per
meatabgabe an die Verbraucher bzw. den Druckspeicher 21. Da
die Zufuhr an Einspeisewasser in gleicher Menge erfolgt,
nimmt das im Modul stehende Konzentrat sehr rasch die Qua
lität des Einspeisewassers an, so daß ein zusätzlicher
Spülvorgang zur Konzentratverdrängung nicht erforderlich
ist.
Bei Anforderung von Permeat durch die Verbraucher 16, 17
sinkt der Druck im Druckspeicher 21 und somit auch in dem
benachbarten Abschnitt der Permeatleitung 15, was dazu
führt, daß die Steuervorrichtung 20 das Ventil 41 schließt
und gleichzeitig das Ventil 34 öffnet, damit das im Membranmodul
10 produzierte Permeat den Verbrauchern 16, 17
bzw. dem Druckspeicher 21 zugeführt wird. Da die Pumpe 5
während dieser Zeit, in der die Permeatrückführung erfolg
te, ständig in Betrieb war, hat sich die Permeatqualität,
die durch die Leitfähigkeitsmeßzelle 24 festgestellt wird,
nicht nachteilig verändert, so daß das Permeat umgehend den
Verbrauchern 16, 17 zur Verfügung steht.
Wird über einen bestimmten an der Steuerung 20 vorwählbaren
Zeitraum der Permeatrückführung kein Permeat benötigt und
das Druckniveau im Druckspeicher 21 bleibt stabil, so be
wirkt die Steuervorrichtung 20 eine Stillsetzung des An
triebsmotors 6 und somit der Pumpe 5. Gleichzeitig wird das
Ventil 29 durch den Antrieb 28 kurz geöffnet, um den für
die Membran im Modul 10 schädlichen Druck abzubauen. Ein
geringes Permeatvolumen läuft somit aus der Permeatleitung
15 in den Kanal 30. Da während der vorbestimmten Zeitspanne
der Permeatrückführung das Konzentrat im Membranmodul zu
mindest weitgehend verdünnt wurde, liegen für den Wiederan
lauf gute Bedingungen vor, durch die unmittelbar oder sehr
rasch die geforderte Permeatqualität gegeben ist.
Für den Fall, daß die Umkehrosmoseanlage bei Stillstand der
Pumpe 5 eine Anforderung von Permeat erhält, geht die Anla
ge zunächst in den Betriebszustand der Permeatrückführung
über, wobei das Permeat so lange zurückgeführt wird, bis
die Leitfähigkeit - ermittelt durch die Leitfähigkeitsmeß
zelle 24 - den zulässigen Maximalwert unterschreitet. An
schließend fließt das Permeat wieder in Richtung Druckspei
cher 21 und Verbraucher 16, 17. In der Zeit zwischen der
Anforderung von Permeat und dem öffnen des Ventils 34 wird
das Permeat aus dem Druckspeicher 21 entnommen. Dabei
überwacht der Drucksensor 38 die Entnahme aus dem Druck
speicher 21 und gibt ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung
20, sobald das vorbestimmte untere Druckni
veau erreicht ist.
Günstigstenfalls steht für die gesamte Dauer dieses Anfahr
vorganges Permeat aus dem Druckspeicher zur Verfügung. Wird
das untere Druckniveau erreicht, bevor der zulässige Maxi
malwert der Leitfähigkeit unterschritten ist, dann müssen
die Verbraucher 16 und 17 entweder kurzzeitig mit Permeat
minderer Qualität versorgt werden oder wahlweise auch ohne
Permeat bleiben. Im ersteren Fall öffnet Ventil 34, auch
bei Minderqualität, wenn der Drucksensor 38 das Erreichen
des unteren Druckniveaus meldet. Im zweiten Fall verbleibt
die Anlage im Zustand der Permeatrückführung und gibt kurz
zeitig kein Permeat mehr ab.
Claims (3)
1. Verfahren zum Betrieb einer Umkehrosmoseanlage, bei
der mittels einer Pumpe (5) Einspeisewasser einem
Membranmodul (10) zugeführt wird, aus dem Permeat
einerseits und Konzentrat andererseits abführbar ist,
wobei das Permeat mindestens einem Verbraucher (16,
17) zuführbar ist und nach Maßgabe mindestens zweier
Eingangsparameter eine Steuervorrichtung
Ausgangssignale erzeugt, die zum Ansteuern des
Pumpenantriebs (6) und von Ventilmitteln dienen,
wobei der jeweilige Druck in der Permeatleitung (15)
gemessen und ein entsprechendes Signal an die
Steuervorrichtung (20) gegeben wird, derart, daß bei
Erreichen eines oberen Druckniveaus das Ventilmittel
(34) in der Permeatleitung (15) geschlossen und
gleichzeitig das Ventilmittel (41) in der
Permeatrückführleitung (40) geöffnet wird, wodurch
das Permeat der Zuleitung (2) auf der Saugseite der
Pumpe (5) zugeführt wird, so daß die Pumpe (5) neben
dem Einspeisewasser und dem rückgeführten Konzentrat
auch das rückgeführte Permeat fördert und die Pumpe
(5) nach einer bestimmten, an der Steuerung (20)
vorwählbaren Zeit abgeschaltet wird und gleichzeitig
das Ventilmittel (29) kurzzeitig öffnet und wieder
schließt und daß beim Erreichen eines unteren
Druckniveaus in der Permeatleitung (15) die Pumpe (5)
wieder zuschaltet.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (5) für eine
endliche vorwählbare Zeit weiterfördert und nach de
ren Ablauf abschaltet.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (5) bei Unter
schreiten des wählbaren unteren Druckniveaus zu för
dern beginnt.
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