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DE20122005U1 - Intensive purification of mechanically, organically and/or biologically contaminated water, employs filtration and sintered distributors of pressurized, ionized air - Google Patents

Intensive purification of mechanically, organically and/or biologically contaminated water, employs filtration and sintered distributors of pressurized, ionized air Download PDF

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DE20122005U1
DE20122005U1 DE20122005U DE20122005U DE20122005U1 DE 20122005 U1 DE20122005 U1 DE 20122005U1 DE 20122005 U DE20122005 U DE 20122005U DE 20122005 U DE20122005 U DE 20122005U DE 20122005 U1 DE20122005 U1 DE 20122005U1
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water
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glass
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Luwatec Luft- und Wassertechnik GmbH
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Luwatec Luft und Wasserte GmbH
Luwatec Luft- und Wassertechnik GmbH
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Abstract

Raw water is passed through filters and then into the reactor. Air is activated using an ionizer to charge it with positive and negative oxygen ions. The ionized air is then supplied at 1.2-3.5 bar through a sintered material for a number of minutes, into the water filling the reactor. The treated water is then further filtered. An independent claim is included for corresponding apparatus comprising: (I) combinations of various filter arrangements (2, 4, 5); (II) pumps (3); (III) ionizer (7) with large-area anodes and cathodes and air passages; (IV) a reactor with inlets and outlets for water and ionized air, the latter being supplied to the sintered glass distributors (9); (V) a final filter (11); and (VI) a processed water tank. Appropriate pipework, control valves (V1-V5) and sensors (S1, S2) are included.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (Anlage) zur Aufbereitung von mechanisch, organisch oder biologisch verunreinigtem Wasser (Rohwasser) durch intensive Behandlung des Wasser mit Luft als Oxidationsmittel.The invention relates to a device (Plant) for the preparation of mechanical, organic or biological contaminated water (raw water) through intensive treatment of the Water with air as an oxidant.

Die Aufbereitung von mechanisch, organisch und/oder biologisch verunreinigtem Wasser ist ein wichtiges Problem des Umweltschutzes und der Wassergewinnung.The preparation of mechanical, organically and / or biologically contaminated water is an important one Problem of environmental protection and water production.

Viele Wasseraufbereitungen beruhen auf der Zugabe von Chlor und Chlorgas, Wasserstoffperoxid oder anderen Oxidationsmitteln. Bekannt sind auch Elektroverfahren nach Zugabe von Natriumchlorid.Many water treatments are based on the addition of chlorine and chlorine gas, hydrogen peroxide or others Oxidants. Electrical processes after addition are also known of sodium chloride.

Alle bisherigen Wasseraufbereitungen haben den Nachteil der Zugabe von chemisch wirkenden Zusätzen oder des Verbrauchs beträchtlicher Mengen von Elektroenergie. Gerade die Zugabe von speziellen Chemikalien kann nachteilige Wirkungen mit einschließen.All previous water treatments have the disadvantage of adding chemical additives or of consumption more substantial Amounts of electrical energy. Especially the addition of special chemicals may include adverse effects.

Die Aufgabe der Erfindung bestand deshalb darin, ein Vorrichtung zur Wasseraufbereitung (Anlage) zu entwickeln, bei der diese Nachteile der Einwirkung von besonderen Oxidationsmitteln und hohem Energieeinsatz vermieden werden.The object of the invention was therefore in a device for water treatment (plant) too develop where these drawbacks of exposure to special Oxidizing agents and high energy consumption can be avoided.

Die Vorrichtung (Anlageschema gemäß 1) zur Aufbereitung von mechanisch, organisch oder biologisch verunreinigtem Wasser (Rohwasser) besteht erfindungsgemäß ausThe device (scheme according to 1 ) for the treatment of mechanically, organically or biologically contaminated water (raw water) consists according to the invention

  • – Kombinationen verschiedener Filteranordnungen (32, 34 und 35),- combinations of different filter arrangements ( 32 . 34 and 35 )
  • – Füllpumpen (33),- filling pumps ( 33 )
  • – Ionisationsmodul (s.2) mit großflächigen Kathoden und Anoden und Ein- und Ausgängen für Luft zur teilweisen Ionisation von Luft,- ionization module (see 2 ) with large-area cathodes and anodes and air inlets and outlets for the partial ionization of air,
  • – Reaktoren (s.3) mit Ein- und Ausläufen für Wasser und die ionisierte Luft, wobei die Luft unter Druck breitflächig über Glasfritten (39) eingeführt wird,- reactors (see 3 ) with inlets and outlets for water and the ionized air, the air under pressure over a large area over glass frits ( 39 ) is introduced
  • – einem Nachfilter (49) und einem Fertigwassertank (50), wobei die einzelnen Module durch Rohrleitungen verbunden und die Stoffströme über Ventile und Sensoren gesteuert werden.- a post filter ( 49 ) and a finished water tank ( 50 ), whereby the individual modules are connected by pipes and the material flows are controlled by valves and sensors.

Wichtig für ein effektives Arbeiten der Anlage ist das lonisationsmodul (2), bestehend ausThe ionization module ( 2 ), consisting of

  • a) einem luftdurchströmten Ionisationselement (1) mit je einem großflächigen Anodengeflecht (3) und Kathodengeflecht (4) in einem Gehäuse (2) mit elektrischen Anschlüssen (1) und Luftein- und -ausleitungen unda) an air flow ionization element ( 1 ) each with a large anode braid ( 3 ) and cathode braid ( 4 ) in a housing ( 2 ) with electrical connections ( 1 ) and air intake and exhaust and
  • b) einem Differenziator, bei dem sich in einem Gehäuserahmen (62) Spannungszuführungen (61) befinden.b) a differentiator, in which a housing frame ( 62 ) Power supplies ( 61 ) are located.

Durch die Anordnung von mehreren hintereinander liegenden Ionisationselementen, bestehend aus einem Edelstahlgitter und einer Edelstahlfolie, wird eine große Oberfläche zur gezielten Ladung von Luftionen erzeugt. Somit werden durch eine langsame Strömung der Luft die vorhandenen Sauerstoffmoleküle bestmöglich geladen. Bedeutend ist dabei eine mehr als 5fache Reaktionsfläche gegenüber der normalen Oberfläche in den Außenabmaßen.By arranging several successive ionization elements, consisting of a Stainless steel grid and a stainless steel foil, becomes a large surface targeted charge of air ions generated. Thus, by a slow flow the oxygen molecules in the air are loaded as best as possible. Is significant thereby a more than 5 times the reaction surface compared to the normal surface in the External dimensions.

Dadurch beträgt die Ionisationsleistung des neuen Ionisators mit dem Differenziator (5) bei einer Maschenweite von etwa 0,8 mm, Maschendurchmesser 0,63 mm, gegenüber den bisher bekannten Ionisatoren, die lediglich die Außenoberfläche eines Glasrohres oder die freie Querschnittsfläche zur Ionisation besitzen, die mehr als 5-fache Leistung gegenüber herkömmlichen Verfahren. Der Differenziator erzeugt je nach Ertordernissen der Wasserqualität das Gleichgewicht zwischen positiven und negativen Luftionen.As a result, the ionization capacity of the new ionizer with the differentiator ( 5 ) with a mesh size of about 0.8 mm, mesh diameter 0.63 mm, compared to the previously known ionizers, which only have the outer surface of a glass tube or the free cross-sectional area for ionization, more than 5 times the performance compared to conventional methods. Depending on the water quality requirements, the differentiator creates the balance between positive and negative air ions.

Durch die Entladung der in der Luft vorhandenen Sauerstoffmoleküle werden positiv und negativ geladene Luftionen erzeugt. Die geladenen Luftionen haben die Eigenschaft, ihre Ladung schnell mit einem oxidierbaren Partner (anorganische oder organische Substanzen) im Wasser zu neutralisieren.By discharging the air existing oxygen molecules positive and negative charged air ions are generated. The loaded ones Air ions have the property of quickly changing their charge with an oxidizable one Neutralize partners (inorganic or organic substances) in the water.

Der Arbeitsbereich der Wasseraufbereitung ist dabei auf einen lonenbereich des oxidierten Potentials auf ionisierten Sauerstoff beschränkt:

Figure 00030001
The working range of water treatment is limited to an ionic range of the oxidized potential on ionized oxygen:
Figure 00030001

Der Übergang von aktiven Luftionen zu Ozon erfolgt bei Einfluß von hohen Energiemengen sehr schnell. Da die Abbaueffekte und damit die Reinigungswirkung durch Ozon wesentlich geringer sind als durch ionisierte Sauerstoffmoleküle, kommt es darauf an, genau den schmalen Bereich der ionisierten Sauerstoffmoleküle durch die Bedingungen der Ionisation zu erreichen. Dies werden durch ein optimal konzipiertes Regelungssystem für den Ionisator und ein sensibilisierter Arbeitsbereich der Spannungsversorgung 3 – 6 kV gewährleistet.The transition from active air ions to ozone occurs very quickly under the influence of high amounts of energy. Since the degradation effects and thus the cleaning effect from ozone are significantly less than from ionized oxygen molecules, it is important to reach the narrow range of the ionized oxygen molecules through the conditions of ionization. This is guaranteed by an optimally designed control system for the ionizer and a sensitized working area of the power supply 3 - 6 kV.

Jede auch noch so geringe Menge an erzeugtem Ozon bedeutet den Verlust an aktiv erzeugten Sauerstoffionen. Der primär zur Verfügung stehende Sauerstoffanteil in der Luft muß bestmöglich für die Erzeugung von Luftionen genutzt werden.Any amount, no matter how small generated ozone means the loss of actively generated oxygen ions. The primary to disposal Standing oxygen in the air must be as good as possible for the generation of air ions be used.

Die Erzeugung von positiven und negativen Luftionen, je nach Erfordernis der chemisch oder biologisch abzubauenden Substanz, wird durch eine Gleichspannung von 3 bis 6 Kilo Volt (kV) erreicht. Die Verweildauer der Luft im Ionisationsmodul beträgt dann etwa 0,5 bis 6 s, vorzugsweise 1 bis 3 s.The generation of positive and negative Air ions, depending on the requirements of the chemically or biologically degradable Substance, is by a DC voltage of 3 to 6 kilo volts (kV) reached. The air then stays in the ionization module about 0.5 to 6 s, preferably 1 to 3 s.

Eine bevorzugte Spannungsvariante besteht darin, mit einer 12 V-Niederspannungsversorgung zu arbeiten. Dabei kann die erforderliche Energiemenge aus Sonnen- und Tageslicht erzeugt werden. Aus der 12 V-Niederspannung wird über 220 V dann über eine elektronische Regelung die Betriebsspannung von 3 bis 6 kV erzeugt ( 4).A preferred voltage variant is to work with a 12 V low voltage supply. The required amount of energy can be generated from sunlight and daylight. The operating voltage of 3 to 6 kV is then generated from the 12 V low voltage via 220 V using electronic control ( 4 ).

Auf diese Art wird ein Ionisationsgrad der Sauerstoffmoleküle von etwa 90.bis 96 Vol.% erreicht.In this way there is a degree of ionization of the oxygen molecules of about 90 to 96% by volume.

Die Reaktoren zur Umsetzung der ionisierten Luft mit dem Rohwasser sind in einem Reaktorblock zusammengefaßt. Sie sind so gestaltet, daß die Luft mit den geladenen Ionen durch Kompressoren von unten in das Rohwasser geleitet werden. Diese dispergieren mit dem Rohwasser und lassen hierdurch die natürliche Oxidation stattfinden.The reactors to implement the ionized Air with the raw water are combined in a reactor block. she are designed so that the Air with the charged ions from below into the compressors Raw water can be piped. These disperse with the raw water and thereby leave the natural oxidation occur.

Die einzelnen Reaktoren (s.3) bestehenThe individual reactors (see 3 ) consist

– aus einem äußeren Reaktormantel (12)- from an outer reactor jacket ( 12 )

– einem Reaktor-Innenrohr (15) mit Durchflußbohrungen (16) und einer Glasfritte (17) am unteren Ende,- an inner tube of the reactor ( 15 ) with flow holes ( 16 ) and a glass frit ( 17 ) at the bottom,

– unterem Stutzen (18) zur Luftzufuhr und oberen Stutzen (11) zur Luftableitung,- lower neck ( 18 ) for air supply and upper nozzle ( 11 ) for air discharge,

– seitlich angeordnetem Wassereinlaß (20) und Wasserauslaßstutzen(13) und- side water inlet ( 20 ) and water outlet connection ( 13 ) and

– Verschraubungen (14) und Dichtungen (19).- screw connections ( 14 ) and seals ( 19 ).

Als Glasfritte wird zweckmäßig ein Duran-Glas-Perlator eingesetzt.As a glass frit is expedient Duran glass aerator used.

Je nach Anwendungsfall sollte das Verhältnis von Porenöffnungen der Glasfritten zum angewandten Druck so gewählt werden, daß die entstehenden Luftbläschen einen Durchmesser von 0,1 bis 2,0 mm, vorzugsweise von 0,1 bis 0,9 mm, haben.Depending on the application, that should relationship of pore openings the glass frits for the applied pressure are chosen so that the resulting ones air bubbles a diameter of 0.1 to 2.0 mm, preferably 0.1 to 0.9 mm, have.

Bei sehr stark verunreinigtem Rohwasser werden durch einen Patronenfilter grobe, flockige und schwebende Verunreinigungen des Wassers herausgefiltert. Nachfolgend entfernt ein Kies- und Sandbettfilter feine Verunreinigungen des Rohwassers. Dieser sollte über eine spezielle Rückspülautomatik verfügen, die individuell nach Verschmutzungsgrad des Rohwassers den Kies-Sandbettfilter zeitabhängig zurückspült. Eine abschließende Aktivkohlefilterstufe entzieht bereits erste chemische Verunreinigungen.In the case of very heavily contaminated raw water become coarse, flaky and floating through a cartridge filter Impurities of the water are filtered out. Removed below a gravel and sand bed filter fine impurities in the raw water. This should be about a special automatic backwash feature, that flushes back the gravel sand bed filter individually depending on the degree of pollution of the raw water. A final activated carbon filter stage already removes the first chemical contaminants.

Die Vorrichtung ergibt sich aus dem beispielhaft in 1 dargestellten Anlagenschema. Darin bedeuten:The device results from the example in FIG 1 shown system diagram. Where:

3131
Rohwasser-SaugkorbRaw water strainer
3232
RohwassergrobfilterRaw water coarse filter
3333
Reaktoren-FüllpumpenReactors-filling pumps
3434
Kiesbettfilter mit Rückspülautomatikgravel bed filter with automatic backwash
3535
AktivkohlefilterActivated carbon filter
3636
Verdichterblockairend
Fig. 1FIG. 1
Ionisationsmodulionization
Fig. 3FIG. 3
Reaktorsäulen (Reaktorkolonnen)Reactor columns (reactor columns)
3939
Fritten, Duran-Glas-Perlatorfrits, Duran glass-aerator
4040
Zulaufventil vor Grobfilterinlet valve before coarse filter
4141
Reaktoren-FüllventilReactors filling valve
4242
ReaktorzuluftventilReaktorzuluftventil
4343
Zirkulationspumpecirculation pump
4444
Überdruck-EntspannungsventilPositive pressure relief valve
4545
ReaktorenablaufventilReactor outlet valve
4747
Reaktor-FüllstandssensorReactor level sensor
4848
SpeicherstandssensorStorage level sensor
4949
AktivkohleendfilterAktivkohleendfilter
5050
FertigwassertankFinished water tank

Anhand dieses Schemas können die Vorrichtung und ihre Arbeitsweise wie folgt beispielhaft beschrieben werden.Using this scheme, you can The device and its mode of operation are described as examples as follows become.

Das Rohwasser, welches mit mechanischen, bakteriologischen und organischen Stoffen verunreinigt ist, wird über Saugkorb (31) und Zulaufventil (40) in den Grobfilter (32) durch die Befüllungspumpen (33) geleitet. Dabei hat der Grobfilter eine Durchlässigkeit von 0,1 mm. Hat das Rohwasser die Befüllungspumpen (33) passiert, wird dieses durch ein Kiesbettfiter mit Rückspülautomatik (34), Filtergrad 80 Mm, und anschließenden Aktivkohlefilter (35) in die Reaktorenkolonne (8) über das Reaktorenfüllventil (41) geführt. Im Aktivkohlefilter werden erste chemische Verunreinigungen des Wassers absorbiert.The raw water, which is contaminated with mechanical, bacteriological and organic substances, is fed through a suction basket ( 31 ) and inlet valve ( 40 ) in the coarse filter ( 32 ) through the filling pumps ( 33 ) headed. The coarse filter has a permeability of 0.1 mm. Does the raw water have the filling pumps ( 33 ) happens, this is a gravel bed filter with automatic backwash ( 34 ), Filter grade 80 mm, and subsequent activated carbon filter ( 35 ) in the reactor column ( 8th ) via the reactor filling valve ( 41 ) guided. The first chemical impurities in the water are absorbed in the activated carbon filter.

Nach erfolgter Befüllung der Reaktorensäulen werden die Befüllungspumpen (33) durch den Füllstandssensor (47) abgeschaltet. Das Reaktorenfüllventil (41) wird geschlossen. Der Verdichterblock (36) baut im Ionisationsmodul mit Ionisationselement und Differenziator einen Druck von ca. 2,5 bar auf. Der Differenziator beeinflußt dabei die zielgerichtete Ladung von Sauerstoffmolekülen und ergänzt die Erzeugung von positiven und negativen Luftionen je nach Qualität des Wassers. Der PH-Wert wird ebenfalls konstant zum Ausgangswert gehalten.After the reactor columns have been filled, the filling pumps ( 33 ) through the level sensor ( 47 ) switched off. The reactor fill valve ( 41 ) will be closed. The compressor block ( 36 ) builds up a pressure of approx. 2.5 bar in the ionization module with ionization element and differentiator. The differentiator influences the targeted charge of oxygen molecules and supplements the generation of positive and negative air ions depending on the quality of the water. The pH value is also kept constant at the initial value.

Nachdem der genannte Druck anliegt, öffnet das Reaktorzuluftventil (42) und leitet den Luftstrom mit ionisierten Sauerstoffmolekülen über die Fritte (39) (Duran-Glas-Perlator) in die Reaktorensäulen. Dabei wird durch den zugeleiteten ionisierten Luftstrom ein Druck von ca. 2,2 bar erzeugt.After the pressure has been applied, the reactor supply air valve opens ( 42 ) and directs the air flow with ionized oxygen molecules over the frit ( 39 ) (Duran glass aerator) into the reactor columns. A pressure of approx. 2.2 bar is generated by the supplied ionized air flow.

Durch die Duran-Glasfritte (39) und durch den stetig ansteigenden Druck in den Reaktorsäulen, wird ein äußerst feines Verteilungsbild erreicht. Somit dispergieren die vorhandenen Luftionen gut im Rohwasser und lösen eine natürliche Oxidation aus. Durch die Gegenstromkonstruktion der Reaktorsäulen wird auch im kontinuierlichen Betrieb der Anlage eine sehr lange Verweildauer mit höchst möglicher Reaktionsintensität erreicht. Um einen konstanten Anlagendruck zu gewährleisten, wird über das Entspannungsventil (44) ab einem Druckanstieg über 2,2 bar der Überdruck entspannt. Die entweichende Reaktionsluft kann problemlos an die Umgebung abgegeben werden. Zur Unterstützung der gleichmäßigen Reaktion in allen Reaktorsäulen wird eine Zirkulationspumpe (43) zugeschaltet.Through the Duran glass frit ( 39 ) and the steadily increasing pressure in the reactor columns, an extremely fine distribution pattern is achieved. This means that the existing air ions disperse well in the raw water and trigger natural oxidation. Due to the counterflow design of the reactor columns, a very long dwell time with the highest possible reaction intensity is achieved even in the continuous operation of the plant. To ensure a constant system pressure, the expansion valve ( 44 ) If the pressure rises above 2.2 bar, the excess pressure is released. The escaping reaction air can easily be released into the environment. To support the even reaction in all reactor columns, a circulation pump ( 43 ) switched on.

Nach erfolgter Reaktionszeit wird das Reaktorentleerungsventil (45) geöffnet. Gleichzeitig wird das Entspannungsventil (44) geschlossen. Die Zirkulationspumpe (43) schaltet nach Beendigung der eingestellten Reaktionszeit ab. Durch den bereits anliegenden Druck und die weitere Einleitung des Luftionenstromes, wird die Reaktorenkolonne schnell entleert. Das behandelte Wasser wird durch die Aktivkohleendfilter-Patrone (49) geleitet. Anschließend wird das Fertigwasser in den Speichertank (50) geführt. Im Speichertank (50) befindet sich der Grenzwertsensor (48), der bei Maximalbefüllung des Speichertanks die gesamte Anlage abschaltet.After the reaction time has elapsed, the reactor drain valve ( 45 ) open. At the same time, the expansion valve ( 44 ) closed. The circulation pump ( 43 ) switches off after the set response time. Due to the pressure already present and the further introduction of the air ion stream, the reactor column is quickly emptied. The treated water is fed through the activated carbon filter cartridge ( 49 ) headed. The finished water is then poured into the storage tank ( 50 ) guided. In the storage tank ( 50 ) is the limit sensor ( 48 ), which switches off the entire system when the storage tank is full.

Wird eine beliebige Menge an Wasser entnommen, schaltet die Anlage bis zur Maximalbefüllung der Anlage wieder zu.Will be any amount of water removed, the system switches until the system is filled to the maximum back to.

1 zeigt den beispielsweisen Bau des Ionisationselements. Hierin bedeuten: 1 shows the exemplary construction of the ionization element. Here mean:

1.1.
elektrische Anschlüsse (200 – 240 Volt) Gleichspannungelectrical connections (200-240 Volts) DC voltage
2.Second
Gehäuserahmenhousing frame
3.Third
Anodengeflechtanode mesh
4.4th
Kathodengeflechtcathode mesh
5.5th
Einrichtung zur mechanischen Spannung des Anoden- und KathodengeflechtesFacility for mechanical tension of the anode and cathode braid
6.6th
Luftrichtungair direction

Durch die geringe Distanz von Anodengeflecht und Kathodengeflecht erfolgt ein schneller Ladungsaustausch. Dadurch werden die vorbeiströmenden Sauerstoffmoleküle schnell geladen. Bestmöglicher Ladungstrenner ist bekanntlich Luft. Somit wird ein Optimum an Ladungsübergang zum Sauerstoffmolekül erreicht. Der Vorteil dieses loinisationselements liegt bei:Due to the short distance of the anode braid and cathode braid there is a rapid charge exchange. Thereby become the flowing past oxygen molecules quickly loaded. Best possible As is well known, charge isolator is air. Thus, an optimal charge transfer to the oxygen molecule reached. The advantage of this loinization element is:

  • – optimaler Ladungsübergang zum Sauerstoffmolekül- more optimal Charge transfer to the oxygen molecule
  • – äußerst geringer Wartungsaufwand- extremely low maintenance
  • – bestmögliche Energieausnutzung der Spannungsversorgung- best possible use of energy the power supply
  • – äußerst geringer Koronarenentladungs-Verschleiß- extremely low Coronary discharge wear
  • – großflächiger Ladungsübergang mit hoher Effizenz- Large-area charge transfer with high efficiency
  • – sehr lange Standdauer- very long service life

2 zeigt den beispielsweisen Bau des Ionisationsmoduls mit dem Differenziator. 2 shows the exemplary construction of the ionization module with the differentiator.

Hierin bedeuten:Here mean:

Fig. 1FIG. 1
IonisationselementIonisationselement
6161
Differenziator pos. u. neg. Gleichspannungsanschlussdifferentiator pos. u. neg. DC voltage connection
6262
Gehäusecasing
6363
Lufteintrittair inlet
6464
Luftaustrittair outlet

Funktionsweise:Functionality:

Die Luft fließt an dem Differenziator vorbei. Durch gezielte Polung der An– und Kathode werden die Ladungsrichtung der Sauerstoffmoleküle in positive oder negative Luftionen gesteuert. Somit wird der Ladungszustand welcher primär vom Ionisationsmodul erzeugt wird, sensibilisiert in Richtung vorwiegend positiv oder negativ, je nach Notwendigkeit des Oxidationspotentials im Rohwasser. Dies garantiert ein Höchstmaß an Ausnutzung der Erzeugungsenergie und optimale Anpassung des Oxidationsprozesses.The air flows past the differentiator. Through targeted polarity of the arrival and The direction of charge of the oxygen molecules is positive in the cathode or controlled negative air ions. Thus the state of charge which is primary generated by the ionization module, mainly sensitized towards positive or negative, depending on the need for the oxidation potential in raw water. This guarantees maximum utilization of the generation energy and optimal adaptation of the oxidation process.

3 zeigt als Beispiel einen Schnitt durch eine Reaktorsäule mit folgenden Bezugszeichen 3 shows as an example a section through a reactor column with the following reference numerals

1111
Abluftstutzen/FortluftauslaßAir vent / exhaust air outlet
1212
Reaktormantel PN 10reactor shell PN 10
1313
FertigwasserauslaßFertigwasserauslaß
1414
Verschraubung PN 10screw PN 10
1515
Reaktor-InnenrohrReactor inner tube
1616
DurchlassbohrungenPassage holes
1717
Fritte, Duran-Glas-Perlatorfrit Duran glass-aerator
1818
ReaktorzuluftstutzenReaktorzuluftstutzen
1919
Dichtungssatz für Reaktorinnenrohrseal kit for inner reactor pipe
2020
Zulaufstutzen für Rohwasserinlet connection for raw water

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden Kohlenwasserstoffe und deren chemisch artverwandte Verbindungen schnell und wirkungsvoll oxidiert. Durch das hohe Oxidationspotential der geladenen Luftionen werden auch Bakterienhüllen gespalten und somit nachhaltig vernichtet. In Wasser gelöste Huminstoffe gehören zu den schwer abbaubaren Substanzen in der Trinkwasseraufbereitung. Auch hier werden gute Ergebnisse erzielt.With the help of the device according to the invention become hydrocarbons and their chemically related compounds oxidized quickly and effectively. Due to the high oxidation potential The charged air ions also split bacterial shells and are therefore sustainable destroyed. Dissolved in water Humic substances belong to the hardly degradable substances in drinking water treatment. Good results are also achieved here.

Im Gegensatz zur Wasseraufbereitung unter Einsatz von Ozon benötigt die erfindungsgemäße Vorrichtung wesentlich geringere Energiemengen. Der Gesamtenergiebedarf liegt bei ca. 1,2 Watt/l mittelschwer belastetem Rohwasser.In contrast to water treatment using ozone the device according to the invention much lower amounts of energy. The total energy requirement is at approx. 1.2 watts / l medium-heavy raw water.

Durch die entwickelte Wasseraufbereitung wird eine hohe Oxidationsintensität erreicht. Bisher wurde Ozon als bestmöglicher Oxidator angesehen. Jedoch ist die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Wasseraufbereitung (durch Ionisation) entschieden höher. Dies ergibt sich aus folgender Tabelle der Abbaueffekte (in %):

Figure 00090001
A high oxidation intensity is achieved through the developed water treatment. So far, ozone has been considered the best possible oxidizer. However, the effectiveness of the water treatment according to the invention (by ionization) is decidedly higher. This results from the following table of degradation effects (in%):
Figure 00090001

Erfindungsgemäß gelingt auch die Trinkwasseraufbereitung von Rohwasser, das von Herbiziden verseucht ist. Einer der Hauptvertreter dieser schwer abbaubaren Triazinherbizide ist das Atrazin. Das Abbauvermögen in der Natur beträgt faktisch Null. Nachfolgende Tabelle zeigt die guten Ergebnisse beim Abbau solcher Triazinherbizide:

Figure 00100001
According to the invention, drinking water treatment of raw water contaminated with herbicides is also successful. Atrazine is one of the main representatives of these poorly degradable triazine herbicides. The depletion capacity in nature is actually zero. The following table shows the good results in the degradation of such triazine herbicides:
Figure 00100001

Bei der Aufbereitung von Bad- und Poolwasser, die durch erhebliche Chlorzugabe zu weiteren Verunreinigungen wie Chlorphenolen führen, ist die Wasseraufbereitung ebenfalls erfolgreich. Hier werden sehr geringe Abbauzeiten ermittelt, wie sich aus nachfolgender Tabelle ergibt (Konzentration in mg/l):

Figure 00100002
Water treatment is also successful in the treatment of bath and pool water, which can lead to further impurities such as chlorophenols due to the considerable addition of chlorine. Very short breakdown times are determined here, as can be seen from the following table (concentration in mg / l):
Figure 00100002

Claims (5)

Vorrichtung (Anlage) zur Aufbereitung von mechanisch, organisch oder biologisch verunreinigtem Wasser (Rohwasser), bestehend aus Kombinationen verschiedener Filteranordnungen, Füllpumpen, Ionisationsmodul zur Ionisation von Luft, Reaktoren, einem Nachfilter und Fertigwassertank, wobei die einzelnen Teile durch Rohrleitungen verbunden und die Stoffströme über Ventile und Sensoren gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß – das Ionisationsmodul mit großfläcigen Katoden und Anoden, einer dazwischen befindlichen Glasplatte und Ein- und Ausgängen für Luft und – die Reaktoren mit Ein- und Ausläufen für Wasser und die ionisierte Luft, wobei die Luft unter Druck breitflächig über Glasfritten eingeführt wird, versehen sind.Device (system) for the treatment of mechanically, organically or biologically contaminated water (raw water), consisting of combinations of different filter arrangements, filling pumps, ionization module for ionizing air, reactors, a post-filter and finished water tank, the individual parts being connected by pipes and the material flows via Valves and sensors are controlled, characterized in that - the ionization module with large-area cathodes and anodes, an intermediate glass plate and inlets and outlets for air and - the reactors with inlets and outlets for water and the ionized air, the air being below Pressure is widely introduced over glass frits, are provided. Vorrichtung (Anlage) zur Aufbereitung von Rohwasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ionisationsmodul aus a) einem luftdurchströmten Ionisationselement mit je einem großflächigen Anodengeflecht und Kathodengeflecht und einer dazwischen befindlichen Glasplatte in einem Gehäuse mit Spannungszuführungen und Luftein- und – ausleitungen und b) einem Differenziator, bei dem in einem Gehäuserahmen mit Spannungszuführungen ein Kathodengeflecht unter zwei Glasplatten eingeschlossen ist und sich auf beiden Seiten einer Glasplatte ein Anodengeflecht befindet, bestehen. Device (plant) for the treatment of raw water according to claim 1, characterized in that the ionization module a) an air flow Ionization element, each with a large anode mesh and a cathode mesh and a glass plate in between in a housing voltage supplies and air intake and exhaust and b) a differentiator in which in a housing frame with power supply a cathode braid is enclosed under two glass plates and there is an anode braid on both sides of a glass plate, consist. Vorrichtung (Anlage) zur Aufbereitung von Rohwasser nach Anspruch 6 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Reaktoren – aus einem äußeren Reaktormantel – einem Reaktor-Innenrohr mit Durchflußbohrungen und einer Glasfritte am unteren Ende, – unterem Stutzen zur Luftzufuhr und oberen Stutzen zur Luftableitung, – seitlich angeordnetem Wassereinlaß und Wasserauslaßstutzen und – Verschraubungen und Dichtungen bestehen. Device (plant) for the treatment of raw water according to claim 6 and claim 7, characterized in that the individual reactors - from an outer reactor jacket - one Reactor inner tube with flow holes and a glass frit at the bottom, - Lower nozzle for air supply and upper nozzle for air discharge, - Laterally arranged water inlet and water outlet nozzle and - screw connections and seals exist. Vorrichtung (Anlage) zur Aufbereitung von Rohwasser nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasfritte den inwandigen Reaktorboden unten abschließt und aus Duran-Glas besteht.Device (plant) for the treatment of raw water according to claims 1 and 3, characterized in that the glass frit the in-wall reactor bottom completes below and is made of Duran glass. Vorrichtung (Anlage) zur Aufbereitung von Rohwasser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Porenöffnungen der Glasfritten so gewählt werden, dass die entstehenden Luftbläschen einen Durchmesser von 0,1 bis 2,0 mm haben.Device (plant) for the treatment of raw water according to claim 4, characterized in that the pore openings of the glass frits so chosen that the resulting air bubbles have a diameter of 0.1 to 2.0 mm.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2866327A1 (en) * 2004-02-03 2005-08-19 Toshiba Kk Radical treatment apparatus for decomposing organic matter with radical treatment, comprises electrode unit to occur electric discharge at tip of electrodes surrounded by atmospheric pressure by applied high voltage from power supply
WO2006037282A1 (en) 2004-10-06 2006-04-13 Rytschkowa, Svetlana Method for purifying liquids by using ionized aeration
WO2011064353A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-03 Audita Unternehmensberatung Gmbh Method and device for removing particulate and/or dissolved materials from aqueous media
IT202200005522A1 (en) * 2022-03-21 2023-09-21 Jonix S P A METHOD AND SYSTEM OF WATER TREATMENT WITH IONIZED AIR
DE102023107863A1 (en) 2023-03-28 2024-10-02 Mercaform Holding GmbH Energy-saving disinfection and oxidation system for water treatment

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2866327A1 (en) * 2004-02-03 2005-08-19 Toshiba Kk Radical treatment apparatus for decomposing organic matter with radical treatment, comprises electrode unit to occur electric discharge at tip of electrodes surrounded by atmospheric pressure by applied high voltage from power supply
WO2006037282A1 (en) 2004-10-06 2006-04-13 Rytschkowa, Svetlana Method for purifying liquids by using ionized aeration
RU2355644C2 (en) * 2004-10-06 2009-05-20 Олег ЛЫСЫТЧУК Method of liquid purification using ionised gas flow
US7651617B2 (en) 2004-10-06 2010-01-26 Oleg Lysytchuk Method for purifying liquids by using ionized aeration
WO2011064353A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-03 Audita Unternehmensberatung Gmbh Method and device for removing particulate and/or dissolved materials from aqueous media
DE102009056175A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-22 audita Unternehmensberatung GmbH, 80689 Method and device for removing particulate and / or dissolved substances from aqueous media
DE102009056175B4 (en) * 2009-11-27 2012-04-19 Audita Unternehmensberatung Gmbh Method and device for removing particulate and / or dissolved substances from aqueous media
IT202200005522A1 (en) * 2022-03-21 2023-09-21 Jonix S P A METHOD AND SYSTEM OF WATER TREATMENT WITH IONIZED AIR
DE102023107863A1 (en) 2023-03-28 2024-10-02 Mercaform Holding GmbH Energy-saving disinfection and oxidation system for water treatment
WO2024200566A1 (en) 2023-03-28 2024-10-03 Mercaform Holding GmbH Energy-saving disinfection- and oxidation system for water treatment

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