DE20221283U1

DE20221283U1 - Modular reverse osmosis water treatment assembly has regulator varying water output in accordance with demand

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Publication number: DE20221283U1
Application number: DE20221283U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-02-02
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2012-02-29

Abstract

A modular (10,11) reverse osmosis water treatment assembly has a water inlet (13) with a concentrate outlet (14) and a treated water outlet (15). Water is supplied to the treatment module by a pump (16) with especially a regulator (9) which maintains the water pressure at a level proportional to the water outlet pressure. Water outlet pressure can be adapted in accordance with consumer demand. The pressure regulator has a frequency converter regulating pump pressure in the range 1 to 80 bar. The outlet pressure is monitored by a sensor (24). Water hardness is monitored (1) at the inlet (12). The supply of incoming water is stopped if hardness exceeds a given value. The modules may be operated jointly or separately.

Description

Die Erfindung betrifft eine Umkehrosmose-Anlage gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The The invention relates to a reverse osmosis system according to the preamble of the protection claim 1.

Durch ein Umkehrosmose-Verfahren kann Wasser nahezu vollständig entsalzt werden. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt vor allem in der geringen Umweltbelastung. Für dieses Verfahren sind keinerlei Chemikalien erforderlich.By A reverse osmosis process can almost completely desalinate water become. The advantage of this method lies mainly in the low environmental impact. For this Procedures do not require any chemicals.

Das auf diese Weise entsalzte Wasser wird insbesondere in der Industrie, Pharmazie und in Krankenhäusern eingesetzt. Auch für die Luftbefeuchtung in Lüftungs- und Klimaanlagen wird oftmals ein auf diese Weise entsalztes Wasser verwendet. Weiterhin können Umkehrosmose-Anlagen für die Aufbereitung von Meerwasser verwendet werden. Meerwasser ist wegen des hohen Salzgehalts als Trinkwasser ungeeignet. Mit Hilfe einer Umkehrosmose-Anlage kann der Salzgehalt von Meerwasser soweit reduziert werden, dass es als Trinkwasser geeignet ist. Solche Anlagen werden insbesondere in Küstenregionen mit wenig oder keinem Süßwasservorkommen benötigt.The in this way desalinated water is used especially in industry, Pharmacy and in hospitals used. Also for humidification in ventilation and air conditioning systems often become desalinated water in this way used. Furthermore you can Reverse osmosis plants for the Treatment of seawater can be used. Seawater is because the high salt content unsuitable as drinking water. With the help of a Reverse osmosis plant can reduce the salt content of seawater so far be that it is suitable as drinking water. Such facilities will be especially in coastal regions with little or no freshwater resources needed.

Aus dem Stand der Technik ist eine Umkehrosmose-Anlage bekannt, der eine Enthärtungsanlage vorgeschaltet ist. In dieser Enthärtungsanlage wird Rohwasser auf weniger als 1°dH entkalkt. Der Ausgang der Enthärtungsanlage ist mit dem Eingang der Umkehrosmose-Anlage gekoppelt. Am Eingang weist die Umkehrosmose-Anlage eine Pumpe auf, die das enthärtete Wasser mit einem Druck von etwa 1 bar bis 20 bar durch Module presst. In den Modulen findet das eigentliche Umkehrosmose-Verfahren statt, indem das Wasser mit Druck gegen halbdurchlässige Membrane gepresst wird. Dabei werden Salze und/oder Mineralien ausgefiltert, wobei sich das Rohwasser in ein Permeat (Diluat) und ein Konzentrat aufspaltet. Das Permeat (Diluat) ist als besonders salzarmes Wasser weiter verwendbar. Das Konzentrat ist ein Abfallprodukt und wird verworfen. Üblicherweise produziert ein Modul in etwa 75% Permeat (Diluat) und 25% Konzentrat. Der Pumpendruck sowie die Permeat- und Konzentratmenge sind manuell einstellbar. Das Permeat wird in einem drucklosen Behälter gespeichert und von dort an einen Endverbraucher weitergepumpt.Out The prior art, a reverse osmosis system is known, the a water softening system upstream. In this water softener becomes raw water to less than 1 ° dH decalcified. The output of the water softener is coupled to the input of the reverse osmosis system. At the entrance points the reverse osmosis system has a pump on which the softened water Pressed through modules at a pressure of about 1 bar to 20 bar. In the modules take place the actual reverse osmosis process, by pressing the water with pressure against semi-permeable membrane. In this case, salts and / or minerals are filtered out, wherein the raw water into a permeate (diluate) and a concentrate splits. The permeate (diluate) can be used as a particularly low-salt water. The concentrate is a waste product and is discarded. Usually produces a module in about 75% permeate (diluate) and 25% concentrate. The pump pressure as well as the permeate and concentrate quantity are manually adjustable. The permeate is stored in a pressureless container and from there pumped to an end user.

Diese herkömmliche Umkehrosmose-Anlage hat den Nachteil, dass das Wasser in dem Behälter aufkeimen kann. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass der Behälter niemals ganz dicht ist und das Wasser oftmals längere Zeit in dem Behälter verbleibt.These conventional Reverse osmosis plant has the disadvantage that the water germinate in the container can. This is especially due to the fact that the container never is very tight and the water often remains in the container for a long time.

Durch eine Erwärmung des Wassers im Behälter, insbesondere im Sommer, wird das Aufkeimen zusätzlich gefördert. Zur Verhinderung der Verkeimung werden UV-Lampen, Chemikalien oder zusätzliche Leitungen verwendet, was jedoch den Energieaufwand, die Umweltbelastung und den konstruktiven Aufwand erhöht.By a warming of water in the tank, Especially in the summer, the germination is additionally encouraged. To prevent the Germinating will be UV lamps, chemicals or additional Lines used, but what the energy consumption, the environmental impact and increased the design effort.

Üblicherweise werden für Umkehrosmose-Anlagen Kreiselpumpen verwendet, die das enthärtete Wasser durch die Module pressen. Bei einer Kreiselpumpe ist jedoch die Wärmeentwicklung verhältnismäßig hoch, so dass dadurch auch das Wasser erwärmt wird. Durch diese Erwärmung kann insbesondere das Aufkeimen gefördert werden.Usually be for Reverse osmosis systems use centrifugal pumps containing the softened water press through the modules. In a centrifugal pump, however, is the heat generation relatively high, so that also the water is heated. Through this warming can promoted especially the germination become.

Ein weiterer bedeutender Nachteil wird durch die Einschaltphase der Umkehrosmose-Anlage bewirkt. Während dieser Einschaltphase hat das Wasser einen wesentlich höheren Leitwert, etwa 150 bis 200 μS/cm, als erwünscht. Weiterhin hat die herkömmliche Umkehrosmose-Anlage einen verhältnismäßig hohen Platzbedarf. Schließlich hat die manuelle Einstellung wichtiger Größen unerwünschte Ungenauigkeiten zur Folge.One Another significant disadvantage is the switch-on of the Reverse osmosis system causes. While this switch-on phase, the water has a much higher conductance, about 150 to 200 μS / cm, as desired. Furthermore, the conventional Reverse osmosis plant a relatively high Space requirements. After all The manual setting of important sizes has undesirable inaccuracies Episode.

Ausserdem besteht bei den Umkehrosmose-Modulen die Gefahr, dass sie versalzen. Wird nur wenig oder überhaupt kein Wasser entnommen, werden die Umkehrosmose-Module nicht ausreichend gespült. Idealerweise sollten die Umkehrosmose-Module permanent gespült werden, damit kein Salz auskristallisiert werden kann. Diese Versalzung vermindert die Durchflussrate der Umkehrosmose-Module und könnte zu deren Verstopfung führen, was einen Ausfall der gesamten Anlage zur Folge haben könnte.Moreover There is a risk of the reverse osmosis modules becoming over-salted. Will be little or at all When no water is withdrawn, the reverse osmosis modules are not sufficiently flushed. Ideally The reverse osmosis modules should be rinsed permanently, so that no salt can be crystallized. This salinization reduces the flow rate the reverse osmosis modules and could lead to their constipation, which could result in a failure of the entire system.

Schließlich haben herkömmliche Umkehrosmose-Anlagen den Nachteil, dass der Salzgehalt am Ausgang der Anlage nicht regelbar ist.Finally have conventional Reverse osmosis systems have the disadvantage that the salinity at the exit the system is not controllable.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Umkehrosmose-Anlage bereit zu stellen, die die oben genannten Nachteile überwindet.It The object of the invention is to provide a reverse osmosis system, which overcomes the above disadvantages.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand gemäß Schutzanspruch 1 gelöst.These Task is solved by the subject of protection claim 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an der Pumpe oder zwischen Pumpe und Rohwassereingang eine Druckregelungseinrichtung vorgesehen ist, die einen Rohwasserdruck P_R in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Diluatdruck P_D am Diluatausgang einstellt. Durch diese Maßnahme wird in wenigstens einem Modul lediglich soviel Rohwasser zugeführt, wie eine entsprechende Menge an salzarmen Diluat am Diluatausgang benötigt wird. Es wird also kein überschüssiges Diluat produziert. Deshalb ist auch kein Behälter erforderlich, in dem das Diluat aufkeimen könnte. Ebensowenig ist eine Druckerhöhungspumpe erforderlich, da der benötigte Druck bereits von der Pumpe, die dem Modul vorgeschaltet ist, bereitgestellt wird. Durch das Wegfallen des Behälters und der Druckerhöhungspumpe verringert sich auch der konstruktive Aufwand der gesamten Anlage.According to the invention, it is provided that a pressure regulating device is provided on the pump or between the pump and the raw water inlet, which adjusts a raw water pressure P _R as a function of a predetermined diluate pressure P _D at the diluate outlet. As a result of this measure, only at least one module supplies as much raw water as a corresponding amount of low-salt diluate is required at the diluate outlet. So no excess diluate is produced. Therefore, no container is needed in which the diluate could germinate. Nor is a pressure booster pump required because the required pressure be already provided by the pump upstream of the module. By eliminating the container and the booster pump also reduces the design effort of the entire system.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Druckregelungseinrichtung einen Frequenzumwandler zur Ansteuerung der Pumpe umfasst derart, dass die Pumpe über einen kontinuierlichen Druckbereich insbesondere von 10–80 bar einstellbar ist. Die Verwendung des Frequenzumwandlers ermöglicht eine verlustlose Regelung. Der Pumpe wird nur diejenige Energie zugeführt, die tatsächlich benötigt wird. Es wird keine überschüssige Energie in Wärme umgewandelt.Especially can be provided that the pressure control device a frequency converter for controlling the pump comprises such that the pump via a continuous pressure range, in particular from 10-80 bar is adjustable. The use of the frequency converter allows a lossless control. The pump is supplied only that energy, the indeed is needed. There will be no excess energy converted into heat.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zur Erfassung des Diluatdruckes P_D ein Drucksensor an dem am Diluatausgang angeordneten Diluat-Leitungssystem vorgesehen ist. Durch eine derartige Plazierung des Drucksensors ist eine besonders genaue Druckerfassung möglich. Insbesondere in dem Diluat-Leitungssystem ist die Strömung im Wesentlichen laminar, so dass Messfehler sehr gering bleiben.Furthermore, it can be provided that a pressure sensor is provided on the diluate line arranged on the diluate outlet for detecting the diluate pressure P _D. By such a placement of the pressure sensor, a particularly accurate pressure detection is possible. Especially in the diluate line system, the flow is substantially laminar, so that measurement errors remain very low.

Ausserdem kann noch vorgesehen sein, dass zur Steuerung der Pumpe mittels der Druckregelungseinrichtung ergänzend zum Diluatdruck P_D der am Rohwassereingang vorhandene Rohwasserdruck P_R berücksichtigt wird. Dadurch kann die Druckregelungseinrichtung auch auf Schwankungen des Rohwasserdruckes P_R reagieren. Auf diese Weise wird der Druck am Ausgang der Pumpe besonders genau eingestellt.In addition, it can also be provided that, in addition to the diluate pressure P _D, the raw water pressure P _R present at the raw water inlet is taken into account for controlling the pump by means of the pressure regulating device. As a result, the pressure control device can also respond to fluctuations in the raw water pressure P _R. In this way, the pressure at the outlet of the pump is set very precisely.

Schließlich kann eine Konzentratrückführung vorgesehen sein, um das am Konzentratausgang austretende Konzentrat ganz oder teilweise erneut durch das Umkehrosmose-Modul zu führen. Durch diese Maßnahme werden die Regelungsmöglichkeiten der gesamten Anlage erhöht. Insbesondere kann der elektrische Leitwert von Diluat und Konzentrat entsprechend den Anforderungen eingestellt werden.Finally, can provided a concentrate return be all or the concentrate leaving the concentrate outlet partially re-run through the reverse osmosis module. Through this measure become the regulatory options the entire facility increased. In particular, the electrical conductivity of diluate and concentrate can be adjusted accordingly be adjusted to the requirements.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Konzentratrückführung ein Rückführventil umfasst, das in Abhängigkeit von der gewünschten Diluatmenge und/oder der Ionenkonzentration I_C des Diluats einen bestimmten Teil des Konzentrats durch die Konzentratsrückführung leitet. Dadurch kann auch die Ionenkonzentration I_C auf einen konstanten Wert eingestellt werden.It can be provided that the concentrate recirculation comprises a recirculation valve which, depending on the desired diluate quantity and / or the ion concentration I _{C of} the diluate, directs a certain part of the concentrate through the concentrate return. Thereby, the ion concentration I _{C can be set} to a constant value.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Pumpe als Plungerpumpe ausgebildet ist. Die Plungerpumpe weist praktisch überhaupt keine oder nur eine geringe Wärmeentwicklung auf, so dass dadurch auch das Wasser nicht erwärmt werden kann. Dadurch wird die Keimbildung verhindert oder zumindest unterdrückt. Weiterhin haben Plungerpumpen den Vorteil, dass sie kontinuierlich über einen großen Druckbereich von 0 bis 80 bar einstellbar sind. Mit Verwendung der Plungerpumpe lässt sich eine Umkehrosmose-Anlage bereitstellen, die auch ohne Druckregelungseinrichtung die oben genannten Probleme überwindet, die bei herkömmlichen Umkehrosmose-Anlagen auftreten.at a particularly preferred embodiment is provided that the pump is designed as a plunger pump. The plunger pump has virtually no or only one low heat development on, so that also the water can not be heated. This will prevents or at least suppresses the formation of nuclei. Farther Plunger pumps have the advantage of being continuous over one huge Pressure range from 0 to 80 bar are adjustable. Using the plunger pump let yourself To provide a reverse osmosis system, which also without pressure control device overcomes the above problems, the at conventional Reverse osmosis systems occur.

Weitere Merkmale, Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further Features, advantages and embodiments of the invention are the subject the dependent claims.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.A preferred embodiment The invention is explained below with reference to the accompanying drawings.

Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umkehrosmose-Anlage.The single figure shows a block diagram of the preferred embodiment the reverse osmosis system according to the invention.

Die Umkehrosmose-Anlage weist einen Eingang 12 auf. Diesem Eingang 12 sind in Reihe eine Härtegrad-Überwachungseinrichtung 1, ein erster Drucksensor 2, ein Filter 3, ein zweiter Drucksensor 4, ein Magnetventil 26, ein Druckschalter 5 und eine Pumpe 16 nachgeschaltet. Dem Ausgang der Pumpe 16 ist ein dritter Drucksensor 6 zugeordnet. Weiterhin weist die Pumpe 16 einen Steuereingang auf, der mit einem Frequenzumwandler 9 gekoppelt ist. Der Ausgang der Pumpe ist mit einem Rohwassereingang 13 zweier parallel geschalteter Umkehrosmose-Module 10 und 11 gekoppelt. Die Umkehrosmose-Module 10 und 11 weisen ausserdem einen Konzentratausgang 14 und einen Diluatausgang 15 auf. Dem Konzentratausgang 14 ist ein Regelventil 8 nachgeschaltet. Das Regelventil 8 weist zwei Ausgänge auf. Der eine Ausgang des Regelventils 8 ist über eine Rückführleitung 20 mit dem Koppelpunkt des Druckschalters 5 und des Magnetventils 26 verbunden. Der andere Ausgang des Regelventils 8 ist über einen Wasserzähler 7 mit einem Konzentratabfluss 18 verbunden. Dem Diluatausgang 15 sind ein Zapfhahn 21, ein erster Leitwertsensor 23, ein zweiter Wasserzähler 22, ein zweiter Leitwertsensor 28, ein vierter Drucksensor 24 und ein Diluatabfluss 25 nachgeschaltet, die über ein Diluatleitungssystem 19 verbunden sind. Das Diluatleitungssystem 19 ist über eine Überbrückungsleitung 29 mit dem Ausgang der Pumpe 16 verbunden. Die Überbrückungsleitung 29 weist ein zweites Regelventil 27 auf.The reverse osmosis system has an entrance 12 on. This entrance 12 are in series a hardness monitor 1 , a first pressure sensor 2 , a filter 3 , a second pressure sensor 4 , a solenoid valve 26 , a pressure switch 5 and a pump 16 downstream. The output of the pump 16 is a third pressure sensor 6 assigned. Furthermore, the pump 16 a control input that with a frequency converter 9 is coupled. The output of the pump is with a raw water inlet 13 two parallel connected reverse osmosis modules 10 and 11 coupled. The reverse osmosis modules 10 and 11 also have a concentrate outlet 14 and a diluate outlet 15 on. The concentrate output 14 is a control valve 8th downstream. The control valve 8th has two outputs. The one output of the control valve 8th is via a return line 20 with the crosspoint of the pressure switch 5 and the solenoid valve 26 connected. The other output of the control valve 8th is over a water meter 7 with a concentrate drain 18 connected. The diluate output 15 are a tap 21 , a first conductivity sensor 23 , a second water meter 22 , a second conductivity sensor 28 , a fourth pressure sensor 24 and a diluate drain 25 downstream, via a diluate piping system 19 are connected. The diluate piping system 19 is via a bridging line 29 with the output of the pump 16 connected. The bypass line 29 has a second control valve 27 on.

Über den Eingang 12 wird der Umkehrosmose-Anlage Rohwasser zugeführt, das üblicherweise in einer Enthärtungsanlage entkalkt worden ist. Die Härtegrad-Überwachungseinrichtung 1 ist dazu vorgesehen, den Härtegrad des Rohwassers zu erfassen, so dass bei Überschreitung eines vorbestimmten Grenzwertes die weitere Zufuhr von Rohwasser, beispielsweise durch Schließen des Magnetventils 26, automatisch oder manuell unterbunden werden kann. Vorzugsweise wird bei einer Überschreitung des Wertes 1°dH die Umkehrosmose-Anlage automatisch abgeschaltet. Auf diese Weise wird verhindert, dass Wasser mit einem höheren Härtegrad in die Umkehrosmose-Module 10 und 11 gelangt. Dies hätte zur Folge, dass die Umkehrosmose-Module 10 und 11 verstopft werden würden, und letztlich die gesamte Umkehrosmose-Anlage ausfallen würde. Durch die Verwendung der Härtegrad-Überwachungseinrichtung 1 wird der gesamte Wartungsaufwand der Anlage erheblich reduziert. Das Magnetventil 26 kann mit Abschalten der Anlage geschlossen werden, um beispielsweise ein Spülen der Anlage zu ermöglichen.About the entrance 12 Raw water is supplied to the reverse osmosis plant, which has usually been decalcified in a water softening plant. The hardness degree monitoring device 1 is intended to detect the degree of hardness of the raw water, so that when exceeding a vorbestimm th limit, the further supply of raw water, for example by closing the solenoid valve 26 , can be stopped automatically or manually. Preferably, when the value exceeds 1 ° dH, the reverse osmosis system is automatically switched off. In this way it prevents water with a higher degree of hardness in the reverse osmosis modules 10 and 11 arrives. This would result in the reverse osmosis modules 10 and 11 clogged, and ultimately the entire reverse osmosis system would fail. By using the hardness grade monitoring device 1 the total maintenance of the system is significantly reduced. The solenoid valve 26 can be closed with shutdown of the system, for example, to allow flushing of the system.

Die Pumpe 16 ist dazu vorgesehen, das Rohwasser mit Druck, je nach Bauart zwischen 1 und 80 bar, in die Umkehrosmose-Module 10 und 11 zu pressen. Die Pumpe 16 wird von dem Frequenzumwandler 9 angesteuert. Dem Frequenzumwandler 9 ist vorzugsweise ein DDC-Regler vorgeschaltet. Der Druck am Ausgang der Pumpe 16 wird in Abhängigkeit von denjenigen Werten geregelt, die durch den dritten Drucksensor 6, den zweiten Wasserzähler 22, den Leitwertsensor 23 und den vierten Drucksensor 24 erfasst werden. Auf diese Weise wird die Pumpe 16 derart geregelt, dass den Umkehrosmose-Modulen 10 und 11 soviel Rohwasser zugeführt wird, wie Diluat am Diluatabfluss 25 von einem Endverbraucher benötigt wird. Eine Zwischenlagerung des Diluats in einem Behälter oder dergleichen ist nicht erforderlich. Somit wird eine Keimbildung unterbunden, die oftmals in derartigen Behältern auftritt. Vorzugsweise sind die Umkehrosmose-Module 10 und 11 separat zu- und abschaltbar. Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von der geforderten Diluatmenge, insbesondere bei noch mehr Modulen, die gesamte Anlage geregelt werden.The pump 16 It is intended that the raw water with pressure, depending on the design between 1 and 80 bar, in the reverse osmosis modules 10 and 11 to squeeze. The pump 16 is from the frequency converter 9 driven. The frequency converter 9 is preferably preceded by a DDC controller. The pressure at the outlet of the pump 16 is controlled as a function of those values determined by the third pressure sensor 6 , the second water meter 22 , the conductivity sensor 23 and the fourth pressure sensor 24 be recorded. That way the pump will work 16 so regulated that the reverse osmosis modules 10 and 11 as much raw water is supplied as diluate at the diluate drain 25 needed by an end user. Intermediate storage of the diluate in a container or the like is not required. Thus, nucleation is prevented, which often occurs in such containers. Preferably, the reverse osmosis modules 10 and 11 separately switched on and off. In this way, depending on the required Diluatmenge, especially with even more modules, the entire system can be controlled.

Das Regelventil 8 ist als 2-Wege-Ventil ausgebildet. Mit dem Regelventil 8 kann eingestellt werden, welcher Anteil des Konzentrats über die Rückführleitung 20 an den Vorlauf der Pumpe 16 rückgeführt wird. Beispielsweise kann das Regelventil 8 von einem DDC-Regler angesteuert werden. Der übrige Anteil des Konzentrats wird über den ersten Wasserzähler 7 dem Konzentratabfluss 18 zugeführt. Das dem Konzentratabfluss 18 zugeführte Konzentrat wird üblicherweise als Abfall verworfen. Durch die einstellbare Rückführung des Konzentrats werden die Regelungsmöglichkeiten der gesamten Umkehrosmose-Anlage erhöht. Insbesondere ist dadurch das Konzentrat stetig einstellbar.The control valve 8th is designed as a 2-way valve. With the control valve 8th can be adjusted, which proportion of the concentrate via the return line 20 to the flow of the pump 16 is returned. For example, the control valve 8th be controlled by a DDC controller. The remaining portion of the concentrate is via the first water meter 7 the concentrate drain 18 fed. The concentrate drain 18 fed concentrate is usually discarded as waste. The adjustable return of the concentrate increases the control possibilities of the entire reverse osmosis system. In particular, this makes the concentrate continuously adjustable.

Die Überbrückungsleitung 29 und das zweite Regelventil 27 bilden bei der hier beschriebenen Ausführungsform Bestandteile einer Verschneideeinrichtung. Dadurch werden insbesondere die Umkehrosmose-Module 10 und 11 überbrückt, so dass ein Teil des gefilterten Rohwassers direkt dem Diluatleitungssystem 19 und dem Diluatabfluss 25 zugeführt werden kann. Damit wird eine weitere Regelungsmöglichkeit für die Umkehrosmose-Anlage bereitgestellt. Ein Teil des gefilterten Rohwassers kann damit an den beiden Umkehrosmose-Modulen 10 und 11 vorbei dem Diluatabfluss 25 zugeführt werden, wenn vom Endverbraucher ein entsprechender vorbestimmter Salzgehalt toleriert wird. Vorzugsweise wird der aktuelle Leitwert des verschnittenen Diluats vom zweiten Leitwertsensor 28 erfasst. Je nach vom Endverbraucher tolerierten Salzgehalt kann dann mittels des Regelventils 27 das Verhältnis von aus den Umkehrosmose-Modulen 10 und 11 ausgegebenem Diluatfluss und des durch die Überbrückungsleitung 29 geführten gefilterten Rohwassers manuell oder automatisch eingestellt werden. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, zusätzlich auch den aktuellen Leitwert des aus den Umkehrosmose-Modulen 10 und 11 ausgegebenen Diluats vor der Verschneidung mit gefiltertem Rohwasser im ersten Leitwertsensor 23 zu erfassen. Die Regelung kann dadurch verbessert werden, da anhand der Qualität des aus den Umkehrosmose-Modulen 10 und 11 ausgegebenen Diluats die mutmasslich mögliche Zugabe von gefiltertem Rohwasser über die Überbrückungsleitung 29 abgeschätzt werden kann. Eine Überprüfung kann dann noch durch Bestimmung des Leitwerts des verschnittenen Diluats im zweiten Leitwertsensor 28 erfolgen. Dieses Verfahren ist besonders ökonomisch, da durch die beiden Umkehrosmose-Module 10 und 11 nicht mehr Wasser als nötig hindurch befördert wird. Dies wirkt sich günstig für die Wartungsintervalle der Umkehrosmose-Module 10 und 11 aus.The bypass line 29 and the second control valve 27 form in the embodiment described here components of a blending device. As a result, in particular the reverse osmosis modules 10 and 11 bypassed, so that part of the filtered raw water directly to the diluate piping system 19 and the diluate drain 25 can be supplied. Thus, a further control option for the reverse osmosis system is provided. Part of the filtered raw water can thus be used on the two reverse osmosis modules 10 and 11 past the diluate drain 25 be supplied when the end user a corresponding predetermined salt content is tolerated. Preferably, the current conductance of the blended diluate from the second conductivity sensor 28 detected. Depending on the end user tolerated salinity can then by means of the control valve 27 the ratio of out of the reverse osmosis modules 10 and 11 output Diluatfluss and by the bypass line 29 guided filtered raw water manually or automatically. Furthermore, it may be advantageous, in addition, the current conductance of the reverse osmosis modules 10 and 11 Diluats issued before the intersection with filtered raw water in the first conductivity sensor 23 capture. The regulation can be improved as a result of the quality of the reverse osmosis modules 10 and 11 diluate dispensed the alleged addition of filtered raw water via the bypass line 29 can be estimated. A check can then be made by determining the conductance of the blended diluate in the second conductivity sensor 28 respectively. This process is particularly economical because of the two reverse osmosis modules 10 and 11 no more water is transported through than necessary. This has a favorable effect on the maintenance intervals of the reverse osmosis modules 10 and 11 out.

Mit der Verschneideeinrichtung wird eine weitere Möglichkeit geschaffen, den konstruktiven und technologischen Aufwand für die Umkehrosmose-Anlage optimal an die jeweils vorliegenden Anforderungen anzupassen. Die Überbrückungsleitung 29 und das zweite Regelungsventil 27 sind kostengünstige Bauteile, die ausserdem einen geringen Wartungsaufwand erfordern. Durch die Verschneideeinrichtung kann die Durchflussrate der beiden Umkehrosmose-Module 10 und 11 wesentlich geringer sein als die der gesamten Umkehrosmose-Anlage.With the blending a further possibility is created to optimally adapt the constructive and technological effort for the reverse osmosis system to the respective requirements. The bypass line 29 and the second control valve 27 are inexpensive components that also require low maintenance. The blending device allows the flow rate of the two reverse osmosis modules 10 and 11 be significantly lower than that of the entire reverse osmosis system.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Umkehrosmose-Anlage mit einer EDV-Anlage gekoppelt sein kann. Dabei werden die erfassten Messwerte sämtlicher Sensoren der EDV-Anlage zugeführt. Auf der Grundlage dieser Messwerte werden der Frequenzumwandler 9 und das Regelventil 8 von der EDV-Anlage angesteuert. Auf diese Weise ist eine ständige Überwachung der Umkehrosmose-Anlage mittels der EDV-Anlage möglich. Ein Display der EDV-Anlage ist für die ständige optische Überwachung der wichtigsten Messdaten vorgesehen. Eine permanente Aufzeichnung der erfassten Messwerte ist ebenfalls vorgesehen. Die EDV-Anlage lässt sich mittels eines PC kostengünstig realisieren. Beispielsweise kann auch eine SPS-Steuerung verwendet werden. Sämtliche Daten und eventuelle Störfälle können unmittelbar und unverzüglich an eine Leitstelle weitergeleitet werden. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Anlage einen sehr geringen Platzbedarf hat. Schließlich kann mit dieser Anlage die für Keimbildung relevante DIN 6022 problemlos eingehalten werden. Auch die gemäss der Trinkwasserverordnung relevante DIN 2000, die ebenfalls die Keimbildung betrifft, kann mit der erfindungsgemäßen Umkehrosmose-Anlage erfüllt werden.In particular, it is provided that the reverse osmosis system can be coupled to a computer system. The acquired measured values of all sensors are fed to the computer system. On the basis of these measurements become the frequency converter 9 and the control valve 8th controlled by the computer system. In this way, a constant monitoring of the reverse osmosis system by means of the computer system is possible. A display of the EDP system is designed for continuous optical monitoring of the most important measurement data. A permanent recording of the acquired measured values is also provided. The EDP system can be realized inexpensively by means of a PC. For example, a PLC control can also be used. All data and any incidents can be forwarded immediately and immediately to a control center. Furthermore, it should be noted that the system according to the invention has a very small footprint. Finally, with this system, the relevant for nucleation DIN 6022 can be easily complied with. The relevant according to the Drinking Water Ordinance DIN 2000, which also affects the nucleation can be met with the reverse osmosis system according to the invention.

Bei Verwendung einer Plungerpumpe 16 wird die Keimbildung zusätzlich unterdrückt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei der Plungerpumpe 16 die Wärmeentwicklung nur gering oder praktisch gar nicht vorhanden ist. Dadurch wird das Wasser auch nicht zusätzlich aufgeheizt.When using a plunger pump 16 the nucleation is additionally suppressed. This is due to the fact that with the plunger pump 16 the heat development is low or practically nonexistent. As a result, the water is not heated additionally.

Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass bei Verwendung der Plungerpumpe 16 die erfindungsgemäße Umkehrosmose-Anlage auch ohne die Druckregelungseinrichtung 9 in vorteilhafter Weise verwendet werden kann. Aufgrund der sehr geringen Wärmeentwicklung und des großen Druckbereichs der Plungerpumpe 16 lassen sich mehrere Probleme überwinden, die bei herkömmlichen Umkehrosmose-Anlagen auftreten.It should be noted at this point that when using the plunger pump 16 the reverse osmosis system according to the invention even without the pressure control device 9 can be used in an advantageous manner. Due to the very low heat development and the large pressure range of the plunger pump 16 It is possible to overcome several problems that occur with conventional reverse osmosis systems.

Die erfindungsgemäße Umkehrosmose-Anlage kann in der Industrie verwendet werden. Für zahlreiche Herstellungsverfahren und Produkte wird Wasser mit einem niedrigen Salzgehalt benötigt. Insbesondere für die Pharma-Industrie ist diese Umkehrosmose-Anlage vorteilhaft geeignet. Neben dem extrem niedrigen Salzgehalt ist auch die Keimbildung sehr gering, was insbesondere für pharmazeutische Produkte wichtig ist. Auch in Krankenhäusern kann die erfindungsgemäße Umkehrosmose-Anlage verwendet werden, wo ebenfalls die niedrige Keimbildung neben dem niedrigen Salzgehalt eine wichtige Rolle spielt. Schließlich kann die erfindungsgemäße Umkehrosmose-Anlage als Meerwasser-Aufbereitungsanlage verwendet werden, so dass auf diese Weise Trinkwasser gewonnen werden kann. In Küstenregionen, die nur geringes Süßwasservorkommen aufweisen, kann die erfindungsgemäße Umkehrosmose-Anlage besonders effizient für die Bereitstellung von Trinkwasser verwendet werden.The reverse osmosis system according to the invention can be used in the industry. For numerous manufacturing processes and products, water with a low salt content is needed. Especially for the Pharmaceutical industry, this reverse osmosis system is advantageously suitable. In addition to the extremely low salinity and the nucleation is very low, especially for pharmaceutical products is important. Even in hospitals, the reverse osmosis system according to the invention where also the low nucleation next to the low salinity plays an important role. Finally, can the reverse osmosis system according to the invention as a seawater treatment plant be used so that drinking water can be obtained in this way can. In coastal regions, which have only a small amount of fresh water, the reverse osmosis plant according to the invention can be particularly efficient for the provision of drinking water can be used.

11: Härtegrad-ÜberwachungseinrichtungHardness monitoring device
22: Erster Drucksensorfirst pressure sensor
33: Filterfilter
44: Zweiter Drucksensorsecond pressure sensor
55: Druckschalterpressure switch
66: Dritter Drucksensorthird pressure sensor
77: Erster Wasserzählerfirst water meter
88th: Erstes Regelventilfirst control valve
99: Frequenzumwandlerfrequency converter
1010: Umkehrosmose-ModulReverse osmosis module
1111: Umkehrosmose-ModulReverse osmosis module
1212: Eingangentrance
1313: Rohwassereingangraw water input
1414: Konzentratausgangconcentrate output
1515: DiluatausgangDiluatausgang
1616: Pumpepump
1818: Konzentratabflussconcentrate discharge
1919: DiluatleitungssystemDiluatleitungssystem
2020: RückführleitungReturn line
2121: Zapfhahntap
2222: Zweiter Wasserzählersecond water meter
2323: Erster Leitwertsensorfirst conductance
2424: Vierter Drucksensorfourth pressure sensor
2525: DiluatabflussDiluatabfluss
2626: Magnetventilmagnetic valve
2727: Zweites Regelventilsecond control valve
2828: Zweiter Leitwertsensorsecond conductance
2929: Überbrückungsleitungbypass line

Claims

Reverse osmosis system for raw water, in particular city or well water, for obtaining low-salt diluate or permeate, comprising - at least one reverse osmosis module ( 10 . 11 ) with a raw water inlet ( 13 ), a concentrate outlet ( 14 ) and a diluate exit ( 15 ) and - one of the reverse osmosis modules ( 10 . 11 ) with the raw water pump ( 16 ), characterized in that on the pump ( 16 ) or between pump ( 16 ) and raw water input ( 13 ) a pressure regulating device ( 9 ), which has a raw water pressure P _R in dependence on a predetermined diluate pressure P _D at the diluate outlet ( 15 ), wherein the predetermined diluate pressure P _D is adaptable to the requirements of downstream consumers.

Reverse osmosis system according to claim 1, characterized in that the pressure control device comprises a frequency converter ( 9 ) for controlling the pump ( 16 ), such that the pump ( 16 ) is adjustable over a continuous pressure range, in particular from 1 to 80 bar.

Reverse osmosis system according to claim 1 or 2, characterized in that for detecting the diluate pressure P _D, a pressure sensor ( 24 ) at the Dilua output ( 15 ) or on a downstream side to the diluate exit ( 15 ) diluate line system ( 19 ) is provided.

Reverse osmosis system according to one of claims 1 to 3, characterized in that for controlling the pump ( 16 ) by means of the pressure regulating device in addition to the diluate pressure P _D at the raw water inlet ( 13 ) existing raw water pressure P _{R is} taken into account.

Reverse osmosis system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the reverse osmosis system at the entrance ( 12 ) a hardness monitoring device ( 1 ) to stop the raw water supply when exceeding a predetermined degree of hardness.

Reverse osmosis system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the reverse osmosis modules ( 10 . 11 ) can be separately switched on and off.

Reverse osmosis system according to one of claims 1 to 6, characterized in that a concentrate return ( 20 ) is provided to the at the concentrate outlet ( 14 ) exiting concentrate completely or partially through the reverse osmosis module ( 10 . 11 ) respectively.

Reverse osmosis system according to claim 7, characterized in that the concentrate return ( 20 ) a control valve ( 8th ) Comprises, depending on whether the requested by the end user Diluatmenge and / or depending on the ion concentration reached in the diluate I _C a certain partial amount of the concentrate through the concentrate recirculation ( 20 ).

Reverse osmosis system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the reverse osmosis system a bridging line ( 29 ) with a second control valve ( 27 ), which between the outlet of the pump ( 16 ) and the diluate line system ( 19 ) is switched.

Reverse osmosis system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the diluate exit ( 15 ) a first conductivity sensor ( 23 ) assigned.

Reverse osmosis system according to claim 9 or 10, characterized in that the diluate outlet ( 15 ) and the bridging line ( 29 ) a diluate effluent ( 25 ) is connected downstream.

Reverse osmosis system according to claim 11, characterized in that the diluate drain ( 25 ) a second conductivity sensor ( 28 ) assigned.

Reverse osmosis system according to one of claims 9 to 12, characterized in that the second control valve ( 27 ) as a function of one of the second conductivity sensor ( 28 ) detected conductance is controlled.

Reverse osmosis system according to one of claims 9 to 13, characterized in that the second control valve ( 27 ) as a function of one of the first conductivity sensor ( 23 ) detected conductance is controlled.

Reverse osmosis system, in particular according to one of claims 1 to 14, characterized in that the pump ( 16 ) is designed as a plunger pump.

Reverse osmosis system according to claim 15, characterized in that the plunger pump ( 16 ) has three pistons or a multiple of three pistons.

Reverse osmosis system according to claim 15 or 16, characterized in that the plunger pump ( 16 ) is provided for a number of 0 to 2800 strokes per minute.

Reverse osmosis system according to one of claims 15 to 17, characterized in that the plunger pump ( 16 ) is adjustable over a continuous pressure range, in particular from 1 to 80 bar, preferably from 1 to 40 bar.