DE2431639B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung von Bakterienwachstum in Ionenaustauschern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung von Bakterienwachstum in IonenaustauschernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung von Pilz- und Bakterienwachstum,
insbesondere in Wasserenthärtungsanlagen.
Wasserenthürtungsanlagen arbeiten mit einem Ionenaustauschharz und werden zunehmend auch in
Wasserversorgungsanlagen für Wohnhäuser installiert. Das Harz entzieht dem durchlaufenden Wasser die
Kalzium- und Magnesiumionen und setzt statt dessen Nai.riumionen wieder zu. Zur Regeneration des Harzes
ist es erforderlich, in bestimmten Abständen das Harz
mit einer Natrium-Chloridlösung zu waschen. Bei der Benutzung der Austauscherharzmasse hat sich gezeigt,
daß sehr günstige Bedingungen für das Wachstum von Pilzen und Bakterien in der Harzkammer gegeben sind.
Obwohl das Wachstum dieser Pilze und Bakterien im allgemeinen harmlos ist, nimmt das enthärtete Wasser
jedoch eine Färbung, bzw. Trübung ein, und in besonders extremen Fällen leidet die Austauschfähigkeit
des Harzes unter dem Bakterienwachstum.
Es ist schon bekannt, zur Verhinderung des Bakierienwachstums auf Ionenaustauschern der Regenerierlösung
antiseptische Stoffe zuzufügen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausführung des
Verfahrens zu schaffen, welche das Entstehen von Bakterien- und Pilzkulturen in der Wasseraufbereilungsanlage
verhindert und außerdem mit sicheren ungiftigen Mitteln arbeitet, da das Frischwasser für den
menschlichen Bedarf geeignet sein muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach dem Hauptanspruch gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß in sehr einfacher Weise durch
Anordnung einer Elektrolysinir-Zelle, welche entsprechend
dem Regeneialionszyklus der Austauscheranlage gesteuert wird, ein Bruchteil der zur Regeneration
erforderlichen Salzlösung zu Natriiim-Hypochlorid
/ersetzt wird und somit einen ungiftigen sehr wirksamen Stoff zur Verhinderung des unerwünschten PiIz-
und Bakterienwachstums schafft.
Bevorzugt wird zur Regeneration Kochsalzlösung benutzt, die zu geringen Teilen elektrolytisch in
Natriuinhypochlorit zersetzt wird.
Ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung eines lonenaustauschers mit Elektrolyseur-Zelle,
Fig. 2 einen Ionenaustauscher mit in der Regeneralionsleitung
eingebauter Elektrolyseur-Zelle.
In der Fig. 1 ist in einem Gehäuse 3 auf einer gelochten Platte 2 das Austauschharz 1 gelagert. Das
Gehäuse 3 ist ausgestattet mit einer Auslaufleitung 4 und einer Einlaufleitung 5, welche mit einer Elektrolyseur-Zelle
6 und einem Nebenanschluß 7 versehen ist. In den Leitungen sind Ventile 8,9 und 10 zur Steuerung des
Flüssigkeitsstromes in den Rohren 4, 5 und 7 vorgesehen. In der Zelle 6 sind Elektroden 11 mit dem
Stromnetz (nicht gezeichnet) verbunden und mit einer niedrigen Wechsel- oder Gleichstromspannung versehen.
Für den Betrieb ist es vollkommen ausreichend, von einem Transformator eine Spannung von 6-Volt-Wechselstrom
an die Elektroden zu legen.
Bei normalem Betrieb des Ionenaustauschers ist das Ventil 10 geschlossen und die Ventile 8 und 9 für den
Durchfluß i'on Rohvvasser durch die Harzkammer
geöffnet. Da Wasser eine sehr geringe spezifische Leitfähigkeit hat, fließt nur ein sehr kleiner Strom durch
die Zelle 6, so daß als Zersetzungsprodukte des Wassers Wasserstoff und Sauerstoff nur in vernachlässigbar
kleinen Mengen produziert werden.
Nach der Benutzung des Wasserenthärters über einen gewissen Zeitraum ist es erforderlich, das Harz durch
eine Natriumchloridlösung zu regenerieren. Das Ventil 9 wird geschlossen und Ventil 7 geöffnet, so daß
Natriumchloridlösung durch die Elektrolyseur-Zelle 6 hindurch zur Regeneration des Har/bettes treten kann.
Während dieses Prozesses wird die Salzlauge in der Zelle elektrolytisch in Natriumhypochlorid und Wasserstoff
zersetzt.
H,O + NaCI
I-'lektrolyse
NaCK) + H,I
Während des Regeneralionszyklus werden nun die Keime, wie Pilze oder Bakterien in dem Harz durch die
geringen Mengen von Natriumhypochlorid, welches mit der Sole durch das Harz fließt, vernichtet. Nach dem
Regenerationsvorgang wird das Ventil 7 geschlossen und Ventil 9 geöffnet, so daß die im Harzbett
vorhandene Sole mit Frischwasser ausgewaschen wird. Danach ist die Enthärtungsanlage zur Enthärtung des
Rohwassers wieder betriebsbereit. Eventuell verbliebene Spuren von Natriumhypochlorid im Harz sind Für
den Verbraucher völlig harmlos.
Da die Leitfähigkeit des Frischwassers sehr niedrig ist, kann die Spannung an der Eleklrolyscur/elle
während der ganzen Betriebszeit angelegt sein, da ein stärkerer elektrischer Strom nur während des Regenerationszyklus
stattfindet.
Die Elektrolysenzelle kann also dauernd unter Spannung stehen, da sie nur beim Regenerations/yklus
arbeitet.
Natürlich kann dieses System auch mit anderen Waschelektrolyten arbeiten. Natriumchlorid ist bevorzugt,
weil es billig und nicht giftig ist.
Die Elektroden Il sind aus einem Maierial hergestellt,
welches weder vom Elektrolyt noch von den Zersetzungsprodukten angegriffen wird. Graphit, Platin
oder andere Edelmetalle sind hierfür besonders geeignet.
Das dargestellte Reinigungssystem bezieht sich auf Kationenaustauschharz. Selbstverständlich kann das
gleiche Verfahren auch bei Anionenaus'.auschharz verwendet werden.
Eine andere Ausgestaltung der Vorrichtung wird in Anspruch 4 beschrieben.
In der Fig. 2 wird ein bekannter Wasserenthärter
gezeigt, welcher mit einer erfindungsgemäßen Elektrolyseurzelle zur Reinhaltung des Austauschharzes ausgestattet
ist. Eine Harzkammer 21 ist im äußeren Gehäuse 22 angeordnet und hat ebenfalls eine poröse oder
perforierte Platte 23, auf der Salz (NaCl) 24 gelagert ist. Der unlere Teil des Gehäuses 22 bildet einen
Solebehälter, in welchen ein Rohr 25 eintaucht. Der Wasserfluß zu den verschiedenen Teilen des Enthärters
wird durch die Ventile 26 gesteuert.
Im Normalbetrieb, d. h., beim Enthärten von Rohwas-
ser fließt Wasser von dem Versorgungssystem in das Einlaßrohr 27, durch das Harz 28, wobei die Metallionen
ausgetauscht werden und zurück über das Rohr 29 /u dem Hauswassernetzanschluß 20. Wenn das liar/ mit
Metallionen gesättigt ist, wird es durch Waschung mit Natriumchloridlösung regeneriert. Rohwasscr gelangt
in dem Rohr 31 abwärts und durch einen Injektor 32, welcher die Sole aus dem Vorratsbehälter durch das
Rohr 33 ansaugt und mit dem Rohwasser verdünnt in die Leitung 34 drückt und gelangt dann über die
Elektrolyseurzelle 35 in die llarzkammer. Die Sole
gelangt durch die Harzkammer und tauscht die Kalzium- und Magnesiumionen gegen Natriutnionen
aus und steigt hiernach in dem Rohr 29 auf und gelangt als Abwasser in das Auslaufrohr 30. Dieser Vorgang
wird so lange durchgeführt, bis der Solebi-hälter geleert und das Harzbett nur noch mit Rohwasser gewaschen
wird, so daß verbliebene Reste der Natriumchloridsole ebenfalls weggespült werden. Schließlich wird der
Solebehälter mit Leitungswasser aufgefüllt, welches danach bis zur Sättigung Kochsalz löst. Danach ist der
Wasserenthärter wieder für den Gebrauch bereit.
Hierzu 2 Bhitt Zcichiiiiniicn
Claims (4)
1. Verfahren zur Verhinderung von Bakterien- und Pilzwachstum in Ionenaustauschern, wobei der
Regenerierungslösung in geringer Menge ein antiseptischer Stoff zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der antiseptische Stoff beim Regenerieren aus der Regenerierungslösung selbst
mittels elektrolytischer Zersetzung im Einlauf (6,35) zur Harzkammer (1,28) erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regeneration Kochsalzlösung
benutzt wird, die zu geringen Teilen elektrolytisch in Natriumhypochlorid zersetzt wird.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß im Rohwassereinlaß (5) zum Enthärter eine Elektrolyseur-Zelle (6) mit Elektroden (11) angeordnet
ist.
4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch
einen Ionenaustauscher, in dessen Regenerationsleitungssystem (25, 33,31,32,34) vor dem Einlaß in die
Harzkammer (21) eine Elektrolyseur-Zelle (35) mit Elektroden (36) angeordnet ist.
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