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DE69808333T2 - Verfahren zur enteisenung von kohlendioxidreichen mineralwässern - Google Patents

Verfahren zur enteisenung von kohlendioxidreichen mineralwässern

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DE69808333T2
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DE
Germany
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regeneration
manganese dioxide
iron
mno2
manganese
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DE69808333T
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Henri Jauffret
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Gervais Danone SA
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Gervais Danone SA
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Publication date
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/62Heavy metal compounds
    • C02F1/64Heavy metal compounds of iron or manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von eisenhaltigen Mineralwässern, die reich an Kohlendioxid sind, um daraus Eisen und gegebenenfalls andere Metalle, wie Mangan, zu entfernen.
  • Das herkömmliche Verfahren zur Enteisenung von Kohlendioxid-haltigen Mineralwässern beruht auf der Oxidation von Eisen durch Luft oder Luft, die mit Sauerstoff, ja sogar mit Ozon angereichert ist. Diese Oxidation ist umso wirksamer, je höher der pH ist. Man nimmt dafür eine Kohlendioxid-Entfernung vor, um den pH zu erhöhen, dann spritzt man Luft ein, die mit Sauerstoff oder Ozon angereichert ist. Nach einer Kontaktzeit bildet sich ein Eisenhydroxid- und Eisen(III)-carbonat-Niederschlag, der auf mechanischem Weg zurückgehalten wird. Diese Art von Behandlung weist mehrere Nachteile auf, den unvermeidbare Verlust an Kohlendioxid, die mögliche Fällung von Calcium- oder Magnesiumcarbonat bei der Behandlung und die Entwicklung der autochthonen Flora des Wassers in aerobem Medium während der Dauer der Behandlung. Wenn eine Filtration stattfindet, verwendet man Sandfilter oder einen anderen chemisch inerten Träger. Der Sand der Filter kann dann von gewissen Stämmen, die von der autochthonen Flora des Mineralwassers abstammen, besiedelt werden.
  • Im übrigen ist Mangandioxid oder Manganbioxid ein gut bekanntes Filtrationsmittel, das in häuslichen Reinigungsapparaturen für Wasser, in städtischen Reinigungsanlagen oder industriellen Anlagen für die Behandlung von Wasser verwendet wird; wobei diese Wässer nicht oder schwach Kohlendioxid-haltig sind. Ein derartiges Filtrationsmittel funktioniert durch katalytische Oxidation. Das Eisen, das im Wasser in der Form von Fe²&spplus; vorliegt, wird in Anwesenheit von MnO&sub2; und einem Oxidationsmittel rasch zu Fe³&spplus; oxidiert und fällt in Form von Eisenhydroxid (Fe&sub2;O&sub3;, nH&sub2;O) um die Manganoxid-Körner herum aus.
  • Als Filtrationsmittel hat man insbesondere ein Produkt verwendet, das als "Green Sand" bezeichnet wird und natürlich vorkommt oder hergestellt wird, indem man einen Film von hydratisiertem Mangandioxid (MnO&sub2;, H&sub2;O) auf der Oberfläche von Teilchen eines Trägers wie beispielsweise sauren Tons, Quarzsand, Anthrazit, Zeolith usw. abscheidet.
  • Eine Untersuchung, die in Water and Waste Treatment Journal 03.92 S. 30-35 erschienen ist, stellt auf zusammenfassende Weise, aber ausreichend erschöpfend, den Zustand des Standes der Technik dar, was die Entfernung von Eisen und Mangan aus Trinkwasser betrifft.
  • Dieser Artikel erinnert daran, dass das allgemeine Verfahren zur Entfernung von Eisen und Mangan auf der katalytischen Oxidation beruht.
  • Zwei Arten von katalytischen Filtern sind bekannt: das Mangandioxid "Green Sand" (Abscheidung von Mangandioxid auf einem Träger) oder das natürliche Mangandioxid.
  • Dieser Artikel gibt anschließend an, dass das Verfahren einen Schritt des Kontaktes mit Sauerstoff erfordert, d. h. des Kontaktes mit einem Oxidationsmittel, um die Reaktion:
  • 2Fe²&spplus; + ¹/&sub2;O&sub2; + H&sub2;O → 2Fe³&spplus; + 2OH&supmin;
  • sicherzustellen, wobei das Mangandioxid die Rolle des Katalysators spielt.
  • Es ist offensichtlich, dass ein derartiges Verfahren nicht in stark reduzierenden Medien angewendet werden könnte, es sei denn, dass alles gelöste Kohlendioxid entfernt wird. Mit anderen Worten, das übliche Verfahren, welches Mangandioxid verwendet, impliziert ein oxidierendes Milieu.
  • Das verwendete Oxidationsmittel kann in oxidierter Form von Chlor verwendet werden, was darüber hinaus gestattet, die Entwicklung der Flora im Filtrationsbett zu kontrollieren.
  • Das Dokument DE 24 15 71 beschreibt ein Verfahren zur Entmanganisierung oder Enteisenung von Brunnenwasser oder Haushaltswasser, das darin besteht, das Wasser durch einen Mangandioxid-Filter laufen zu lassen, wie es in Spalte 2, Seite 1, Zeile 50 bis Seite 2, Spalte 2, Zeile 3 beschrieben ist.
  • Vor dem Schritt der Entmanganisierung oder Enteisenung tritt das Wasser durch einen Behälter, der mit Kreide (Calciumcarbonat) gefüllt ist, um die Kohlensäure zu entfernen.
  • Das Verfahren des Dokuments DE 24 15 71 verstärkt das Vorurteil, gemäß welchem Mangandioxid nicht verwendet werden kann, um Eisen ausgehend von stark reduzierenden Wässern zu entfernen, da dieses lehrt, dass die Kohlensäure zuvor entfernt werden muss.
  • Das Dokument XP 002074960 beschreibt ein Verfahren in drei Schritten, das die vorherige Zugabe eines Chlorierungsmittels, d. h. eines Oxidationsmittels, erfordert. Im Gegensatz dazu betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung eisenhaltiger Mineralwässer, die reich an Kohlendioxid und demgemäß reduzierend sind.
  • Ebenso erfordert das Patent US 5 082 570 die vorherige Oxidation der Verunreinigungen (Spalte 7, Zeilen 26 bis 34), was einmal mehr mit einem Wasser, das reich an Kohlendioxid ist, inkompatibel ist.
  • In der Tat erfordern alle Verfahren des Standes der Technik ein Oxidationsmittel; wobei diese Funktion beispielsweise durch die Vermittlung eines Sauerstoffkontaktierungsschrittes und/oder durch ein chloriertes Derivat ausgeübt werden kann.
  • Die Anmelderin hat unerwartet gefunden, dass es möglich ist, ein Verfahren zur Entfernung von Eisen mit Hilfe von Mangandioxid in reduzierenden Wässern, wie eisenhaltigen Wässern, die reich an Kohlendioxid sind, durchzuführen.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues Verfahren zur Behandlung von eisenhaltigen Wässern, die reich an Kohlendioxid und deshalb reduzierend sind, ohne Reduktion der Karbonatation, ohne Verlust der Mineralisation und ohne Modifikation der autochthonen Flora vorzuschlagen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein wirtschaftlicheres Verfahren vorzuschlagen, insbesondere aufgrund der Tatsache, dass es nicht erforderlich ist, das Wasser zu decarbonatisieren, was eine Einsparung von Material (Berstkolonne, Vakuumpumpe, Entgaser, Luft- Nachverdichter) darstellt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zur Behandlung von eisenhaltigen Mineralwässern, die reich an Kohlendioxid sind, dadurch gekennzeichnet, dass man a) die Wässer mit einem Material auf der Basis von Mangandioxid (MnO&sub2;) in Kontakt bringt und b) die Mineralwässer mit schwachem Eisengehalt gewinnt.
  • Das Verfahren der Erfindung ist insbesondere darin bemerkenswert, dass es keinerlei Kontakt mit einem zusätzlichen Oxidationsmittel, wie Sauerstoff oder Chlor, erfordert.
  • Unter dem Ausdruck "eisenhaltige Mineralwässer, die reich an Kohlendioxid sind", versteht man insbesondere die Mineralwässer, die aus tiefen unterirdischen Schichten hervorgehen und die einen Gehalt an Kohlendioxid über oder nahe bei der Sättigung aufweisen. Der Gehalt an gelöstem Kohlendioxid variiert signifikant gemäß den Quellen. Dieser Gehalt kann gewöhnlich bei den gemäß dem Verfahren der Erfindung behandelten Wässern von 0,25 g/l, (sehr geringer Gehalt) bis 1,7 g/l, (geringer Gehalt) bis 7 g/l, (höherer Gehalt) bis zu 13 g/l (sehr hoher Gehalt) variieren. Vorteilhaft kann dieser Gehalt von 1,7 g/l bis 7 g/l variieren. Im Sinne der vorliegenden Erfindung weisen die zu behandelnden Mineralwässer vorzugsweise einen Gehalt an Kohlendioxid über oder gleich etwa 2,5 g/l, auf. Diese Wässer besitzen demgemäß einen sauren pH, der im allgemeinen zwischen 4,2 und 6,6 einschließlich liegt. Sie sind reduzierend, d. h., ihr Redoxpotential ist negativ, in der Größenordnung von oder unter - 20 mV.
  • Diese Mineralwässer unterscheiden sich also grundsätzlich von Wässern, die als Oberflächen- oder wenig tiefe Wässer bezeichnet werden und an erster Stelle nicht Kohlensäure-haltig oder nur leicht Kohlensäure-haltig sind und die darüber hinaus bei neutralem oder sehr wenig saurem pH vorliegen und oxidierender Natur sind (positives oder leicht negatives Redoxpotential).
  • Nachstehend wird die durchschnittliche Zusammensetzung eines eisenhaltigen Mineralwassers angegeben, das reich an Kohlendioxid ist, wie man es aus gut bekannten Quellen erhalten kann:
  • - Eisen(III) Fe³&spplus; 0,5 ppm
  • - Eisen(II) Fe²&spplus; 5,0 ppm
  • - Mangan 0,8 ppm
  • - Kohlendioxid 2,3 g/l,
  • - Redoxpotential - 20 mV
  • Der Eisengehalt von Mineralwässern, die gemäß dem Verfahren der Erfindung behandelt werden sollen, liegt im Allgemeinen bei 0,5 bis 12 ppm. Diesseits von 0,5 ppm ist es nämlich nicht erforderlich, das Verfahren durchzuführen. Wenn das zu behandelnde Mineralwasser eine gewisse Menge an Eisen(III) enthält, setzt sich dieses bereits gefällte Eisen auf der Oberfläche des Filtrationsbettes ab und ruft einen Beladungsverlust hervor, der die Dauer der Zyklen beschränkt. Eine Vorfiltration, beispielsweise durch einen Sandfilter, unterdrückt diesen Beladungsverlust.
  • Das Mangandioxid, das im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden kann, kann aus sehr verschiedenen Ursprüngen abstammen oder in sehr verschiedenen Formen vorliegen.
  • Es kann sich um ein natürliches oder synthetisches Mangandioxid handeln. Diese Formen von Mangandioxid sind wohlbekannt. Als synthetisches Mangandioxid kann man die Mangandioxide vom elektrolytischen Typ anführen, wie beispielsweise im französischen Patent Nr. 2 101 579 oder im amerikanischen Patent 5 082 570 beschrieben. Diese zwei Dokumente können im übrigen als Rechenschaft für die Beschreibung des Standes der Technik genommen werden, wie er in der Einleitung der Beschreibung erörtert würde. Die Struktur des Mangandioxids kann beispielsweise der beta- oder gamma- oder jeder anderen bekannten Form sein, einschließlich der Mischungen dieser verschiedenen Typen.
  • Der Gehalt an Mangandioxid des Materials ist ein bedeutendes Merkmal des Verfahrens gemäß der Erfindung. Dieses Material muss nämlich vorzugsweise einen minimalen Gehalt von 45% und vorteilhaft von mehr als 75% oder noch besser über 80% (ausgedrückt als MnO&sub2;) aufweisen.
  • Derartige Qualitäten von Mangandioxid entsprechen beispielsweise der Qualität, die für die Herstellung von speziellen Stählen verwendet wird.
  • Die Korngröße des Mangandioxids wird vom Fachmann angepasst. Diese muss ausreichend sein, um nicht zu einem Verstopfen des Filters zu führen, aber andererseits darf sie nicht zu groß sein, um den maximalen Kontakt zwischen Wasser und den Körnern des Materials sicherzustellen. Es ist offensichtlich, dass der Fachmann mit seinem Basiswissen oder gegebenenfalls nach einfachen Versuchen das Intervall der gewünschten Korngröße bestimmen kann. Mangandioxid weist im Allgemeinen eine Korngröße von 0,3 bis 0,75 mm auf, obwohl dieses Intervall nicht kritisch ist und den Bereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt.
  • Ein weiterer Unterschied zu den Verfahren, die gewöhnlich bei Oberflächen-Wässern durchgeführt werden, besteht in der Form des Mangandioxids, das in reiner Form verwendet wird; die Verbindung mit "Sanden", wie sie in den Verfahren des Standes der Technik durchgeführt wird, hat hier eine negative Auswirkung, da der Gehalt an Mangandioxid zu gering ist. Das Mangandioxid erfüllt nämlich, und das ist eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung, außer seiner Rolle bei der katalytischen Oxidation eine Funktion des Einfangens von Eisen (Ionenaustausch) und der Oxidation von Mangan. Ohne dass man auf irgendeine Weise durch eine wissenschaftliche Interpretation gebunden sein will, ist die Anmelderin der Ansicht, dass das Verfahren gemäß der Erfindung verschiedene Reaktionen ins Spiel bringt, die durch die Folge der folgenden Reaktionen schematisiert werden können:
  • 2MnO&sub2; → MnO + ¹/&sub2;O&sub2; (Reaktion 1)
  • 2Fe²&spplus; + ¹/&sub2;O&sub2; → 2Fe³&spplus; + 2HO&supmin; (Reaktion 2)
  • MnO&sub2; + 2OH&supmin; → MnO&sub3;H&sub2;²&supmin; (Reaktion 3)
  • 3MnO&sub3;H&sub2;²&supmin; + Fe³&spplus; → Fe(MnO&sub3;H&sub2;²&supmin;)(Reaktion 4)
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Verringerungsfaktor ausreichend, um eine Eisenmenge zu entfernen, so dass das Wasser nach der Behandlung mit den geltenden Gesetzen kompatibel ist. Dieser Faktor liegt in den meisten Fällen weit über 10 und im Allgemeinen über 100.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung umfasst auch einen Schritt der periodisch durchgeführten Regeneration.
  • Die Regeneration von Manganoxid-Körnern wird herkömmlich durch ein saures Waschen des Betts bewirkt, in dessen Verlauf die Eisen(III)hydroxid/Manganoxid-Komplexe dissoziieren, was gestattet, dass sich lösliche Eisensalze bilden und dass die Enteisenungsaktivität der MnO-Betten regeneriert wird. Im Fall des erfindungsgemäßen Verfahrens muss die Desorption von Eisenhydroxid durch eine Oxidation des Mangans ergänzt werden, das während der Behandlungsphase zu Manganmonoxid reduziert werden kann, insbesondere wenn das Reduktionsoxidations-Potential des Wassers niedrig ist, was im Allgemeinen bei Kohlensäure-haltigen Wässern der Fall ist.
  • Es handelt sich also um eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung. Gemäß dieser bevorzugten Variante ist das Behandlungsverfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Material auf der Basis von Mangandioxid (MnO&sub2;) auf chemischem Weg regeneriert wird, dem gegebenenfalls eine Regeneration auf mechanischem Weg vorgeschaltet ist, wobei die chemische Regeneration einen Schritt der sauren Regeneration und eine Schritt der oxidierenden Regeneration umfasst.
  • Vorzugsweise wird im Verlauf des Regenerationsverfahrens der Ansäuerungsschritt vor dem Schritt der oxidierenden Regeneration bewirkt.
  • Eine andere mögliche Ausführungsform besteht darin, die Schritte der Ansäuerung und der Oxidation umzukehren.
  • Darüber hinaus wurde gefunden, dass es vorzuziehen ist, diese chemische Regeneration durch einen vorangehenden Schritt der mechanischen Regeneration zu ergänzen.
  • Dieser Regenerationsprozess, der verschiedene Schritte umfasst, ist vorzugsweise ein integraler Bestandteil des Verfahrens gemäß der Erfindung.
  • Aus diesem Grund ist auch ein Behandlungsverfahren Gegenstand der Erfindung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das regenerierte Material auf der Basis von Mangandioxid (MnO&sub2;) wiederverwendet wird, um das vorstehend beschriebene Verfahren zur Behandlung von eisenhaltigen Wässern durchzuführen. Das Verfahren kann mehrere Male von neuem durchgeführt werden. Assays haben gezeigt, dass das Verfahren mindestens ein Jahr ohne merklichen Aktivitätsverlust des Filtrationsbettes durchgeführt werden konnte.
  • Eine Vorfiltration, beispielsweise auf einem Sandfilter, unterdrückt den Beladungsverlust und gestattet eine bessere Verwendung der katalytischen Kapazität des Manganoxids zwischen zwei Regenerationen.
  • Der Ansäuerungsschritt wird im Allgemeinen durch eine Lösung einer starken Säure bewirkt, die insbesondere aus Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure, vorzugsweise Schwefelsäure, ausgewählt ist. Eine Lösung von 1 N Säure erweist sich im Allgemeinen als ausreichend, obwohl eine Abwandlung der Säure-Konzentration nicht kritisch ist. Man kann ein Volumen an Säurelösung verwenden, das vom 1- bis 5-fachen des Volumens des zu behandelnden Betts geht, obwohl auch dieses Intervall nicht kritisch ist.
  • Was den Oxidationsschritt betrifft, muss das Oxidationsmittel eine stark oxidierende Lösung sein, beispielsweise Kaliumpermanganat (KMnO&sub4;). Dieses Oxidationsmittel gestattet nicht nur, das bei der Enteisenung und gegebenenfalls Demanganisierung (wenn das zu behandelnde Wasser darüber hinaus Mangan in gelöstem Zustand enthält) reduzierte Manganoxid zu oxidieren, sondern führt auch zu nicht- verunreinigenden Abwässern, die nur Kaliumionen enthalten.
  • Der Regenerationsschritt wird periodisch durchgeführt. Die Schwelte der Eisenkonzentration, jenseits welcher eine Regeneration durchgeführt werden muss, wird leicht vom Fachmann bestimmt. Dies hängt von dem Wert der gewählten Schwelle ab, der in den meisten Fällen eine Funktion von Werten ist, die durch nationale Gesetze festgelegt sind. Wenn man annimmt, dass der Wert 0,05 ppm ist, kann man als Richtschnur ein Flüssigkeitsvolumen von mehr als dem 1000-fachen des Bettvolumens behandeln. Die Schwelle hängt auch von der Kontaktzeit zwischen der Flüssigkeit und dem Bett ab. Eine Zeit von 3 Minuten oder vorzugsweise von mehr als 5 Minuten, insbesondere etwa 6 Minuten, ist im Allgemeinen ausreichend.
  • Die Verwendung des Enteisenungsverfahrens für Mineralwässer weist die folgenden Vorteile auf:
  • - Es ist nicht erforderlich, das Wasser zu decarbonatisieren, was eine Einsparung von Material (Berstkolonne, Vakuumpumpe, Entgaser) darstellt.
  • - Die Verluste an Kohlendioxid sind stark verringert, was im Fall von Quellen mit geringem Kohlendioxid- Gehalt eine Bedeutung aufweist.
  • - Im Gegensatz zu den Techniken der Oxidation mit Luft gibt es nicht das Risiko der Modifikation der charakteristischen Mineralisation der Wässer.
  • - Die Ausschaltung der Phase des herkömmlichen Verfahrens, in der das decarbonatisierte Wasser mit Sauerstoff angereichert wird, dann mit einem Quarzsand in Kontakt gebracht wird, weist merkliche hygienische und mikrobiologische Vorteile auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus mindestens 45% Mangan in Form von MnO&sub2; besteht.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Material in einem Tank vorliegt, durch welchen hindurch die zu behandelnden Wässer zirkulieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren dadurch gekennzeichnet, dass es einen vorangehenden Schritt der Beseitigung von Eisen(III) umfasst, welches in den Mineralwässern enthalten ist, wenn dieses vor der Behandlung in dem Wasser anwesend ist.
  • Die Erfindung wird nun durch ein Beispiel der Durchführung veranschaulicht, welches in einer Vorrichtung durchgeführt wurde, deren Schema in der einzigen beigefügten Figur dargestellt ist.
  • In dieser Figur enthält einen Tank 1, der mit einem Zufluss 2 und einem Abfluss 3 ausgestattet ist, Sand aus Mangandioxid 4. Auf der Höhe des Abflusses 3 ist eine Zuleitung 5 von einem Reservoir 6 abgezweigt, das die regenerierende(n) Lösung(en) enthalten kann. Auf der Höhe der Zuleitung 2 ist eine Leitung 7 zur Abführung des Eluats der regenerierenden Lösungen zu einem Reservoir 8 abgezweigt. Hähne gestatten, die verschiedenen Leitungen gemäß der Phase des Verfahrens zu schließen und zu öffnen.
  • BEISPIEL A. Filtration
  • In einem 210 l-Tank 1, der mit einer Zuleitung 2 und einem Auslass 3 versehen ist, liegen 200 Liter Sand aus Mangandioxid 4 vor, der die folgenden Eigenschaften aufweist:
  • Mangan-Gehalt (%) 44
  • Eisen-Gehalt (%) 5
  • Gehalt an Fe&sub2;O&sub3; (%) 10
  • min. Abmessung (mm) 0,3
  • max. Abmessung (mm) 0,71
  • Spezifische Oberfläche (m²/g) ≥ 14
  • Man lässt eisenhaltiges Wasser zirkulieren, das reich an Kohlendioxid ist und die folgende Zusammensetzung aufweist:
  • Am Auslass des Tanks misst man den Eisengehalt, und man hält das Experiment an, wenn der Eisengehalt des Wassers nach der Behandlung einen Wert von 0,05 ppm erreicht. Dieser Wert zeigt nämlich eine Sättigung der Ionenaustausch-Kapazität des Manganoxids an, das dann regeneriert werden muss.
  • Bei einer Kontaktzeit des Wassers mit dem Mangandioxid von 6 Minuten konnte man 240 000 Liter Wasser behandeln, d. h. das 1200-fache des Volumens des Mangandioxids. Die Menge des auf dem Filter fixierten Eisens betrug 6,6 g Eisen pro Liter Sand.
  • Nach einem eventuellen Aufwirbeln des Mangandioxid-Bettes schreitet man zum Regenerationsschritt.
  • B. Regeneration des Mangandioxid-Bettes B.1 - Saure Regeneration
  • Bei Umgebungstemperatur wäscht man das Manganoxid-Bett im Gegenstrom mit einer 0,5 N Schwefelsäure-Lösung (H&sub2;SO&sub4;). Das Volumen der Lösung ist das 2,5-fache des Volumens des Filtrationsbettes (500 Liter im Beispiel). Der Durchsatz der Regenerationslösung beträgt 2 Vol./Vol./h (d. h. 400 l/h im Beispiel).
  • Man spült anschließend den Filter im Gegenstrom mit 4 Volumina (800 Litern) Industriewasser, zugeführt mit 2 Vol./Vol./h.
  • B.2 - Oxidierende Regeneration
  • Die oxidierende Regeneration kann durchgeführt werden, indem man im Gegenstrom ein Volumen KMnO&sub4; mit 9 g/l bei einem Durchsatz von 1 Vol./Vol./h zirkulieren lässt, dann den Filter im Gegenstrom mit einem Durchsatz von 1 Vol./Vol./h mit 4 Volumina Wasser, das frei von Eisen und Mangan ist, spült.
  • Nach einer oxidierenden Regeneration kann man vier neue Produktionszyklen mit einer Behandlungskapazität von 1200 Bettvolumina durchführen. Die oxidierende Regeneration wird bei einem Produktionsende von vier durchgeführt.
  • B.3 - Mikrobiologische Auszählung, die im Lauf der Produktion am Eingang und Ausgang des Filters bewirkt wurde
  • Die nachstehende Tabelle beschreibt ein Beispiel für die mikrobiologische Auszählung, die mit dem Wasser vor und nach der Filtration durchgeführt wurde.
  • Man hat charakteristische Spezies getestet, die nach einer mikrobiologischen Kontamination des Wassers aufgefunden werden können.
  • Diese Tabelle zeigt die Abwesenheit der Entwicklung oder Modifikation der Bakterienflora im Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Claims (12)

1. Verfahren zur Behandlung von eisenhaltigen Mineralwässern mit einem Kohlendioxid-Gehalt von mehr als 0,25 g/l, dadurch gekennzeichnet, dass man a) die Wässer mit einem Material auf der Basis von Mangandioxid (MnO&sub2;) in Kontakt bringt und man b) die behandelten Mineralwässer mit einem geringen Eisengehalt gewinnt.
2. Verfahren zur Behandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material auf der Basis von Mangandioxid (MnO&sub2;) auf chemischem Weg regeneriert wird, dem gegebenenfalls eine Regeneration auf mechanischem Weg vorangeht, wobei die chemische Regeneration einen Schritt mit saurer Regeneration und einen Schritt mit oxidierender Regeneration umfasst.
3. Verfahren zur Behandlung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material auf der Basis von Mangandioxid (MnO&sub2;) auf chemischem Weg regeneriert wird, dem gegebenenfalls eine mechanische Regeneration vorangeht, wobei der Schritt der sauren Regeneration vor dem Schritt der oxidierenden Regeneration bewirkt wird.
4. Verfahren zur Behandlung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der sauren Regeneration mit einer Lösung einer starken Säure bewirkt wird, die insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schwefelsäure, Salpetersäure, Chlorwasserstoffsäure.
5. Verfahren zur Behandlung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der oxidierenden Regeneration mit einer stark oxidierenden Lösung, insbesondere von Kaliumpermanganat, bewirkt wird.
6. Verfahren zur Behandlung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material auf der Basis von Mangandioxid (MnO&sub2;) wiederverwendet wird, um das Verfahren nach Anspruch 1 durchzuführen.
7. Verfahren zur Behandlung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Male wiederbegonnen wird.
8. Verfahren zur Behandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlendioxid- Konzentration der Mineralwässer nahe der Sättigung oder über der Sättigung liegt.
9. Verfahren zur Behandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisengehalt der Mineralwässer bei 0,5 ppm bis 12 ppm liegt.
10. Verfahren zur Behandlung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus mindestens 45% Mangan in Form von Mangandioxid (MnO&sub2;) zusammengesetzt ist.
11. Verfahren zur Behandlung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in einem Tank vorliegt, durch den hindurch die zu behandelnden Wässer zirkulieren.
12. Verfahren zur Behandlung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen vorgeschalteten Schritt der Eliminierung von Eisen(III), das in den Mineralwässern enthalten ist, umfasst.
DE69808333T 1997-12-04 1998-12-02 Verfahren zur enteisenung von kohlendioxidreichen mineralwässern Expired - Lifetime DE69808333T2 (de)

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