CH492648A - Vorrichtung zur Aufbereitung von vollentsalztem Wasser hohen Reinheitsgrades - Google Patents

Description

  



  Vorrichtung zur Aufbereitung von vollentsalztem Wasser hohen Reinheitsgrades
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von vollentsalztem Wasser hohen Reinheitsgrades unter Verwendung von Ionenaustauschern sowie mechanischen Filtern.



   Bei verschiedenen technischen Prozessen, insbesondere galvanischen Prozessen, werden an den Reinheitsgrad von Wasser häufig hohe Anforderungen gestellt. So soll beispielsweise das für Spülzwecke bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendete Wasser einen Reinheitsgrad aufweisen, der nahe der theoretischen Grenze liegt. Für derartige Verfahren ist ein Reinheitsgrad von ca. 0,05 bis   0,06 S    erforderlich, während der theoretische Leitfähigkeitswert bei einer Temperatur von   t    200C bei ca. 0,04   pS    liegt.



   Derart hohe Reinheitsgrade des Wassers können nicht allein durch Verwendung von   lonenaustauscheranlagen    erreicht werden, wie sie z.B. zur Erzielung eines vollentsalzten Wassers eingesetzt werden. Da die im Wasser verbleibenden neutralen Teilchen nur eine Grösse aufweisen dürfen, die kleiner als ein Mikron ist, müssen zusätzlich Anschwemmfilter eingesetzt werden, durch die organische oder anorganische mikroskopisch bis submikroskopisch kleine Teilchen entfernt werden. Ausserdem werden durch derartige Anschwemmfilter auch grossmolekulare Substanzen in gelöster Form, wie Huminsäuren, Phenole, oberflächenaktive Substanzen usw. abgefangen.



  Die filtrierenden Schichten dieser Filter bestehen in der Regel aus Kieselgur, Zellulose, Asbest, Aktivkohle oder aus einer Mischung dieser Materialien.



   Es hat sich gezeigt, dass auch die Verwendung der an sich bekannten   lonenaustauscheranlagen    und Anschwemmfilter in Hintereinanderfolge nicht ausreichen, um ein Reinstwasser zu erzeugen, das die oben angegebenen Werte erreicht. Vielmehr müssen die einzelnen Filterelemente so ausgewählt und so geschaltet werden, dass eine kontinuierliche Feinfiltrierung möglich ist und   Verunreinigungen, z.B. durch h Abrieb der Harze und    Ablösungen an den Leitungsrohren, entfernt werden, auch wenn an der Entnahmestelle kein Wasserverbrauch stattfindet.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Aufbereitung eines Wassers hohen Reinheitsgrades d.h. mit Werten von ca. 0,05 bis   0,06 S    zu erzeugen, wobei der hohe Reinheitsgrad des Wassers stets garantiert werden kann.



   Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das aufzubereitende Rohwasser einer ersten mit mindestens einem Kationen- und einem Anionenaustauschfilter sowie einem Anschwemmfilter ausgerüsteten Stufe zugeführt wird, die mit einer zweiten, mindestens ein Feinstfilter, eine Entkeimungsanlage sowie ein Mischbettfilter enthaltenden Stufe in Verbindung steht, wobei die erste Stufe mit dem Rohwasserzulauf und die zweite Stufe mit der Reinwasserentnahme versehen ist.



   Zweckmässig steht die Reinwasserentnahme mit der zweiten Stufe über eine überschusswasserrückführungsleitung in Verbindung, wodurch auch bei Nichtentnahme ein ständiger Kreislauf des Reinwassers und damit ein laufendes Umwälzen gewährleistet ist.



   Die erste Stufe, die vollentsalztes reines Wasser liefert, besteht zweckmässig aus einer an sich bekannten Aufbereitungsvorrichtung mit einem Doppelstockfilter, einem schwachsauren und starksauren Kationenaustauscher, einem   CO3-Rieselentgaser,    einem Anschwemmfilter sowie einem schwachbasischen und einem starkbasischen Anionenaustauscher. Das mit dieser Stufe aufbereitete Wasser weist praktisch keine Kohlensäure und Kieselsäure mehr auf, jedoch ist der gewünschte Reinheitsgrad noch nicht erreicht. Dieses wird durch eine zweite Stufe erzielt, die mindestens ein Feinstfilter, eine Entkeimungsanlage sowie mindestens einen Mischbettaustauscher enthält, wobei diese Elemente aus Sicherheitsgründen vorzugsweise in doppelter Ausführung parallel angeordnet und mit Hilfe von gegebenenfalls automatisch schaltbaren Ventilen wechselweise schaltbar sind.



   In der anliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltanordnung zur Erzielung eines Wassers höchsten Reinheitsgrades in schematischer Darstellung wiedergegeben.



   Das aufzubereitende Rohwasser tritt in einen Sammelbehälter 1 ein und wird einer zweistrassigen Aufbereitungsanlage zugeführt, die aus zwei Doppelstockfiltern 2, zwei schwachsauren Kationenaustauschern 3 und einem   CO.-Rieselentgaser    4 besteht, in welchem die Teilströme zusammengeführt werden. Die weitere Entsalzung und Reinigung erfolgt in zwei Kationen-Anionenstrassen, denen ein Anschwemmfilter 5 vorgeschaltet ist, durch welches auch kolloiddisperse Stoffe aus dem Wasser entfernt werden. Mit 6 ist ein starksaurer Kationenaustauscher und mit 7 ein schwachbasischer Anionenaustauscher gekennzeichnet. Die Nachschaltung eines starkbasischen Anionenaustauschers 8 dient dazu, auch die restlichen Anionen, wie Kieselsäure, Kohlensäure usw., zu entfernen.



   Das am Ende dieser ersten Stufe aus den Anionenaustauschen 8 austretende Wasser gelangt in einen Zwi  schenbehälter    9, an welchen sich eine zweite Stufe anschliesst, durch welche die bereits vorliegende hohe Reinheit des Wassers und die Sicherheit gegen auftretende Verunieinigungen noch erhöht werden soll. Zu diesem Zweck läuft das Reinwasser durch ein Feinstiftfilter 10 und   durch    eine Entkeimungsanlage 11, die z.B. einen   UV-    oder Ozonstrahler enthält. An diese schliessen sich Mischbettfilter 12 an, die aus Sicherheitsgründen in   Wechsel- oder    Hintereinanderschaltung betrieben werden. Es ist vorgesehen, dass nach den Mischbettfiltern nochmals ein Feinstfilter 10 und eine Entkeimungsanlage 11 angeordnet sind, wie es in der Zeichnung dargestellt ist.

   Alsdann gelangt das Wasser zu den Entnahmestellen.



  Die Zuführleitung ist als Ringleitung 16 ausgebildet.



  Diese Ringleitung enthält mehrere Zapfstellen 17, von denen drei in der Zeichnung dargestellt sind. An den Entnahmestellen sind, vorzugsweise an Schalttafeln,   MischbPtpatronen    13 in Form von kleinen Laborfiltern angeordnet, an die sich jeweils ein mechanisches Feinfilter 14 anschliesst, das zur Filtration von etwa durch Abrieb oder dgl. entstandenen kolloidalen Verunreini  gungen    dient. Das Mischbettfilter 13 kann zweckmässig in Parallelschaltung angeordnet sein, um bei der Regenerierung oder Auswechslung des anderen Filters wechselweise betätigt zu werden. So ist stets gewährleistet, dass ein Mischbettfilter 13 funktionsbereit ist.



   Das Wasser wird über eine Rückführleitung 18 zu dem Zwischenbehälter 9 mittels nicht näher dargestellter Pumpen im Kreislauf geführt. In dieser Leitung ist zweckmässig ein druckabhängig gesteuertes Ventil 20 eingebaut, das für konstante Druckverhältnisse in dieser Leitung sorgt. Wird an der Entnahmestation 16 Wasser entnommen, dann wird durch den entstehenden Druckabfall in der Leitung das Ventil 20 gedrosselt bzw. geschlossen, während bei nur geringer oder keiner Ent  nahme    durch das Ansteigen des Druckes das Ventil 20 geöffnet wird, um das Reinwasser in den Kreislauf zu führen.



   Eine weitere Rückführleitung 15 führt vom Zwischenbehälter 9 zum Rieselentgaser 4, um ein bei Stillstand auftretendes Ansteigen der Leitfähigkeit, bedingt durch Gegenioneneffekt, zu verhindern.



   In der Leitung sind zweckmässig noch Messgeräte zur Anzeige und Messung des Reinheitsgrades eingeschaltet, die bei Absinken unter einen vorgegebenen Wert die Mischbettfilter 13 und die Filter 14 einschalten können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur Aufbereitung von vollentsalztem Wasser hohen Reinheitsgrades unter Verwendung von Ionenaustauschern sowie mechanischen Filtern, dadurch gekennzeichnet, dass das aufzubereitende Rohwasser einer ersten mit mindestens einem Kationen- (3) und einem Anionenaustauschfilter (7, 8) sowie einem Anschwemmfilter (5) ausgerüsteten Stufe zugeführt wird, die mit einer zweiten, mindestens ein Feinstfilter (10, eine Entkeimungsanlage (11) sowie ein Mischbettfilter (12) enthaltenden Stufe in Verbindung steht, wobei die erste Stufe mit dem Rohwasserzulauf und die zweite Stufe mit der Reinwasserentnahme (16) versehen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinwasserentnahme mit der zweiten Stufe über eine Überschusswasserrückführungs- leitung (18) in Verbindung steht 2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Stufe aus einer Aufbereitungsvorrichtung besteht, die ein Doppelstockfilter (2), einen schwachsauren Kationenaustauscher (3), einen CO-Rieselentgaser (4), ein Anschwemmfilter (5), einen starksauren Kationenaustauscher (6), einen schwachbasischen sowie einen starkbasischen Anionenaustauscher (7, 8) enthält.

   3. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Überschusswasserrückführungsleitung (18) mindestens ein druckabhängig gesteuertes Ventil vorgesehen ist.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stufe, vorzugsweise unmittelbar an der Entnahmestation (16), ein weiteres Mischbettfilter (13) und ein mechanisches Feinfilter (14) aufweist.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmestationen (17) an eine als Ringleitung (16) ausgebildete Rückführleitung angeschlossen sind.