EP3645467A1

EP3645467A1 - Anlage und verfahren zur wasseraufbereitung

Info

Publication number: EP3645467A1
Application number: EP18735262.0A
Authority: EP
Inventors: Barbara BERSON
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2020-05-06
Also published as: US20210139357A1; US11267734B2; WO2019002389A1

Abstract

Offenbart sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufbereitung von Brauchwasser mit Ozon und ultravioletter Strahlung, mit einem Reaktor (4), der erste (5) und eine zweite (6) Reaktionskammer aufweist. Die erste Reaktionskammer (5) hat eine UV-Lampe (1), einen Lufteinlass (30) und einen Gasauslass (23) für ein Luft-/Ozon-Gemisch (b). An den Gasauslass (23) ist eine Luft/Ozon-Leitung (34) angeschlossen, über die das Luft/Ozon-Gemisch (b) in die Einlassleitung (31) für das Wasser (d) einspeisbar ist. Die zweite Reaktionskammer (6) hat eine Einlassleitung (31) für das Wasser (d) und eine Auslassleitung (32) für das aufbereitete Wasser. Die Einlassleitung (31) kann einen Wasserfilter (18) enthalten. Die Einlassleitung (31) kann eine regelbare Umwälzpumpe (16) enthalten, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen, und der Wasserfilter (18) kann zwischen der regelbaren Umwälzpumpe (16) und dem Reaktor (4) angeordnet sein. Es ist eine Rückführleitung (33) vorgesehen, die eine Pumpe (10) aufweist, die Wasser in Richtung der Einlassleitung (31) pumpt. Sie hat eine Einspeisestelle (21), an der das Luft-Ozon-Gemisch (b) in das Wasser (d) einspeisbar ist oder über eine Frischwassereinspeisestelle (9) mit einer Frischwasserleitung (35) in fluider Verbindung stehen, die eine Einspeisestelle (21) hat, an der das Luft-Ozon-Gemisch (b) in das Frischwasser (f) einspeisbar ist.

Description

ANLAGE UND VERFAHREN ZUR WASSERAUFBEREITUNG

GEBIET

Offenbart sind eine Anlage und ein Verfahren zur Wasseraufbereitung. Offenbart ist insbesondere eine Verbesserung einer Vorrichtung zur Behandlung von Wasser mittels ultravioletter Bestrahlung mit einer Wellenlänge von etwa 254 Nanometern und gleichzeitig mit einer Wellenlänge von etwa 185 Nanometern mittels eines einzigen Leuchtmittels.

HINTERGRUND

Bei der Nutzung von Wasser, beispielsweise im Rahmen eines kommerziellen Prozesses oder beim Stehen in einem Becken, entsteht Brauchwasser, was im Vergleich zum ursprünglich bereitgestellten Frisch- oder Trinkwasser Wasser wesentlich mehr Verunreinigung in makroskopischer Form, in Form von Mikroorganismen und/oder in Form von niedermolekularen chemischen Verbindungen, insbesondere organischen Verbindungen, aber teilweise auch anorganischen Salzen, enthält. Diese Verbindungen sind häufig biologisch schwer oder nicht abbaubar. Niedermolekulare biologisch schwer oder nicht abbaubare chemische Verbindungen im Wasser sind unter dem Schlagwort „Mikroschadstoffe" seit mehr als zehn Jahren national und international Gegenstand fachlicher und um weltpolitischer Debatten (siehe z.B. die Bund/Länder- Arbeitsgemeinschaft Wasser unter http://wwwJawa.de/documents/Uml24-2016_20160126_LAWA_Bericht_Mikroschadstoß^e_in_^ GewaessernJinal 207.pdf). Als Synonyme für den Begriff„Mikroschadstoffe" werden auch die Begriffe„MikroVerunreinigungen" oder„Spurenstoffe" verwendet. Einige der organischen Verbin- düngen können bereits in sehr niedrigen Konzentrationen nachteilige Wirkungen auf die aquatischen Ökosysteme haben und die Gewinnung von Trinkwasser aus dem Rohwasser negativ beeinflussen. Zu diesen Verbindungen zählen z.B. Rückstände von Bioziden und Pflanzenschutzmitteln, Human- und Tierarzneimittel, Körperpflegeprodukte und Haushalts- und Industriechemikalien. Als illustratives Beispiel entstehen bei einer Behandlung eines öffentlichen Schwimmbads mit einer Depotdesinfektion sogenannte Desinfektionsnebenprodukte (engl, desinfection by-products, DBPs) wie zum Beispiel Mono-, Di- und Trichloramine, die die Wasserqualität negativ beeinflussen und sogar die Gesundheit des Badegastes gefährden.

Brauchwasser, beispielsweise Wasser in einem Teich oder Schwimmbecken wie in einemöffentlichen Schwimmbad, wird üblicherweise mittels einer Filtervorrichtung und dem Zusatz eines Oxidations- mittels wie Chlor oder Wasserstoffperoxid gereinigt.

Die Deutsche Patentanmeldung DE 101 29 663 offenbart ein Verfahren zur Aufbereitung von vorgereinigtem Wasser mittels eines mit Ozon angereicherten Luftstroms, einem Aktivkohlefilter und UV-Bestrahlung.

Eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Wasseraufbereitung, in denen UV-Licht und Ozon eingesetzt werden, sind aus der Internet-Seite www.uvox.com/das-uvox-verfahren.html bekannt (Berson, B., Koikurier 52 (2007), 2, 118-121).

Die Vorrichtung enthält einen Reaktor, mit zwei Reaktionskammern, einer zur Erzeugung eines Luft- /Ozon-Gemisches, das in das aufzubereitende Wasser eingeleitet wird, und einer zur Bestrahlung des so behandelten Wassers mit UV-Licht. Das Einspeisen des Luft-/Ozon-Gemischs in das Brauch- wasser erfolgt über eine Einlassstelle, beispielsweise eine Venturi-Düse in einer Bypass-Abzweigung der Zuführleitung des aufzubereitenden Wassers. Allerdings wäre es hier wünschenswert, bezüglich des Ansaugens des Luft-Ozongemischs (b) über die Einlassstelle beziehungsweise der Bypass- Abzweigung mit Injektions-Düse, unabhängiger von Druckschwankungen im Hauptwasserkreislauf zu sein, um so eine stabile und für die Anwendung optimale Ansaugleistung des Luft-/Ozon- Gemisches zu gewährleisten.

Zusätzlich wäre es wünschenswert, Ablagerung und Verschmutzungen auf der Außenseite des Quarzrohres zu vermeiden oder zu minimieren, um eine optimale UV-Einstrahlung in der zweiten Reaktionskammer des Reaktors stets zu gewährleisten.

Auch wäre es wünschenswert, das System hydraulisch und energetisch zu optimieren, um den

Verbrauch an Energie, Wasser und Chemikalien zu minimieren und eine frühzeitige Amortisierung der Anlage zu ermöglichen.

Weiterhin wäre es wünschenswert, das Betreiben und die Wartung der Vorrichtung zumindest teilweise steuern zu können.

ZUSAMMENFASSUNG

Offenbart ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Wasser, z.B. mit Mikro-Organismen und wasserlöslichen Mikro- Verunreinigungen kontaminiertem Wasser, mit Ozon und ultravioletter Strahlung, sowie eine Verwendung der Vorrichtung zum Behandeln von Wasser. Offenbart ist auch ein

Verfahren zur Behandlung von Wasser mit Ozon und ultravioletter Strahlung. Das aufzubereitende Wasser enthält oder besteht aus Brauchwasser.

Die Vorrichtung enthält einen Reaktor, der eine UV-Lampe enthält. An den Reaktor angeschlossen ist eine Einlassleitung für das kontaminierte Wasser. Weiterhin ist an den Reaktor eine Auslassleitung für das aufbereitete, behandelte Wasser angeschlossenen. Der Reaktor enthält eine erste, innere, Reaktionskammer mit einer zentriert angeordneten UV-Lampe und einem Lufteinlass. Die erste Reaktions- kammer wird von Luft durchströmt, während diese der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe zur Bildung von Ozon ausgesetzt ist. Der Reaktor enthält einen Auslass für das Luft-/Ozon-Gemisch, an den eine Luft-/Ozon-Leitung angeschlossen ist. Über diese Luft-Ozon-Leitung wird das Luft-Ozon- Gemisch in die Einlassleitung für das kontaminierte bzw. aufzubereitende Wasser eingespeist. Der Reaktor enthält eine zweite Reaktionskammer, die vom zu behandelnden, aufzubereitenden Wasser durchflössen wird, während es der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe ausgesetzt ist.

Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser mit Ozon und ultravioletter Strahlung offenbart. Die Vorrichtung enthält einen Reaktor, der eine erste und eine zweite Reaktionskammer enthält, im Folgenden auch als erste und eine zweite Reaktorkammer bezeichnet. Die erste Reaktionskammer enthält eine UV-Lampe und einen Lufteinlass. Die erste Reaktionskammer enthält auch einen Gasauslass für ein Luft-/Ozon-Gemisch. Die erste

Reaktionskammer ist von Luft durchströmbar, während diese Luft ultravioletter Strahlung der UV- Lampe zur Bildung von Ozon aussetzbar ist. An die zweite Reaktionskammer ist eine Einlassleitung für das Brauchwasser angeschlossen. An die zweite Reaktionskammer ist auch eine Auslassleitung für das behandelte, aufbereitete Wasser angeschlossenen. Die zweite Reaktionskammer ist vom zu behandelnden Wasser durchströmbar, während das zu behandelnde, aufzubereitende Wasser der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe aussetzbar ist. An den Gasauslass für das Luft-Ozon-Gemisch ist eine Luft/Ozon-Leitung angeschlossen, über die das Luft/Ozon-Gemisch in die Einlassleitung für das Brauchwasser einspeisbar ist. Die Einlassleitung ist dazu ausgelegt, so an einen Wasserfilter und eine Umwälzpumpe gekoppelt zu werden, dass der Wasserfilter zwischen der Umwälzpumpe und dem Reaktor angeordnet ist. Weiterhin ist in der Vorrichtung eine Rückführleitung zur teilweisen Rückführung des behandelten Wassers von der Auslassleitung zur Einlassleitung vorgesehen. Die Rückführleitung enthält eine Pumpe, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Richtung der Einlassleitung zu pumpen. Es enthält in einigen Ausführungsformen entweder die Rückführleitung eine Einspeisestelle, an der das Luft/Ozon-Gemisch in das Brauchwasser einspeisbar ist, oder die Rückführleitung steht über eine Frischwassereinspeisestelle mit einer Frischwasserleitung in fluider Verbindung. In letzterem Fall kann die Frischwasserleitung eine Einspeisestelle enthalten, an der das Luft-Ozon- Gemisch in das Frischwasser einspeisbar ist. In einigen Ausführungsformen enthalten sowohl die Rückführleitung als auch die Frischwasserleitung eine Einspeisestelle, an der das Luft/Ozon- Gemisch einspeisbar ist.

In einigen Ausführungsformen enthält die Einlassleitung die Umwälzpumpe, die dazu ausgelegt ist,

Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen. In einigen Ausführungsformen enthält die Einlassleitung einen Wasserfilter. In einigen Ausführungsformen enthält die Einlassleitung sowohl die Umwälzpumpe als auch den Wasserfilter. Der Wasserfilter ist dann zwischen der Umwälzpumpe und dem Reaktor angeordnet.

In einigen Ausführungsformen ist in der Vorrichtung eine zweite, zur Umwälzpumpe parallel geschaltete, Umwälzpumpe vorgesehen, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen. Die zweite Umwälzpumpe ist eine regelbare Umwälzpumpe. Die zweite, regelbare Umwälzpumpe ist in Flussrichtung vor dem Wasserfilter in einer Bypass- Abzweigung der Einlassleitung angeordnet. Zwischen der Umwälzpumpe und dem Wasserfilter ist ein Rückschlagventil angeordnet. Auch zwischen der zweiten, regelbaren Umwälzpumpe und dem Wasserfilter ist ein Rückschlagventil angeordnet.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser mit Ozon und ultravioletter Strahlung offenbart. Die Vorrichtung enthält einen Reaktor, der eine erste und eine zweite Reaktionskammer enthält, im Folgenden auch als erste und eine zweite Reaktorkammer bezeichnet. Die erste Reaktionskammer enthält eine UV-Lampe und einen Lufteinlass. Die erste Reaktionskammer enthält auch einen Gasauslass für ein Luft-/Ozon-Gemisch. Die erste Reaktionskammer ist von Luft durchströmbar, während diese Luft ultravioletter Strahlung der UV-Lampe zur Bildung von Ozon aussetzbar ist. An die zweite Reaktionskammer ist eine Einlassleitung für das Brauchwasser angeschlossen. An die zweite Reaktionskammer ist auch eine Auslassleitung für das behandelte, aufbereitete, Wasser angeschlossenen. Die zweite Reaktionskammer ist vom zu aufzubereitenden Wasser durchströmbar, während das zu behandelnde, aufzubereitende, Wasser der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe aussetzbar ist. Die Einlassleitung weist einen Wasserfilter auf. An den Gasauslass für das Luft-Ozon-Gemisch ist eine Luft-/ Ozon-Leitung angeschlossen, über die das Luft/Ozon-Gemisch in die Einlassleitung für das aufzubereitende Wasser einspeisbar ist. Die

Einlassleitung enthält eine erste Umwälzpumpe, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen. Der Wasserfilter ist zwischen der ersten Umwälzpumpe und dem Reaktor angeordnet. Weiterhin ist in der Vorrichtung eine zweite, zur ersten Umwälzpumpe parallel geschaltete, Umwälzpumpe vorgesehen, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen. Die zweite Umwälzpumpe ist eine regelbare Umwälzpumpe. Die zweite, regelbare Umwälzpumpe ist in Flussrichtung vor dem Wasserfilter in einer Bypass-Abzweigung der Einlassleitung angeordnet. Zwischen der ersten Umwälzpumpe und dem Wasserfilter ist ein Rückschlagventil angeordnet. Auch zwischen der zweiten, regelbaren Umwälzpumpe und dem Wasserfilter ist ein Rückschlagventil angeordnet.

In einigen Ausführungsformen ist in der Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt eine Rückführleitung zur teilweisen Rückführung des behandelten, aufbereiteten Wassers von der Auslassleitung zur Einlassleitung vorgesehen. Die Rückführleitung enthält eine Pumpe, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Richtung der Einlassleitung zu pumpen. Es enthält in einigen Ausführungsformen entweder die Rückführleitung eine Einspeisestelle, an der das Luft/Ozon-Gemisch in das Brauchwasser einspeisbar ist, oder die Rückführleitung steht über eine Frischwassereinspeisestelle mit einer Frischwasserleitung in fluider Verbindung. In letzterem Fall enthält die Frischwasserleitung eine Einspeisestelle, an der das Luft- Ozon-Gemisch in das Frischwasser einspeisbar ist. In einigen Ausführungsformen enthalten sowohl die Rückführleitung als auch die Frischwasserleitung eine Einspeisestelle, an der das Luft/Ozon-Gemisch einspeisbar ist.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die zweite, zur ersten Umwälzpumpe parallel geschaltete, Umwälzpumpe eine frequenzregelbare

Umwälzpumpe. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die frequenzregelbare Umwälzpumpe an einen Regler gekoppelt. In einigen

Ausführungsformen ist die Pumpe derart frequenzregelbar, dass die Ansaugleistung für das Luft- /Ozon-Gemisch konstant ist.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist auch die erste Umwälzpumpe, die stromabwärts des Wasserfilters angeordnet ist, eine regelbare

Umwälzpumpe.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt, in denen die erste Umwälzpumpe eine regelbare Umwälzpumpe ist, ist eine solche regelbare Umwälzpumpe eine frequenzregelbare Umwälzpumpe. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die frequenzregelbare Umwälzpumpe an einen Regler gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist die Pumpe derart frequenzgeregelt, dass die Ansaugleistung für das Luft-/Ozon-Gemisch konstant ist.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt enthält die Rückführleitung eine Einspeisestelle, an der das Luft-/Ozon-Gemisch in das Brauchwasser einspeisbar ist. In derartigen Ausführungsformen ist in der Regel die Pumpe zwischen dem Anschluss der

Rückführleitung an der Auslassleitung und der Einspeisestelle für das Luft-/Ozon-Gemisch angeordnet.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt enthält die Rückführleitung steht die Rückführleitung über eine Frischwassereinspeisestelle mit einer Frischwasserleitung in fluider Verbindung. In derartigen Ausführungsformen enthält die Frischwasserleitung in der Regel eine Einspeisestelle, an der das Luft-/Ozon-Gemisch in das Frischwasser einspeisbar ist. Die Pumpe ist in derartigen Ausführungsformen typischerweise zwischen dem Anschluss der Rückführ- leitung an der Auslassleitung und der Frischwassereinspeisestelle angeordnet.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die Einspeisestelle für das Luft-/Ozon-Gemisch durch einen Gas-Injektor wie beispielsweise eine Düse definiert. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die Einspeisestelle für das Luft-/Ozon-Gemisch durch eine Venturi-Düse definiert.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die Rückführleitung über einen Anschluss an die Einlassleitung angeschlosse, der durch ein Rückschlagventil oder eine Rückschlagklappe definiert ist.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die Rückführleitung über einen Anschluss an die Einlassleitung angeschlossen. Der Wasserfilter ist in derartigen Ausführungsformen in der Regel in der Einlassleitung in Strömungsrichtung vor diesem Anschluss angeordnet.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt enthält der Reaktor weiterhin einen Einlass für eine Leitung zum Zuführen von Chemikalien wie H₂0₂, Salzsäure, Zitronensäure o. ä. aus einem Behälter mit einer Dosierpumpe.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die Pumpe in der Rückführleitung eine regelbare Pumpe. In einigen Ausführungsformen ist die Pumpe in der Rückführleitung eine frequenzgeregelte Pumpe.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist der Behälter als Behälter mit Dosierlanze und Niveauregler ausgebildet.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt enthält die Einlassleitung einen Drucksensor. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt enthält die Rückführleitung einen Drucksensor.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt enthält die zweite Reaktionskammer einen Temperatursensor.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt enthält die zweite Reaktionskammer einen UV-Sensor.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die regelbare Umwälzpumpe mit Hilfe von Werten regelbar, die durch den Drucksensor ausgebbar sind. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die regelbare Umwälzpumpe mit Hilfe von Werten regelbar, die durch einen solchen Drucksensor ausgebbar sind. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die regelbare Umwälzpumpe mit Hilfe von Werten regelbar, die durch den Temperatursensor ausgebbar sind. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die Umwälzpumpe bzw. mit Hilfe von Werten regelbar, die durch den UV-Sensor ausgebbar sind. In einigen Ausführungsformen ist die Umwälzpumpe sowohl mit Hilfe von Werten regelbar, die durch den UV-Sensor ausgebbar sind als auch mit Hilfe von Werten regelbar, die durch den

Temperatursensor ausgebbar sind.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist der Lufteinlass der ersten Reaktionskammer regelbar. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die der Lufteinlass der ersten Reaktionskammer an einen Luftzufuhrregler gekoppelt. Wie zuvor erläutert kann die Einlassleitung einen Drucksensor enthalten. Auch kann die Rückführleitung einen Drucksensor enthalten. Die zweite Reaktionskammer kann daneben auch einen Temperatursensor enthalten, s.o. In einigen Ausführungsformen ist der Lufteinlass mittels der Werte regelbar, die durch einen solchen Drucksensor ausgebbar sind. In einigen Ausführungsformen ist der Lufteinlass mittels der Werte regelbar, die durch den Temperatursensor ausgebbar sind. In einigen Ausführungsformen ist der Lufteinlass mittels der Werte regelbar, die durch den UV-Sensor ausgebbar sind. In einigen

Ausführungsformen ist der Lufteinlass sowohl mit Hilfe von Werten regelbar, die durch den UV- Sensor ausgebbar sind als auch mit Hilfe von Werten regelbar, die durch den Temperatursensor ausgebbar sind.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die Rückführleitung über einen Anschluss an die Einlassleitung angeschlossen und der Wasserfilter ist in der Einlassleitung in Strömungsrichtung vor diesem Anschluss angeordnet.

Wie bereits vorangehend erläutert, kann die Pumpe in der Rückführleitung eine regelbare Pumpe sein. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die Pumpe in der Rückführleitung derart frequenzregelbar, dass die Ansaugleistung für das Luft-/Ozon- Gemisch im Wesentlichen konstant ist. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die Pumpe in der Rückführleitung derart frequenzregelbar, dass die Ansaugleistung für das Luft-/Ozon-Gemisch konstant ist.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist der Lufteinlass der ersten Reaktionskammer derart regelbar, dass die Ansaugleistung für das Luft-/Ozon- Gemisch an die Flussrate an Wasser durch die zweite Reaktionskammer des Reaktors anpassbar ist. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist der Lufteinlass der ersten Reaktionskammer derart regelbar, dass die Menge an eingespeistem Luft-/Ozon- Gemisch pro vordefinierter Menge Wasser konstant ist.

In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist im Reaktor der Vorrichtung kein Filter enthalten. In einigen Ausführungsformen ist im Reaktor der Vorrichtung kein Aktivkohlefilter enthalten. In einigen Ausführungsformen enthält die Vorrichtung keinen Aktivkohlefilter. In einigen Ausführungsformen ist im Reaktor der Vorrichtung kein

Photokatalysator wie Titandioxid vorhanden. In einigen Ausführungsformen enthält die Vorrichtung keinen Photokatalysator wie Titandioxid.

Gemäß einem dritten Aspekt ist eine Verwendung einer Vorrichtung nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt zur kontinuierlichen Behandlung von Brauchwasser mit Ozon und ultravioletter Strahlung offenbart. In dieser Verwendung enthält die Einlassleitung eine Umwälzpumpe, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen. Der Wasserfilter ist in dieser Verwendung zwischen der Umwälzpumpe und dem Reaktor angeordnet. In der Verwendung wird mittels der Umwälzpumpe Brauchwasser über die Einlassleitung in den Reaktor gepumpt. Es wird weiterhin in der ersten Reaktionskammer des Reaktors durchströmende Luft zur Bildung von Ozon gegenüber der ultravio- letten Strahlung der UV-Lampe ausgesetzt. In der Verwendung wird auch in der zweiten Reaktionskammer des Reaktors durchfließendes, mit einem Luft/Ozon-Gemisch angereichertes, Brauchwasser gegenüber der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe ausgesetzt. Weiterhin wird das aufbereitete Wasser teilweises in das Brauchwasser zurückgeführt und das entstehende Luft-/Ozon-Gemisch in das zurückgeführte aufbereitete Wasser eingespeist. Das Einspeisen des Luft-/Ozon-Gemischs in das zurückgeführte Wasser erfolgt, bevor das zurückgeführte Wasser dem Brauchwasser zugeführt wird. Der Druck des zurückgeführten Wassers wird mittels der Pumpe in der Rückführleitung erhöht.

In einigen Ausführungsformen wird das Luft-/Ozon-Gemisch direkt in das zurückgeführte aufbereitete Wasser in der Rückführleitung zur teilweisen Rückführung des behandelten, aufbereiteten Wassers eingespeist. In einigen Ausführungsformen wird weiterhin Frischwasser über eine Frischwasser- einspeisestelle mit einer Frischwasserleitung in die Rückführleitung eingespeist. In solchen

Ausführungsformen kann das Luft/Ozon-Gemisch auch in das Frischwasser eingespeist werden.

In einigen Ausführungsformen wird Brauchwasser mittels der zweiten, zur Umwälzpumpe parallel geschalteten, regelbaren Umwälzpumpe über die Bypass-Abzweigung und die Einlassleitung in den Reaktor gepumpt.

Gemäß einem vierten Aspekt ist eine Verwendung einer Vorrichtung nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt zur kontinuierlichen Behandlung von Brauchwasser mit Ozon und ultravioletter Strahlung offenbart. In dieser Verwendung enthält die Einlassleitung eine Umwälzpumpe, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen. Der Wasserfilter ist in dieser Verwendung zwischen der Umwälzpumpe und dem Reaktor angeordnet. In der Verwendung wird mittels der Umwälzpumpe Brauchwasser über die Einlassleitung in den Reaktor gepumpt. Es wird weiterhin in der ersten Reaktionskammer des Reaktors durchströmende Luft zur Bildung von Ozon gegenüber der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe ausgesetzt. In der Verwendung wird auch in der zweiten Reaktionskammer des Reaktors durchfliessendes, mit einem Luft-/Ozon-Gemisch angereichertes, Brauchwasser gegenüber der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe ausgesetzt. Weiterhin wird Brauchwasser mittels der zweiten, zur Umwälzpumpe parallel geschalteten, regelbaren Umwälzpumpe über die Bypass-Abzweigung und die Einlassleitung in den Reaktor gepumpt.

In einigen Ausführungsformen wird das aufbereitete Wasser teilweises in das Brauchwasser zurückgeführt und das entstehende Luft-/Ozon-Gemischs in das zurückgeführte aufbereitete Wasser eingespeist. Das Einspeisen des Luft-/Ozon-Gemischs in das zurückgeführte Wasser erfolgt, bevor das zurückgeführte Wassers dem Brauchwasser zugeführt wird. Der Druck des zurückgeführten Wassers wird mittels der Pumpe in der Rückführleitung erhöht.

In einigen Ausführungsformen wird das Luft/Ozon-Gemisch direkt in das zurückgeführte aufbereitete Wasser in der Rückführleitung zur teilweisen Rückführung des behandelten Wassers eingespeist. In einigen Ausführungsformen wird weiterhin Frischwasser über eine Frischwassereinspeisestelle mit einer Frischwasserleitung in die Rückführleitung eingespeist. In solchen Ausführungsformen kann das Luft/Ozon-Gemisch auch in das Frischwasser eingespeist werden.

Das Brauchwasser kann mit Keimen kontaminiert und/oder mit niedermolekularen organischen Verbindungen und/oder Salzen belastet sein.

Gemäß einem fünften Aspekt wird ist ein Verfahren zur Behandlung von Brauchwasser mit Ozon und ultravioletter Strahlung mittels der Vorrichtung nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt offenbart. In diesem Verfahren enthält die Einlassleitung eine Umwälzpumpe, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen. Der Wasserfilter ist in diesem Verfahren zwischen der Umwälzpumpe und dem Reaktor angeordnet. Zum Verfahren zählt es, mittels einer Umwälzpumpe über die Einlassleitung Brauchwasser in den Reaktor zu pumpen. Zum Verfahren zählt es weiterhin, die erste Reaktionskammer des Reaktors von Luft durchströmen zu lassen und währenddessen diese Luft ultravioletter Strahlung der UV-Lampe auszusetzen, so dass Ozon gebildet wird.

Zum Verfahren zählt es, das entstehende Luft-/Ozon-Gemisch in das Brauchwasser bzw. das aufzubereitende Wasser einzuspeisen. Zum Verfahren zählt es in einigen Ausführungsformen, das entstehende Luft-Ozon-Gemisch direkt in das aufzubereitende Wasser einzuspeisen. Zum Verfahren zählt es in einigen Ausführungsformen, dem Brauchwasser weiteres Wasser zuzuführen, in das das entstehende Luft-/Ozon-Gemisch eingespeist wird.

Weiterhin zählt es zum Verfahren, das behandelte Wasser teilweise in das Brauchwasser zurückzuführen. Zum Verfahren zählt es auch, das Luft-/Ozon-Gemisch in das zurückgeführte Wasser einzuspeisen und den Druck in dem zurückgeführten Wasser mittels einer Pumpe zu erhöhen.

In einigen Ausführungsformen zählt es zum Verfahren, das Brauchwasser mittels der zweiten, zur Umwälzpumpe parallel geschalteten, regelbaren Umwälzpumpe über die Bypass-Abzweigung und die Einlassleitung in den Reaktor zu pumpen.

Gemäß einem sechsten Aspekt ist ein Verfahren zur Behandlung von Brauchwasser mit Ozon und ultravioletter Strahlung mittels der Vorrichtung nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt offenbart. In diesem Verfahren enthält die Einlassleitung eine Umwälzpumpe, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen. Der Wasserfilter ist in diesem Verfahren zwischen der Umwälzpumpe und dem Reaktor angeordnet. Zum Verfahren zählt es, mittels einer Umwälzpumpe über die Einlassleitung Brauchwasser in den Reaktor zu pumpen. Zum Verfahren zählt es weiterhin, die erste Reaktionskammer des Reaktors von Luft durchströmen zu lassen und währenddessen diese Luft ultravioletter Strahlung der UV-Lampe auszusetzen, so dass Ozon gebildet wird. Zum Verfahren zählt es auch, das entstehende Luft/-Ozon-Gemisch in das aufzubereitende Wasser einzuspeisen. Es zählt auch zum

Verfahren, das Brauchwasser mittels der zweiten, zur Umwälzpumpe parallel geschalteten, regelbaren Umwälzpumpe über die Bypass-Abzweigung und die Einlassleitung in den Reaktor zu pumpen.

In einigen Ausführungsformen zählt es zum Verfahren, das entstehende Luft-/Ozon-Gemisch in das aufzubereitende Wasser einzuspeisen. Zum Verfahren zählt es in einigen Ausführungsformen, das entstehende Luft-/Ozon-Gemisch direkt in das Brauchwasser einzuspeisen. Zum Verfahren zählt es in einigen Ausführungsformen, dem Brauchwasser weiteres Wasser zuzuführen, in das das entstehende Luft-/Ozon-Gemisch eingespeist wird. In einigen Ausführungsformen, in denen das entstehende Luft- /Ozon-Gemisch in das Brauchwasser eingespeist wird, zählt es zum Verfahren, das behandelte Wasser teilweise in das Brauchwasser zurückzuführen. Zum Verfahren kann es auch zählen, das Luft-/Ozon- Gemisch in das zurückgeführte Wasser einzuspeisen und den Druck in dem zurückgeführten Wasser mittels einer Pumpe zu erhöhen.

Die im Vorangehenden beschriebene Zusammenfassung ist nicht einschränkend und weitere Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Vorrichtung sollten aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, den Abbildungen und den Patentansprüchen ersichtlich sein. BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt ein schematisches Fließdiagramm basierend auf einer bekannten Anlage zur Behandlung von Brauchwasser.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Fließdiagramm einer Ausführungsform der hier offenbarten

Vorrichtung.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Fließdiagramm einer weiteren Ausführungsform der hier offenbarten Vorrichtung.

Fig. 4 zeigt ein schematisches Fließdiagramm einer weiteren Ausführungsform der hier offenbarten Vorrichtung.

Fig. 5 zeigt eine Steuerung einer hier offenbarten Vorrichtung an Hand der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform.

Fig. 6 zeigt die Vorrichtung in einer Ausführungsform mit einem Steuerelement (214).

Fig. 7 zeigt die Messanordnung beim Erheben von Messdaten mittels der Vorrichtung.

Fig. 8 zeigt die Wirkung der Vorrichtung auf E. coli.

Fig. 9A und 9B zeigen die Wirkung der Vorrichtung auf B. subtilis-Sporen.

Fig. 10A und 10B zeigen die Wirkung zweier unterschiedlich konfigurierter Vorrichtungen auf B. subtilis-Sporen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Der Ausdruck„bestehend aus" wie in diesem Dokument verwendet, bedeutet einschließend und begrenzt auf das, was auf den Begriff„bestehend aus" folgt. Der Begriff„bestehend aus", gibt somit an, dass aufgeführte Elemente erforderlich oder notwendig sind und dass keine weiteren Elemente vorhanden sein dürfen. Der Begriff„im Wesentlichen bestehend aus" wird dahingehend verstanden, dass er bedeutet, dass jedwede Elemente, die nach dem Ausdruck definiert sind, umfasst sind und dass weitere Elemente, beispielsweise in einer Probe oder einer Zusammensetzung zugegen sein können, die die Aktivität oder Wirkung, die für die betreffenden Elemente in diesem Dokument angegeben sind, nicht verändern, also sie nicht beeinträchtigen und nicht zu ihr beitragen. Anders gesagt gibt der Ausdruck„im Wesentlichen bestehend aus" an, dass die definierten Elemente notwendig oder erforderlich sind, dass aber weitere Elemente optional sind und zugegen sein können oder nicht, je nachdem, ob sie für die Wirkung oder Wirksamkeit der definierten Elemente von Belang sind oder nicht.

Der Begriff„Aufbereitung", wenn hier in Bezug auf Wasser verwendet, bedeutet, Wasser für den Verbrauch, beispielsweise als Trinkwasser oder für den Einsatz in einem Teich oder Schwimmbecken, zu verbessern, indem Verunreinigungen abgereichert oder entfernt werden.

Der Begriff„Brauchwasser" bezieht sich auf Wasser, das im Vergleich zu Frisch- oder Trinkwasser, das gesetzlichen Vorschriften in Europa oder den USA genügt, signifikant mehr Verunreinigung in Form von Mikroorganismen und/oder in Form von niedermolekularen organischen Verbindungen. Brauchwasser kann auch signifikant erhöhte Mengen an anorganischen Salzen enthalten. Brauchwasser kann darüber hinaus makroskopische Verunreinigungen enthalten. Signifikant erhöht bedeutet in Bezug auf Wasser, wenn hier verwendet, dass gesetzliche Vorschriften für die Trinkwasserqualität für zumindest eine Verunreinigung überschritten werden.

Das Wort„etwa" bezieht sich, wenn hier verwendet, auf einen Wert, der für einen bestimmten Wert, wie von einem Durchschnittsfachmann bestimmt, innerhalb eines akzeptablen Fehlerbe-reichs liegt. Dies wird teilweise davon abhängig sein, wie der jeweilige Wert ermittelt oder gemessen worden ist, d.h. von den Einschränkungen des Messsystems.„Etwa" kann beispiels-weise innerhalb einer Standardabweichung von 1 oder mehr bedeuten, je nach Gebrauch im jeweiligen Gebiet. Der Begriff „etwa" wird auch verwendet um anzugeben, dass der Betrag oder Wert der bezeichnete Wert sein kann oder ein anderer Wert, der näherungsweise gleich ist. Der Begriff soll ausdrücken, dass ähnliche Werte gleichwertige Ergebnisse oder Wirkungen, wie in diesem Dokument offenbart, begünstigen. In diesem Zusammenhang kann„etwa" sich auf einen Bereich von bis zu 10 % über und/oder unter einem bestimmten Wert beziehen. In einigen Ausführungsformen bezieht„etwa" sich auf einen Bereich von bis zu 5 % über und/oder unter einem bestimmten Wert, wie etwa 2 % über und/oder unter einem bestimmten Wert. In einigen Ausführungsformen bezieht„etwa" sich auf einen Bereich von bis zu 1 % über und/oder unter einem bestimmten Wert. In einigen Ausführungsformen bezieht„etwa" sich auf einen Bereich von bis zu 0,5 % über und/oder unter einem bestimmten Wert. In einer Ausführungsform bezieht sich„etwa" auf einen Bereich von bis zu 0,1 % über und/oder unter einem bestimmten Wert.

Der Begriff„Wasserfilter" bezieht sich auf ein Element, das ein von Waser durchströmbares Material wie Sand, ein Kiesbett, Ionenaustauschmaterial, Aktivkohle, ein poröses Polymer, z.B. ein

Polymerschaum oder ein Polymervlies („Filterwatte"), Sinterglaskügelchen („aktiviertes Glas") oder einer Membran wie beispielsweise eine Ultrafiltrationsmembran enthält und auf diese Weise physikalisch als Sieb fungiert. Typischerweise ist ein Wasserfilter so dimensioniert und ausgelegt, dass durchströmendes Wasser bei einer im System maximal zulässigen Flussrate eine bestimmte Mindestverweilzeit, beispielsweise einige Sekunden, zum Kontakt mit dem als Sieb fungierenden Material hat. Ein Wasserfilter kann ein konventioneller Trinkwasserfilter sein. Es existieren

Vorschriften für Trinkwasserfilter, die dazu bestimmt sind, bestimmte gesundheitsrelevante

Schadstoffe in der öffentlichen oder privaten Wasserversorgung zu reduzieren. Ein Wasserfilter kann ein Material enthalten, das die Ansiedlung von Mikroorganismen ermöglicht. Auf diese Weise wird neben der Filtration von groben oder feinen Schwebeteilchen auch der biologische Abbau giftiger Abfallstoffe durch Mikroorganismen ermöglicht.

Die Begriffe„vor" und„nach" beziehen sich auf die Strömungsrichtung von Wasser in einer hier offenbarten Vorrichtung. Das Vorhandensein einer Umwälzpumpe gibt beispielsweise eine

Strömungsrichtung in einer Einlassleitung in Richtung des Reaktors vor. Als weiteres Beispiel gibt das Vorhandensein einer Pumpe in einer Rückführleitung eine Strömungsrichtung in dieser Leitung von einer Auslassleitung des Reaktors in Richtung einer Einlassleitung des Reaktors vor.

Der Konjunktionalausdruck„und/oder" zwischen mehreren Elementen, wenn hier verwendet, wird als sowohl individuelle als auch kombinierte Optionen umfassend verstanden. Sind beispielsweise zwei Elemente durch„und/oder" verknüpft, betrifft eine erste Option den Einsatz des ersten Elements ohne das zweite. Eine zweite Option betrifft den Einsatz des zweiten Elements ohne das erste. Eine dritte Option betrifft den Einsatz des ersten und des zweiten Elements zusammen. Es wird verstanden, dass jede beliebige dieser Optionen unter die Bedeutung des Ausdrucks fällt und somit die Bedingungen des Begriffs„und/oder", wie in diesem Dokument verwendet, erfüllt.

Singularformen wie„eine",„ein",„der",„die" oder„das" schließen die Pluralform ein, wenn sie in diesem Dokument verwendet werden. So bezeichnet beispielsweise eine Bezugnahme auf„eine Zelle" sowohl eine individuelle Zelle als auch eine Mehrzahl an Zellen. In einigen Fällen wird explizit der Ausdruck„ein oder mehrere" verwendet, um im jeweiligen Fall darauf hinzuweisen, dass die Singularform die Pluralform mit umfasst. Derartige explizite Hinweise schränken die allgemeine Bedeutung der Singularform nicht ein. Falls nicht anders angegeben, werden die Begriffe

„zumindest",„mindestens" und„wenigstens", wenn sie eine Abfolge von Elementen vorangehen, dahingehend verstanden, dass sie sich auf jedes dieser Elemente beziehen. Die Begriffe„zumindest ein",„mindestens ein(e)",„wenigstens einer" oder„wenigstens eine(r) von" schließen beispielsweise ein, zwei, drei, vier oder mehr Elemente ein.

Da die hier offenbarte Vorrichtung auf der bereits bekannten Vorrichtung aus Berson (2007, supra) aufbaut, wird im Folgenden zunächst an Hand dieser Vorrichtung das Prinzip der Wasseraufbereitung erläutert, das der hier offenbarten Vorrichtung zu Grunde liegt. Diese Erläuterungen treffen vor allem auf die hier offenbarte Vorrichtung zu und es werden im Rahmen der Erläuterungen auch Merkmale und Ausführungsformen angesprochen, die in dieser Form nicht Teil der bereits bekannten

Vorrichtung sind.

Die bekannte Vorrichtung enthält einen zylinderförmigen Reaktor, der eine erste innere und eine zweite äußere Reaktionskammer enthält. Die erste innere Reaktionskammer enthält eine Einlassseite mit einem Lufteinlass. Die Einlassseite kann weiterhin einen Deckel, einen Luftfilter und eine Montageplatte enthalten. Die erste innere Reaktionskammer enthält weiterhin eine Strahlungsquelle für UV-Strahlung, hier als UV-Lampe bezeichnet. Diese Strahlungsquelle ist innerhalb einer für UV- Strahlung durchlässigen, z.B. transparenten, umlaufenden Wand angeordnet. Die umlaufende für UV-Strahlung durchlässige Wand ist typischerweise ein Quarzrohr. Die hier offenbarte Vorrichtung enthält typischerweise nur an zentraler Position im Reaktor eine Strahlungsquelle. Diese

Strahlungsquelle kann sich aus mehreren Einzel-Strahlungsquellen zusammensetzen, definiert in der hier offenbarten Vorrichtung aber typischerweise die einzige Strahlungsquelle.

Die erste innere Reaktionskammer wird von Luft durchströmt, während diese der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe mit einer Wellenlänge von etwa 185 Nanometer zur Bildung von Ozon aus Sauerstoff ausgesetzt ist. Der Reaktor enthält einen Auslass für das gebildete Luft-/Ozon-Gemisch, das an eine Luft/Ozon-Leitung angeschlossen ist. Mittels dieser Luft-/Ozon-Leitung wird das Luft/Ozon-Gemisch über eine Einlassstelle, beispielsweise eine Venturi-Düse, in die Einlassleitung für das aufzubereitende Wasser eingespeist. Dabei erfolgt die Einspeisung in einer Bypass- Abzweigung der Einlassleitung für das aufzubereitende Wasser.

Die zweite, äußere Reaktionskammer des Reaktors enthält eine an den Reaktor angeschlossene Einlassleitung für das aufzubereitende Wasser und das in dieses bereits eingespeiste Luft-/Ozon- Gemisch. Das aufzubereitende Wasser besteht aus Brauchwasser oder enthält zumindest Brauchwasser. Diese zweite Reaktionskammer wird vom dem aufzubereitenden Wasser durchflössen, während es der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe mit nur einem Wellenlängenbereich von etwa 250 bis 260 nm, typischerweise einer Wellenlänge von etwa 254 Nanometern, ausgesetzt ist und so desinfiziert wird. Der ablaufende Prozess umfasst die nachfolgend erläuterte„Erweiterte Oxidation" und basiert damit zum einen auf der Wirkung des vorhandenen Ozons, zum anderen auf der Wirkung der UV-Strahlung und darüber hinaus auf in situ gebildeten Reaktionsprodukten, die bei der

Einwirkung von UV-Strahlung auf Ozon entstehen. Der Reaktor enthält weiterhin eine

angeschlossene Auslassleitung für das aufbereitete Prozesswasser.

Ozon ist ein Allotrop des Sauerstoffs der Formel O₃, das durch Einwirkung von UV-Licht aus Sauerstoff gebildet wird. Ozonmoleküle zerfallen im Dunkeln schnell zu biatomarem Sauerstoff 0₂. Ozon ist ein starkes Oxidationsmittel, das in der Lage ist, Mikroorganismen abzutöten und niedermolekulare Verbindungen zu zersetzen. UV-Ozongeneratoren setzen üblicherweise UV-Licht eines möglichst schmalen Wellenlängenbereichs ein um O₃ zu bilden. Eine hier offenbarte

Vorrichtung setzt zum einen UV- Licht eines sehr schmalen Wellenlängenbereichs ein, in der Regel etwa 185 nm, um O₃ zu bilden. Darüber hinaus setzt sie Licht eines zweiten sehr schmalen

Wellenlängenbereichs ein, in der Regel etwa 254 nm, um Wasser direkt zu bestrahlen.

Mit Hilfe des UV-Lichts werden in der zweiten Reaktionskammer unter anderem wirkungsvoll Mikroorganismen abgetötet. Es wurde beobachtet, dass das gleichzeitige Einbringen des Ozon- /Sauerstoff-Gemischs in aufzubereitendes Wasser und die Bestrahlung dieses aufzubereitenden Wassers mit UV-Licht bei 254 Nanometern dazu geeignet ist, in situ gelöste und dispergierte Verunreinigungen („Mikroschadstoffe", s.o.) sowie mikrobiologische Kontaminationen zu oxidieren. Der Zerfall von Ozon im Wasser führt bei Einwirken von UV- Licht zur Reaktion mit Wassermolekülen und OH^"-Ionen, was zur intermediären Bildung von OH--Radikalen und Η₂0₂ führt. Entsprechende Reaktionen finden in Gegenwart von Wasserdampf in der Troposphäre statt.

Die Oxidation mit Hilfe von Ozon und Wasserstoffperoxid oder eine zusätzliche Kombination mit UV-Bestrahlung (UV-Oxidation) wird in Fachkreisen auch als„Advanced oxidation processes"

(AOP) oder„Erweiterte Oxidation" bezeichnet. Der intermediären Bildung von OH--Radikalen wird dabei eine zentrale Rolle zugeschrieben, da diese hochreaktiven und extrem instabilen Reaktionszwischenprodukte quasi im Moment ihres Entstehens ohne Selektivität mit jeder vorhandenen Verbindung reagieren. Mit dem Auftreten dieser Radikale in Wasser wird erklärt, dass durch die Kombination von UV-Strahlung und Ozon nahezu jede im Wasser vorhandene Verbindung oxidiert werden kann, oft mit einer diffusionskontrollierten Reaktionsgeschwindigkeit. Die abzubauenden niedermolekularen Verbindungen („Mikropollutants", s.o.) werden dabei größtenteils bis zu C0₂, Wasser und Salzen abgebaut. Ein Überblick über die grundlegenden Arbeiten bei der Erforschung der Vorgänge, die den als AOP bekannten Prozess charakterisieren, wurde in einem Review von Andreozzi et al. gegeben (Andreozzi, R., et al., Catalysis Today 53 (1999) 51-59). Dort wird auch auf die molekularen Vorgänge bei der Einwirkung von UV-Strahlung auf ein Ozon/Wasser-System eingegangen.

Für eine Vorrichtung, auf der die hier offenbarte Vorrichtung basiert (Berson et al., 2007), wurde nachgewiesen, dass durch seine anti-mikrobielle Wirkung beispielsweise der Einsatz von

Restdesinfektionsmittel in Schwimmbädern verringert werden kann und das im Wasser vorhandene niedermolekulare organische Verbindungen wie Desinfektionsnebenprodukte verringert werden (http://www.demeaumed.eu/index^hp/diss/news/65-results-of-the-greywater-tech

demonstration-site). Es wurde weiterhin nachgewiesen, dass durch die Gegenwart von Ozon die Inaktivierung von B. subtilis-Sporen erhöht wurde.

Eine hier offenbarte Vorrichtung ermöglich eine kontinuierliche Einspeisung von im Vergleich zur bekannten Vorrichtung (s.o.) höheren Mengen an Ozon in den Reaktor, ohne dass das sehr instabile Ozon der Vorrichtung aus einer externen Quelle zugeführt werden muss. Auf diese Weise wird eine verbesserte Oxidationswirkung erreicht. Dabei wird insbesondere eine erhöhte Bildung von OH - Radikalen in der zweiten Reaktionskammer des Reaktors erreicht. Eine hier offenbarte Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser mit Ozon und ultravioletter Strahlung enthält einen Reaktor, der eine UV-Lampe enthält. In einigen Ausführungsformen besteht der Reaktor aus einer umlaufenden Wand mit einer ersten und einer zweiten Reaktionskammer, einer Lufteinlassseite und einer Basis.

In einigen Ausführungsformen enthält die umlaufende Wand des Reaktors keine ins Innere des Reaktors weisende Innenfläche, die UV-Strahlung reflektiert. In einigen Ausführungsformen enthält die umlaufende Wand des Reaktors keine Strahlungsreflektierende, ins Innere des Reaktors weisende Innenfläche.

An den Reaktor ist eine Einlassleitung für das Brauchwasser bzw. das aufzubereitende Wassers angeschlossen. An den Reaktor ist weiterhin eine Auslassleitung für das behandelte Wasser angeschlossen. Der Reaktor enthält eine erste und eine zweite Reaktionskammer. Die erste Reaktionskammer enthält einen Lufteinlass. Der Lufteinlass kann mit einem Luftfilter versehen sein oder an einen Luftfilter gekoppelt sein. Die erste Reaktionskammer ist von Luft durchströmbar, während diese ultravioletter Strahlung der UV-Lampe zur Bildung von Ozon aussetzbar ist. Die zweite Reaktionskammer ist vom zu behandelnden Wasser durchströmbar, während es der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe ausgesetzbar ist. Der Reaktor enthält weiterhin einen Auslass für das Luft-/Ozon-Gemisch. An den Auslass für das Luft-/Ozon-Gemisch ist eine Luft/-Ozon-Leitung angeschlossen, über die das Luft/- Ozon-Gemisch in die Einlassleitung für das aufzubereitende Wasser einspeisbar ist.

Die Einspeisung des Luft-/Ozon-Gemischs kann durch einen Gas-Injektor wie beispielsweise einen mit einer Injektionspumpe gekoppelten Injektor erfolgen. Dabei kann es sich um eine Düse handeln, z.B. ausgeführt als Gaseinspritzdüse. Gas-Injektoren sind beispielsweise von Fortrans (NC, USA) oder Bauer (München, DE) kommerziell erhältlich.

Neben dem Reaktor ist die Vorrichtung für eine Kopplung an einen Wasserfilter konfiguriert. In einigen Ausführungsformen enthält die Vorrichtung einen Wasserfilter, der hauptsächlich als mechanisches Sieb fungiert. So werden zum einen makroskopische Verunreinigungen, inklusive beispielsweise Algen oder Blätter vom Filter zurückgehalten, zum anderen kommt es im Laufe der Zeit zu Ablagerungen im Filtermaterial auf Grund des Bakterienwachstums. In der Folge verringert sich die Durchlässigkeit des Wasserfilters. Es müsste somit ein stets zunehmender Druck aufgebaut werden, um eine kontinuierliche Durchflussrate durch den Wasserfilter zu erzielen. Nach einer Filterreinigung oder einem Austausch des Filtermaterials steigt dagegen die Durchlässigkeit des Wasserfilters schlagartig an.

In der Folge wäre bei konstanter Pumpleistung der Leitungsdruck in einer Vorrichtung, die lediglich einen Reaktor, eine Luft-/Ozon-Einspeisung, eine Umwälzpumpe und einen Wasserfilter enthielte, gravierenden Schwankungen ausgesetzt. Die Folgen dieser Schwankungen lassen sich nicht mit einem Sperrhahn wie einem in Fig. 1 gezeigten Kugelhahn ausgleichen, insbesondere da ein solcher Absperrhahn lediglich zwischen den Zuständen„offen" und„geschlossen" verändert werden kann. Der Kugelhahn ist parallel mit der Einspeisung für das Luft-/Ozon-Gemisch geschaltet, indem eine Bypass- Verzweigung vorgesehen wird. Ein Zweig dieser Bypass-Verzweigung enthält die

Einspeisung für das Luft-/Ozon-Gemisch, während der andere Zweig den Kugelhahn enthält. Durch Öffnen bzw. Schließen des Kugelhahns lässt sich allerdings der Fluss an gefiltertem Brauchwasser verändern, in das das Luft-/Ozon-Gemisch eingespeist wird.

Mit Ausführungsformen einer hier offenbarten Vorrichtung lässt sich demgegenüber ein im

Wesentlichen konstanter Fluss an Wasser erzeugen, in das zum einen das Luft-/Ozon-Gemisch eingespeist ist und das zum anderen die zweite Reaktionskammer des Reaktors durchströmt.

In einer Ausführungsform ist eine Rückführleitung mit einer Pumpe vorgesehen, die dazu geeignet ist, aufbereitetes Wasser dem gefilterten, aufzubereitenden Wasser zuzuführen, wie in Fig. 2 illustriert. Die Rückführleitung kann als Rückführschleife aufgefasst werden. Sie stellt eine Verbindung zwischen der Auslassleitung des Reaktors und der Einlassleitung des Reaktors her. Überraschenderweise wurde beobachtet, dass lediglich ein Element vorzusehen ist, das in dieser Rückführschleife für einen Fluss von der Auslassleitung des Reaktors in Richtung der Einlassleitung des Reaktors sorgt. Auf diese Weise werden unerwünschte Strömungsrichtungen in der Rückführleitung bzw. Rückführschleife verhindert und es wird ein im Wesentlichen konstanter Fluss an Wasser möglich, das mit dem Luft-/Ozon-Gemisch angereichert wird. Zu diesem Zweck wird eine Pumpe vorgesehen, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Richtung der Einlassleitung des Reaktors zu pumpen. Bei der Pumpe kann es sich um eine regelbare Pumpe handeln. Auf diese Weise lassen sich Schwankungen im Druck ausgleichen, die insbesondere in der Einlassleitung des Reaktors auftreten können.

In solchen Ausführungsformen ist also eine Rückführleitung zur teilweisen Rückführung des behandelten Wassers von der Auslassleitung zur Einlassleitung vorgesehen. Diese Rückführleitung kann eine Einspeisestelle enthalten, an der das Luft-/Ozon-Gemisch einspeisbar ist. Die

Rückführleitung enthält weiterhin eine Pumpe.

Je nachdem, ob es sich bei dem System, dessen Wasser aufzubereiten ist, um ein geschlossenes System wie beispielsweise ein Becken oder einen Behälter handelt, oder um ein offenes System wie beispielsweise eine Wasserzufuhr aus einer belasteten Wasserquelle handelt, kann auch eine

Einspeisung von Frischwasser in die hier offenbarte Vorrichtung integriert werden. Die Einspeisung von Frischwasser erfolgt typischerweise in die Rückführleitung, die dazu geeignet ist, aufbereitetes Wasser dem gefilterten, aufzubereitenden Wasser zuzuführen. Wie in Fig. 3 illustriert, kann in einem solchen Fall die Einspeisung des Luft-/Ozon-Gemischs auch in einer entsprechenden

Frischwasserzuleitung erfolgen. Eine solche Frischwasserzuleitung enthält typischerweise eine Pumpe, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Richtung der Einlassleitung des Reaktors zu pumpen

In einer Ausführungsform lässt sich mittels einer zweiten, zur Umwälzpumpe parallel geschalteten, regelbaren Umwälzpumpe ein im Wesentlichen konstanter Fluss an Wasser erzeugen. Das Luft- /Ozon-Gemisch kann dabei in einer Rückführleitung mit einer Pumpe oder in einer Bypass- Abzweigung eingespeist werden, wo sie zu einem Durchflussregelelement wie einem Absperrhahn parallel geschaltet ist. Das Luft-/Ozon-Gemisch kann auch in einer zusätzlichen Frischwasserzuleitung eingespeist werden, wie bereits zuvor angegeben.

Sowohl die erste Umwälzpumpe als auch die zweite, regelbare Umwälzpumpe sind dabei so konfiguriert, dass sie Wasser in Richtung des Wasserfilters, und damit des Reaktors pumpen. Auf diese Weise lässt sich zum einen, falls nötig, ein erhöhter Druck auf den Wasserfilter aufbauen. Zum anderen lässt sich der zusätzlich auf dem Wasserfilter lastende Druck regeln. Durch jeweils ein Rückschlagventil, das in den beiden parallelen Armen aus Bypass-Abzweigung und Einlassleitung zwischen der entsprechenden Umwälzpumpe und dem Wasserfilter angeordnet ist, lässt sich verhindern, dass es zu einem unkontrollierten Rückwärtsfluss kommt.

In einigen Ausführungsformen der hier offenbarten Vorrichtung ist eine Rückführleitung zur teilweisen Rückführung des behandelten Wassers von der Auslassleitung zur Einlassleitung vorgesehen. Diese Rückführleitung enthält eine Einspeisestelle, an der das Luft-/Ozon-Gemisch einspeisbar ist. Die Rückführleitung enthält eine Pumpe. Die Einspeisestelle, an der das Luft-/Ozon- Gemisch zugefügt wird, ist typischerweise stromabwärts der Pumpe angeordnet. Mit anderen Worten ist typischerweise die Pumpe zwischen dem Anschluss der Rückführleitung an der Auslassleitung und der Einspeisestelle angeordnet. Die Einspeisestelle ist typischerweise zwischen der Pumpe und dem Anschluss der Rückführleitung an der Einlassleitung angeordnet. Eine Rückschlagklappe kann am Einlass der Rückführleitung in die Einlassleitung angeordnet sein.

In einigen Ausführungsformen ist die erste Reaktionskammer zylinderförmig. In einigen Ausfüh- rungsformen ist die zweite Reaktionskammer konzentrisch. Die zweite Reaktionskammer kann beispielsweise die Form eines Hohlzylinders haben. Das Zentrum des Hohlzylinders kann in einigen Ausführungsformen durch die erste Reaktionskammer definiert sein. Im Querschnitt können beispielsweise die erste und die zweite Reaktionskammer konzentrische Kreise definieren, von denen die zweite Reaktionskammer einen äußeren Kreis definiert, relativ zu dem die erste

Reaktionskammer einen inneren Kreis definiert. Der Reaktor kann in solchen Ausführungsformen im Querschnitt einen Kreis definieren, in dem die erste und die zweite Reaktionskammer zwei konzentrische Kreise definieren, von denen die erste Reaktionskammer einen inneren konzentrischen Kreis definiert. Die UV-Lampe kann in solchen Ausführungsformen im Querschnitt das Zentrum des Reaktors definieren, um das herum die konzentrischen Kreise angeordnet sind, die die erste und die zweite Reaktionskammer definieren.

In einigen Ausführungsformen ist die Pumpe zwischen dem Anschluss der Rückführleitung an der Auslassleitung und der Einspeisestelle für das Luft-/Ozon-Gemisch angeordnet.

In einigen Ausführungsformen ist die Einspeisestelle als Venturi-Düse ausgebildet. In einigen Ausführungsformen ist die Rückführleitung über ein Rückschlagventil an die Einlassleitung angeschlossen.

In einigen Ausführungsformen ist eine Rückführung zur teilweisen Rückführung des behandelten Wassers von der Auslassleitung zur Einlassleitung des vorgefilterten Brauchwassers vorgesehen. Diese Rückführleitung kann eine zusätzliche Einspeisung für Frischwasser enthalten. Weiterhin kann die Rückführung eine Pumpe gefolgt von einer Einspeisestelle, an der das Luft-/Ozon- Gemisch zugefügt wird, enthalten. Auch kann die Rückführung eine Rückschlagklappe enthalten.

In einigen Ausführungsformen enthält der Reaktor unten in der zweiten Reaktionskammer einen Anschluss für eine Zuleitung zum Zuführen von Chemikalien. Dieser Anschluss kann beispielsweise in der Basis des Reaktors in der zweiten Reaktionskammer angeordnet sein. Dieser Anschluss kann auch in einer lateralen Wand, beispielsweise einer umlaufenden Wand des Reaktors in der zweiten Reaktionskammer angeordnet sein. Beispielsweise kann der Anschluss in einer lateralen Wand des Reaktors der Basis benachbart, inklusive an die Basis angrenzend, in der zweiten Reaktionskammer angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen enthält der Reaktor einen Anschluss für eine Leitung zum Zuführen von Chemikalien wie H₂0₂, Salzsäure, Zitronensäure o. ä. aus einem Behälter mit einer Dosierpumpe. In einigen Ausführungsformen enthält der Reaktor in der Basis oder in der Nachbarschaft zur Basis, beispielsweise in einer lateralen Wand, der zweiten Reaktionskammer einen Einlass für eine Zuleitung zum Zuführen von Chemikalien wie Wasserstoff-Peroxid, Salzsäure, Zitronensäure o.ä. aus einem Behälter mit einer Dosierpumpe.

In einigen Ausführungsformen ist die Druckerhöhungs-Pumpe zwischen dem Anschluss der

Rückführleitung an der Auslassleitung und der Einspeisestelle für das Luft-/Ozon-Gemisch angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist die Einspeisestelle als Venturi-Düse ausgebildet. In einigen Ausführungsformen ist die Rückführleitung über ein Rückschlagventil an die Einlassleitung angeschlossen.

In einigen Ausführungsformen enthält die Einlassleitung in Strömungsrichtung vor der

Einspeisestelle für das Luft-/Ozon-Gemisch einen Wasserfilter. In einigen Ausführungsformen enthält die Einlassleitung zwischen der Umwälzpumpe und der Einspeisestelle für das Luft-/Ozon- Gemisch einen Wasserfilter. In einigen Ausführungsformen ist die Druckerhöhungs-Pumpe frequenzregelbar, so dass die Ansaugleistung für das Luft-/Ozon-Gemisch im Wesentlichen konstant ist. In einigen Ausführungsformen ist die Druckerhöhungs-Pumpe frequenzregelbar, so dass die

Ansaugleistung für das Luft-/Ozon-Gemisch konstant ist. In einigen Ausführungsformen erfolgt die Einspeisung des Luft-/Ozon-Gemisches in der Rückführleitung des von dem Reaktor bereits aufbereiteten Wassers. In einigen Ausführungsformen erfolgt die Frischwassereinspeisung vor der Einspeisung des Luft-/Ozon-Gemisches und erst danach wird das entstandene Gemisch der zweiten Reaktorkammer des Reaktors zugeführt. In einigen Ausführungsformen sorgt die Pumpe für die benötigte Druckerhöhung für die Einspeisung des Luft-/Ozon-Gemisches und für die Zufuhr des Frischwassers vor dem Anschluss des Reaktors für aufzubereitendes Wasser. In einigen

Ausführungsformen ist die Einspeisestelle für das Ozon-/Luft-Gemisch als ein Injektionselement, beispielsweise als eine Venturi-Düse ausgebildet. In einigen Ausführungsformen ist die Pumpe so frequenzgeregelt, dass die Ansaugleistung für das Luft-/Ozon-Gemisch zumindest im Wesentlichen konstant ist und diese so für die Anwendung optimiert werden kann. In einigen Ausführungsformen ist die Rückführleitung über ein Rückschlagventil an die Einlassleitung angeschlossen.

In einigen Ausführungsformen ist die Pumpe als frequenzgeregelte Pumpe bzw. Booster-Pumpe ausgebildet. In einigen Ausführungsformen ist der Behälter als Behälter mit Dosierlanze und Niveauregler ausgebildet. In einigen Ausführungsformen ist das Rückschlagventil als

Rückschlagklappe ausgebildet.

In einigen Ausführungsformen ist die Venturi-Düse in der Rückführleitung des bereits aufbereiteten Prozesswassers angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist die Frischwassereinspeisung vor der Einspeisung des Luft-/Ozon-Gemisches angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist die Pumpe als frequenzgeregelte Pumpe ausgelegt. In einigen Ausführungsformen ist die Venturi-Düse mit einem Drucksensor ausgerüstet, beispielsweise mit ein oder zwei Druckmanometern ausgerüstet. Es kann in diesem Fall die Druckdifferenz in der Leitung, beispielsweise in der Rückführungsleitung stromaufwärts und stromabwärts der Venturi-Düse ermittelt werden. Für Sensoren, die in der hier offenbarten Vorrichtung enthalten sind, ist generell jede Art der Signalweitergabe, ob beispielsweise drahtlos oder kabelgebunden, geeignet. Die Drucksensoren können jeweils mit einem Sender gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen ist eine Regelung für die frequenzgeregelte Pumpe auf Basis einer ermittelten Druckdifferenz vorgesehen.

In einigen Ausführungsformen enthält der Behälter eine Dosierlanze und Niveauregler und

Dosierpumpe. In einigen Ausführungsformen ist eine Rückschlagklappe vorhanden.

In einigen Ausführungsformen lassen sich der Strom an Luft in die erste Reaktionskammer des Reaktors und der Strom an Wasser in die zweite Reaktionskammer des Reaktors mit Fülfe von Reglern kontrollieren. So kann der Lufteinlass des Reaktors regelbar sein. Ebenso kann eine vorhandene Pumpe regelbar sein. Zur Regelung des Stroms an Luft bzw. an Wasser können in der Vorrichtung ein oder mehrere Sensoren vorgesehen sein. So kann im Inneren der ersten und/oder der zweiten Reaktionskammer ein UV-Sensor angeordnet sein. Auch kann in im Inneren der zweiten Reaktionskammer ein Temperatursensor angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können in der

Nachbarschaft der Einspeisestelle für das Luft-/Ozon Gemisch ein oder mehrere Drucksensoren angeordnet sein. Beispielsweise kann die Einspeisestelle für das Luft-/Ozon Gemisch zwischen zwei Drucksensoren angeordnet sein.

Mit Hilfe der Werte der einzelnen Sensoren ist beispielsweise die Leistung einer vorhandenen Pumpe regelbar. So kann mit Hilfe der Pumpleistung eine bestimmte Temperatur wie beispielsweise eine Temperatur im Bereich von 16 °C bis 24 °C oder im Bereich von 25 °C bis 38 °C in der zweiten Reaktionskammer des Reaktors eingeregelt werden. Ein entsprechender Temperaturbereich kann auch im Bereich von etwa 30 °C bis etwa 37 °C liegen.

Eine hier offenbarte Vorrichtung kann zur Behandlung von Wasser, inklusive von mit Mikroorganismen und mit„Mikroschadstoffen", insbesondere niedermolekularen organischen

Verunreinigungen kontaminiertem Wasser, verwendet werden. Derartiges Wasser wird hier als Brauchwasser bezeichnet. In einem entsprechenden hier offenbarten Verfahren erfolgt die Bestrahlung von Luft mittels ultravioletter Bestrahlung mit einer Wellenlänge von etwa von 185 Nanometern. Parallel erfolgt gleichzeitig die Bestrahlung von Brauchwasser mittels ultravioletter Bestrahlung mit einer Wellenlänge von etwa 254 Nanometern. In einer solchen Verwendung und einem solchen Verfahren wird eine hier beschriebene Vorrichtung eingesetzt. Zur Verwendung bzw. zum Verfahren zählt es, die erste Reaktionskammer des Reaktors von Luft durchströmen zu lassen, während diese der ultravioletten Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 185 Nanometern der UV-Lampe zur Bildung von Ozon aus Sauerstoff ausgesetzt ist.

In einigen Ausführungsformen besteht die UV-Lampe aus einer Mehrzahl einzelner UV-Lampen. Jede dieser Mehrzahl an UV-Lampen kann im Inneren einer ersten Reaktionskammer angeordnet sein und beispielsweise von einem Quarzrohr umgeben sein. Jede dieser Mehrzahl an UV-Lampen kann im Inneren einer ersten Reaktionskammer angeordnet sein, die jeweils einen Auslass für das Luft-ZOzon- Gemisch enthält und an eine Gasleitung gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen enthält der Reaktor zwei oder mehr zentral angeordnete UV-Lampen, beispielsweise 4 oder mehr zentral angeordnete UV-Lampen. Die Wahl der UV-Lampe und der Dimensionen des Reaktors richtet sich nach dem Einsatzzweck und den Volumina der gewünschten Verwendung. In einigen Ausführungsfor- men wird die UV-Lampe bzw. werden die UV-Lampen so gewählt, dass in der zweiten Reaktionskammer eine UV-Dosierung im Bereich von etwa 5 bis 100 mJ/m² erzielt wird, inklusive im Bereich von etwa 20 bis 50 mJ/ m². In einigen Ausführungsformen wird die UV-Lampe bzw. werden die UV- Lampen so gewählt, dass in der zweiten Reaktionskammer eine UV-Dosierung im Bereich von etwa 5 bis 30 mJ/m² erzielt wird, beispielsweise eine UV-Dosierung im Bereich von etwa 12,5 bis etwa 50 mJ/m². In einigen Ausführungsformen gibt die bzw. eine UV-Lampe des Reaktors Licht mit einer Leistungsaufnahme von ca. 140 bis 250 Watt, inklusive ca. 180 bis 200 Watt, bei einer Umluft- und Wassertemperatur zwischen 26° C bis 37° C ab. Die jeweilige Dosierung des UV-Lichts ist u.a.

abhängig von der Trübung des aufzuarbeitenden Wassers und von der Umsatzleistung des

aufzuarbeitenden Wassers in der zweiten Reaktionskammer in m³ pro Stunde. Auch von der Art und Beschaffenheit der existierenden und abzubauenden Mikro-Verunreinigungen ist die Dosierung, insbesondere eine Mindestdosierung, abhängig.

Zu der hier offenbarten Verwendung bzw. zu dem hier offenbarten Verfahren zählt es weiterhin, das Luft-/Ozon-Gemisch in die Rückführleitung zur teilweise Rückführung des bereits aufbereiteten Prozesswassers oder in das hier zugeführte Frischwassers einzuspeisen. Weiterhin zählt es zur Verwendung bzw. zum Verfahren, das so erhaltene um ein Luft-/Ozon-Gemisch angereicherte Gemisch aus Frischwasser und gereinigtem Prozesswasser vor der zweiten Reaktionskammer des Reaktors in die Zuführleitung für aufzubereitendes Wasser einzuspeisen. Die zweite Reaktionskammer wird vom einem Gemisch aus aufbereiteten Prozesswasser, Frischwasser und Brauchwasser durchflössen, das mit dem Luft-/Ozon-Gemisch angereichert ist. Zur Verwendung bzw. zum Verfahren zählt es, in der zweiten Reaktionskammer dieses Gemisch einer ultravioletten Strahlung der UV-Lampe mit einer Wellenlänge von etwa 254 Nanometern auszusetzen. Das Gemisch wird so desinfiziert.

UV-Licht von etwa 254 nm, das im sog. UV-C-Bereich liegt, wird von Nukleinsäuren absorbiert, was in der Folge zur Reaktion und Zerstörung von Nukleinsäuren und damit zum Abtöten von Mikroorganismen führt. UV-Licht von 254 nm lässt sich durch eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe erzeugen. Zur Verwendung bzw. zum Verfahren zählt es weiterhin, in der ersten Reaktionskammer Luft einer ultravioletten Strahlung der UV-Lampe mit einer Wellenlänge von etwa 185 Nanometern auszusetzen. Auch UV-Licht von 185 nm lässt sich durch eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe erzeugen. Dabei kann in beiden Fällen die gleiche Niederdruck-Quecksilberdampflampe eingesetzt werden.

In einigen Ausführungsformen erfolgt die Einspeisung des Luft-/Ozon-Gemisches mittels einer Inj ektions Vorrichtung wie beispielsweise einer Gas-Düse.

In einigen Ausführungsformen wird eine regelbare Pumpe beispielsweise eine frequenzgeregelte Pumpe eingesetzt. Auf diese Weise wird eine besonders stabile und für die Anwendung optimale

Ansaugleistung des Luft-/Ozongemisches ermöglicht. Als illustratives Beispiel kann es sich bei der Pumpe um eine Kreiselpumpe handeln. Mit Hilfe eines Frequenzumrichters oder eines Frequenzwandlers lässt sich die Drehzahl der Pumpe für die erforderliche Pumpleistung einstellen.

In einigen Ausführungsformen erfolgt die Einspeisung des Luft-/Ozongemisches mittels einer

Kombination aus einer Venturi-Düse und einer frequenzgeregelten Pumpe.

In einigen Ausführungsformen zählt es zur Verwendung bzw. zum Verfahren, im unteren Bereich der zweiten Reaktionskammer des Reaktors Chemikalien einzuspeisen. Diese Chemikalien können dazu ausgewählt sein, Ablagerungen wie z.B. Kalkablagerungen auf der Außenseite des Quarzrohres abzulösen, um so eine konstante und optimale UV-Einstrahlung in der zweiten Reaktionskammer zu gewährleisten. Als Chemikalie kann auch ein zusätzliches Oxidationsmittel wie Wasserstoff-Peroxid in die Reaktionskammer eingebracht werden, um die Konzentration an Oxidationsmitteln zu erhöhen. Auf diese Weise können auch die im Vorangehenden erläuterten Vorgänge des Advanced Oxidation Process (AOP) erhöht werden.

In einigen Ausführungsformen sind diese Systemkomponenten in einem kompakten System integriert und können automatisiert werden, was den Betrieb und die Wartung der Vorrichtung erleichtert.

In einigen Ausführungsformen enthält eine hier offenbarte Vorrichtung einen Kugelhahn zum Öffnen oder Schließen des Wasserflusses durch eine Leitung. Beispielsweise kann ein Kugelhahn in der Einlassleitung angeordnet sein. Ein Kugelhahn kann auch in der Auslassleitung angeordnet sein. Das entsprechende Öffnen oder Schließen des Wasserflusses kann beispielsweise automatisiert erfolgen, beispielsweise um einen Reinigungsschritt durchführen zu können. In einigen Ausführungsformen enthält eine hier offenbarte Vorrichtung zwei Kugelhähne, welche beispielsweise automatisiert geöffnet und geschlossen werden können.

In einigen Ausführungsformen enthält eine hier offenbarte Vorrichtung einen Behälter. Dieser Behälter kann eine Dosierlanze und einen Niveauregler enthalten. In einigen Ausführungsformen kann der Behälter mittels einer Dosierpumpe and den Reaktor gekoppelt sein. Eine solche Dosierpumpe kann beispielsweise automatisiert gesteuert werden. Der Reaktor kann in einigen Ausführungsformen einen zusätzlichen Auslass enthalten. Dieser zusätzliche Auslass kann sich beispielsweise steuerbar öffnen und schließen lassen. Der zusätzliche Auslass ist in einigen Ausführungsformen ein Zapfhahn. In einigen Ausführungsformen enthält eine hier offenbarte Vorrichtung eine frequenzgeregelte Pumpe. Diese Pumpe kann steuerbar sein. In einigen Ausführungsformen enthält eine hier offenbarte

Vorrichtung eine frequenzgeregelte Dosierpumpe, die beispielsweise steuerbar sein kann.

In einigen Ausführungsformen zählt es zu einem hier offenbarten Verfahren und einer hier offenbarten Verwendung, Ablagerungen und Verschmutzungen auf der Außenseite des Quarzrohres durch Spülung mit einer chemischen Substanz wie einer anorganischen Säure wie Salzsäure, Essigsäure, oder Ameisensäure oder einer organischen Säure wie Zitronensäure abzulösen und zu entfernen.

Wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt, ist in einigen Ausführungsformen ein Absperrhahn wie z.B. ein Kugelhahn zwischen dem Wasserfilter und der Einmündung einer Rückführleitung in die Einlassleitung, beispielsweise einer Rückschlagklappe, angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann ein

Absperrhahn bzw. Kugelhahn in der Auslassleitung so angeordnet sein, dass ein Anschluss der Rück- führleitung an der Auslassleitung zwischen dem Reaktor und diesem Absperrhahn positioniert ist. In einigen Ausführungsformen kann ein erster Absperrhahn, z.B. ein Kugelhahn, in der Einlassleitung zwischen dem Wasserfilter und einer Einmündung einer Rückführleitung angeordnet sein und ein zweiter Absperrhahn, z.B. ein Kugelhahn, kann so in der Auslassleitung angeordnet sein, dass ein

Anschluss der Rückführleitung an der Auslassleitung zwischen dem Reaktor und diesem Absperrhahn positioniert ist. Ein wie oben beschriebener Reinigungsschritt kann beispielsweise an einer Ausführungsform mit einem solchen erster Absperrhahn und einem solchen zweiten Absperrhahn erfolgen.

In einem wie oben beschriebenen Reinigungsschritt können in solchen Fällen erst die beiden

Absperrhähne, beispielweise automatisch, geschlossen werden. Auf diese Weise wird ein interner geschlossener Kreislauf mit der Pumpe in der Rückführleitung ermöglicht. Vorab kann bestimmte Menge an Flüssigkeit über einen Zapfhahn abgelassen werden, der beispielweise ebenfalls

automatisiert gesteuert werden kann. Eine bestimmte Menge einer flüssigen Chemikalie,

typischerweise das gleiche Volumen wie die vorab abgelassenen Menge Flüssigkeit, wird dann von einer Dosierpumpe, beispielsweise einer automatisiert gesteuerten Dosierpumpe, in der zweiten

Reaktionskammer zudosiert, um während einer bestimmten Zeit mittels der in der Rückführleitung angeordneten Pumpe umgewälzt zu werden.

Anschließend kann aus dem Behälter mittels der Dosierpumpe die gewünschte Menge an flüssiger Chemikalie in den unteren Bereich des Reaktors dosiert und mittels der in der Rückführleitung angeordneten Pumpe während einer bestimmten Zeit in dem internen geschlossenen Kreislauf umgewälzt werden. Nachdem der Reinigungsprozess abgeschlossen ist, kann die gesamte Flüssigkeit über einen Auslass des Reaktors, wie einen Zapfhahn, abgelassen werden. Die Kugelhähne können wieder geöffnet werden und die Vorrichtung kann wieder im Regelbetrieb gefahren werden.

Es kann auch Wasserstoff-Peroxid in die zweite Reaktionskammer dosieren werden, beispielsweise zusätzlich zu einer bereits eingesetzten Chemikalie.

In einigen Ausführungsformen kann beispielsweise der Behälter Wasserstoff-Peroxid enthalten.

Wasserstoff-Peroxid kann dazu in den Behälter gefüllt werden. Dass Wasserstoff -Peroxid kann über die Dosierpumpe, beispielweise automatisiert gesteuert, in den unteren Bereich der zweiten Reaktionskammer gepumpt werden. Das Wasserstoffperoxid kann hier mit dem Prozesswasser und Ozon vermischt werden und erneut mit UV-C-Licht, beispielsweise bei 254 Nanometern, bestrahlt werden. Hierdurch kann eine zusätzliche Oxidationswirkung erzielt werden. Auch wird durch die Erhöhung der Konzentration an Wasserstoffperoxid die Bildung von Hydroxyl-Radikalen wirkungsvoll erhöht, wodurch die Vorgänge des Advanced Oxidation Process verstärkt ablaufen (vgl. oben).

Im Folgenden werden mehrere Ausführungsformen der hier offenbarten Vorrichtung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In allen Zeichnungen haben gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung und werden daher gegebenenfalls nur einmal erläutert.

Figur 1 zeigt eine Ausführungsform, die auf einer bekannten Vorrichtung beruht. Der Reaktor (4) der Vorrichtung enthält eine UV-Lampe (1), welche in der Regel UV-Licht mit zwei unterschiedlichen

Wellenlängen abgibt. Dabei kann es sich um die Wellenlängen von 185 Nanometer und 254 Nanometer handeln. Ein Quarzrohr (2) umgibt die UV-Lampe (1). Das Quarzrohr ist in dem Reaktor (4) angeordnet, wo es eine erste Reaktionskammer (5) definiert. Der Reaktor der Vorrichtung hat eine Einlassseite (3), die in diesem Fall eine Luftzufuhr der ersten Reaktionskammer (5) für Luft (a), einen Deckel, einen Luftfilter und eine Montageplatte enthalten kann.

Der Reaktor (4) enthält zwei separate Reaktionskammern: Einen Innenzylinder (5) mit dem Quarzrohr (2) als Außenwand und der darin enthaltenen UV-Lampe (1). Der Reaktor enthält weiterhin einen Außenzylinder (6), welcher eine Wassereinlaufanschlussstelle und eine Wasserauslaufanschlussstelle hat. Im Reaktor (4) mit zwei Reaktionskammern wird in der ersten Reaktionskammer (5) aus Luft (a) mit 20 % Sauerstoffanteil ein Luft-/Ozon-Gemisch (b) gebildet.

Der Reaktor enthält einen Auslass für das gebildete Luft-Ozon-Gemisch (b), an den eine Luft-/Ozon- Leitung (134) gekoppelt ist. Die Luft-/Ozon-Leitung enthält ein Rückschlagventil (22). Mittels dieser Luft-/Ozon-Leitung wird das Luft-/Ozon-Gemisch (b) über eine Einlassstelle, ausgeführt als Venturi- Düse (21), in die Einlassleitung für das Brauchwasser (d) eingespeist. Eine Einspeisestelle (21) für das Luft-/Ozon-Gemisch (b) ausgeführt als Venturi-Düse mit Rückschlagventil in einer Bypass- Abzweigung ist fluid mit einer Einlassleitung (131) verbunden, die an den Reaktor (4) angeschlossen ist.

Dabei erfolgt die Einspeisung in der Bypass- Abzweigung der Einlassleitung (131) für das Brauchwasser. Die zweite äußere Reaktionskammer (6) des Reaktors (4) enthält eine an den Reaktor (4) angeschlossene Einlassleitung für das Brauchwasser (d) und das in dieses bereits eingespeiste Luft- /Ozon-Gemisch (b). Diese zweite Reaktionskammer (6) wird vom dem zu behandelnden Wasser durchflössen, während es der Ultravioletten Strahlung der UV-Lampe (1) mit einer Wellenlänge von etwa 254 Nanometern ausgesetzt ist und so desinfiziert wird. Der Reaktor (4) enthält weiterhin eine angeschlossene Auslassleitung für das aufbereitete Prozesswasser (e).

An der Einlassleitung (31) ist ein Drucksensor (7) angeordnet. Ein Kugelhahn (19) ist in der

Einlassleitung (31) angeordnet. Weiterhin ist eine Umwälzpumpe (16) in der Einlassleitung (31) angeordnet. Zwischen der Umwälzpumpe (16) und dem Kugelhahn (19) ist ein Filter (18) angeordnet, der gefiltertes Brauchwasser (d) bereitstellt. Durch die Auslassleitung (32) verlässt aufbereitetes Prozesswasser (e) den Reaktor. Der Reaktor ist in Strömungsrichtung nach dem Filter (18) und der Umwälzpumpe (16) in dem Hauptwasserkreislauf installiert.

Über eine Düse (21), z.B. eine Venturi-Düse, wird dieses in eine Bypass- Verzweigung der

Einlassleitung eingespeist. Luft wird entlang der UV-Lampe (1) innerhalb eines Quarzrohres (2) geführt und somit mit UV-Licht mit einer Wellenlänge von 185 Nanometern bestrahlt. Durch diese UV- Bestrahlung wird der in der Luft befindliche Sauerstoff in Ozon umgewandelt. Ozon führt zu einer Oxidation von im Wasser befindlichen Mikro-Organismen und niedermolekularen organischen Verbindungen und Salzen. Die Ozon-Luftmischung wird in einer Bypass-Verzweigung über ein Rückschlagventil (5) und eine Düse (21), z.B. eine Venturi-Düse, in den Wasserkreislauf eingeführt. In der zweiten Reaktionskammer des Reaktors (4) werden das Brauchwasser (d) und das darin eingespeiste Ozon/Luftgemisch (b) mit UV-Licht mit einer Wellenlänge von 254 Nanometer bestrahlt. Hierdurch erfolgt eine Oxidation einiger schwer abbaubarer niedermolekularer organischer

Verbindungen und von gelöstem Gas („Mikroschadstoffe") wie z.B. gebundenes Chlor, Nitrit, Pflanzenschutzmittel / Pestizide, schwefelhaltige organische Verbindungen, Schwefelwasserstoff, Pharmazeutika, Geruchstoffe und Geschmackstoffe statt, deren Gehalt somit reduziert wird. Weiterhin erfolgt eine zusätzliche Deaktivierung von Mikro-Organismen.

Um die Ansaugleistung des Ozon-Luftgemisches zu gewährleisten, beispielsweise in einem Bereich von etwa 1 Liter pro Minute bis 2 Liter pro Minute, wird in einer Bypassleitung der Einlassleitung für das Brauchwasser das Ozon/Luftgemisch (b) über eine Düse (21) wie eine Venturi-Düse eingespeist. Die Einspeisungsleistung der Venturi-Düse in der Bypassleitung ist von einer bestimmten

Druckdifferenz (zwischen Ausgangsdruck und Eingangsdruck des Venturi-Systems) und auch von der Durchflussgeschwindigkeit des Wassers abhängig.

Der herrschende Betriebsdruck kann auf dem Druckmanometer (7) abgelesen werden, wenn der Kugelhahn (19) in der Einlassleitung für das Brauchwasser an der Position, and der sich in einer Bypassleitung die Düse (21) befindet, komplett geöffnet ist. Durch das, ggf. langsame, Schließen des Kugelhahnes (19) wird der Eingangsdruck auf die im Bypass befindliche Venturi-Düse erhöht. Dieser sollte um ca. 0,3 bar höher sein als der benötigte Ausgangsdruck, um die gewünschte Menge des Ozon- /Luftgemisches einspeisen zu können. Es ist vorteilhaft, eine Einspeisungsleistung des Ozon/

Luftgemisches von 1 Liter pro Minute oder mehr zu erzielen, um die UV-Lampe (1) ausreichend zu kühlen und eine effiziente Wasseraufbereitung zu ermöglichen.

Die Einspeisungsleistung kann beispielsweise im Bereich von 1 Liter pro Minute bis zu 2 Liter pro Minute liegen. Der Betriebsdruck (oder Leitungsdruck) ist typischerweise variabel, da sich unter anderen durch den Verschmutzungsgrad des Filters die Druckverhältnisse in der Hauptwasserleitung verändern. Wenn der Betriebsdruck variiert, ist es nur bedingt möglich, durch manuelles Schließen oder Öffnen des Kugelhahnes (19) den Fluss durch den Bypass nach zu justieren, in dem die Venturi- Düse (21) angeordnet ist.

Wie bereits im Vorangehenden erläutert, kann der Reaktor eine Mehrzahl an nebeneinander angeordneten ersten Reaktionskammern enthalten. Beispielsweise kann eine Mehrzahl an UV-Lampen vorgesehen sein, welche jeweils von einem Quarzrohr umgeben sind und welche jeweils einen Auslass für das Luft-/Ozon-Gemisch enthalten. An jeden dieser Auslässe kann eine Luft-/Ozon Leitung gekoppelt sein. In derartigen Ausführungsformen kann sich die Einspeisungsleistung auf jede der ersten Reaktionskammern beziehen. Die Einspeisungsleitung kann in solchen Ausführungsformen das Mehrfache der vorangehend angegebenen Werte betragen.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der hier offenbarten Vorrichtung. Die Vorrichtung hat ebenfalls einen Reaktor (4) mit zwei separaten Reaktionskammern. Die erste Reaktionskammer (5) wird durch einen Innenzylinder mit einem Quarzrohr (2) als Außenwand definiert. Im Inneren der ersten

Reaktionskammer (5) ist eine UV-Lampe (1) angeordnet. Die UV-Lampe ist zentral im Reaktor angeordnet. Dabei ist die UV-Lampe zentral in der ersten Reaktionskammer (5) angeordnet. Die zweite Reaktionskammer (6) wird durch einen Außenzylinder (2) definiert. Auch in dieser Ausführungsform ist eine UV-Lampe (1) vorgesehen sein, die UV-Licht mit zwei unterschiedlichen Wellenlängen abgibt. Dabei handelt es sich typischerweise um die Wellenlängen von 185 Nanometer und 254 Nanometer. Der Reaktor der Vorrichtung hat eine Einlassseite (3), durch die Luft (a) in die innere erste Reaktor- kammer (5) eintreten kann. Die zweite äußere Kammer (6) des Reaktors enthält eine Wassereinlauf- anschlussstelle und eine Wasserauslaufanschlussstelle. Ein Ausgang der inneren ersten Reaktorkammer (5) des Reaktors ist mit einer Gasleitung (34), z.B. einem Ozonschlauch (34), gekoppelt, der ein Rückschlagventil (22) enthalten kann. Eine Einspeisung des Ozon-/Luft-Gemischs erfolgt über eine Venturi-Düse mit Rückschlagventil in eine Rückführleitung (33).

Die Einspeisungsleistung kann beispielsweise im Bereich von 1 Liter pro Minute bis zu 6 Liter pro Minute, inklusive im Bereich von 1 Liter pro Minute bis zu 4 Liter pro Minute, liegen. In einigen Ausführungsformen liegt die Einspeisungsleistung im Bereich von 2 Liter pro Minute bis zu 5 Liter pro Minute.

Ein Drucksensor ist als Manometer (7) vorgesehen, das jeweils mit einem Sender versehen ist. Es sind zwei Drucksensoren (7) auf beiden Seiten der Venturi-Düse vorhanden. Die Rückführleitung (33) enthält in der hier gezeigten Ausführungsform weiterhin einen optionalen Durchflusssensor (8), der ebenfalls mit einem Sender versehen sein kann. Eine Frischwasserzuleitung (9) mündet in die

Rückführleitung (33). Weiterhin enthält die Rückführleitung (33) eine frequenzgeregelte Pumpe (10). An die Pumpe ist ein Regelungselement (11) für die Pumpe 10 angeschlossen. Eine Regelung kann auf Basis der ermittelten Druckdifferenz erfolgen. Zwei Absperrhähne (19) sind vorgesehen, mit denen der Fluss in der Einlassleitung (31) und der Rückführleitung (33) regelbar ist.

Vom bereits gereinigten Prozesswasser (e) wird nach dem Reaktor (4) in einer Rückführleitung (33) ein Teil Wasser abgezweigt und mittels der frequenzgeregelten Pumpe (10) gepumpt. Die Förderleistung der frequenzgeregelten Pumpe (10) kann auf Basis des mittels der Durchflusssensoren (8) ermittelten Durchflusses und/oder auf Basis der mittels zweier Drucksensoren (7) ermittelten Druckdifferenz zwischen den Positionen der entsprechenden Sensoren geregelt werden. Diese Regelung kann automatisch durch eine Regelung (11) erfolgen. Eine Ausführungsform dieser Regelung ist in Figur 5 illustriert. Dabei kann beispielsweise die Drehzahl der Pumpe geregelt werden. Durch die Frischwasserzuleitung (9) wird dem gereinigten Prozesswasser (e) weiterhin Frischwasser beigemischt. Die Zuleitung (15) von Frischwasser (f) ist in Flussrichtung vor der Pumpe (10) angeordnet. Über die Einspeisestelle (21), z.B. eine Venturi-Düse, die an ein Rückschlag- Ventil gekoppelt sein kann, wird in das Gemisch aus Frischwasser und gereinigtem Prozesswasser das Ozon/Luft-Gemisch eingespeist. Unmittelbar vor dem Reaktor (4) wird das so mit Luft/Ozon versetzte Wasser (e') in den Hauptwasserkreislauf zurückgeführt, von wo es direkt in die zweite Reaktionskammer (6) geleitet wird. Eine zusätzliche Rückschlagklappe (20) verhindert den Rücklauf des Prozesswassers (d) in Richtung der Einspeisestelle (21), z.B. einer Venturi-Düse.

Das bereits mittels des Reaktors gereinigte Prozesswasser (e) und auch das zugeleitete Frischwasser (f) werden mittels der Pumpe (10) in Richtung der Venturi-Düse (21) gedrückt, um eine optimale Menge an Luft/Ozon-Gemisch (b) einspeisen zu können. Die Einspeiseleistung des Luft-/Ozon-Gemisches (b) wird je nach Anwendung 2 bis 6 Liter pro Minute oder mehr betragen. In Ausführungsformen, in denen der Reaktor eine Mehrzahl an ersten Reaktionskammern enthält, kann die Einspeiseleistung des Luft- /Ozon-Gemisches (b) 2 bis 6 Liter pro Minute oder mehr pro UV-Lampe betragen.

Je nach Anwendung und Umwälzleistung können so 1 bis zu 4 Liter pro Minute Luft/Ozon-Gemisch eingespeist werden. Das Luft-/Ozon-Gemisch (b) wird mittels der Venturi-Düse (21) in sehr feinen Perlen in das vorgereinigte Wasser (e) und/oder das Frischwasser (f) eingemischt und unmittelbar vor dem Reaktor (4) in den Hauptwasserkreislauf zurückgeführt.

Mittels der Regelung (11) und der Pumpe (10) wird der Durchfluss durch die Rückführleitung (33) und/oder der Differenzdruck vor und nach der Einspeisung durch die Venturi-Düse (21) konstant gehalten. Beispielsweise kann die Differenz zwischen dem Wert des stromabwärts gelegenen Drucksensors und dem Wert des stromaufwärts gelegenen Drucksensors (7) auf einen zumindest weitgehend konstanten Wert geregelt werden. Eine solche Differenz kann beispielsweise 0,3 bar betragen. Hierzu kann die Frequenz der Pumpe (10) stufenlos geregelt werden. So wird auch bei variablen Druckverhältnissen oder auch bei variablen Umwälzleistungen in dem Hauptwasserkreislauf die Einspeiseleistung des Luft/Ozon-Gemisches (b) automatisch konstant gehalten.

Da das aufbereitete Prozesswasser (e) bzw. das Frischwasser (f) nur sehr wenig Verunreinigungen (z.B. Mikro-Partikelschadstoffe) enthalten, wird der Großteil des Ozons (b) noch nicht reagiert haben, bis es mit dem zu reinigenden Brauchwasser (d) gemischt wird. Wird der Weg von der Durchmischung von vorgereinigtem Brauchwasser (e) bzw. von Frischwasser (f) und Brauchwasser kurz gewählt, wie in Fig. 2 gezeigt, so wird der Großteil des Ozons (b) auch noch nicht reagiert haben, bis es in die zweite Reaktionskammer (6) des Reaktors (4) gelangt. Das mit Ozon (b) versetzte Wasser (e, f) wird in der zweiten Reaktionskammer (6) mittels der UV-Lampe (1) mit UV-Licht mit einer Wellenlänge von 254 Nanometern bestrahlt. Das größtenteils noch vorhandene Ozon reagiert zu einem OH--Radikal aktiviert und reagiert gemäß des Advanced Oxidation Process (s.o.), da es eine sehr hohen Oxidationskraft besitzt.

Ein Rückschlag des Gemischs aus Frischwasser und aufbereitetem Wasser (e') wird mittels der Rückschlagklappe (20) verhindert, so dass die Frischwasserzufuhr (9) an dieser Stelle im System (9) gefahrlos möglich ist. Der Abbau von niedermolekularen organischen Verbindungen und Salzen, insbesondere der Abbau von Body Fluid-Produkten und Huminsäuren, durch UV-Behandlung in chloriertem Wasser ist wesentlich kostenintensiver als der Abbau solcher Verbindungen und Salze in nicht chloriertem Wasser. Die Behandlung des Frischwassers (f) durch das hier offenbarte Verfahren ermöglicht daher eine sehr effiziente und vorzeitige Reduktion von Mikroschadstoffen und führt so zu erheblichen Kostenersparnissen.

Der Einsatz einer frequenzgeregelten Pumpe (10) ermöglicht eine stufenlose und stabile

Einspeisungsleistung des Luft-/Ozon-Gemisches (b) unabhängig von schwankenden

Umwälzleistungen und Druckverhältnissen im Hauptwasserkreislauf. Für die Einspeisung des Luft- /Ozon-Gemischs mittels der Venturi-Düse (21) ist eine Druckerhöhung von 0,3 bar nötig. Durch die hier vorgesehene Anordnung wird nur für einen geringen Teilstrom im System eine solche

Druckerhöhung nötig, nicht jedoch im gesamten Wasserkreislauf. Mit der frequenzgeregelten Pumpe (10) ist weiterhin eine Automatisierung der Einspeisung über die Venturi-Düse möglich. Die

Frequenzsteuerung der Pumpe sorgt für zusätzliche Kosteneinsparungen.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der hier offenbarten Vorrichtung. Die Vorrichtung ähnelt der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung und hat ebenfalls einen Reaktor (4) mit zwei separaten

Reaktionskammern. Auch in dieser Ausführungsform wird vom bereits gereinigten Prozesswasser (e) in einer Rückführleitung (33) ein Teil Wasser abgezweigt und mittels der regelbaren Pumpe (10) in Richtung der Einlassleitung des Reaktors zurück gepumpt. Auch in dieser Ausführungsform wird zugeleitetes Frischwasser (f) dem aufbereiteten Prozesswasser (e) über eine Einspeisung (9) zugeführt. In dieser Ausführungsform wird mittels einer Düse (21), beispielsweise einer Venturi-Düse, das Luft- /Ozon-Gemisch (b) in das Frischwasser (f) eingespeist.

Die in Figur 3 gezeigte Vorrichtung enthält einen Luftzufuhrregler (27), der am Lufteinlass (30) angeordnet ist. Mit Hilfe dieses Luftzufuhrreglers lässt sich die Menge an Luft kontrollieren, die über den Lufteinlass (30) in die erste Reaktionskammer (5) des Reaktors (4) eintritt. Auf diese Weise kann das Verhältnis von Volumen an in den Reaktor eintretender Luft und Volumen an in den Reaktor eintretenden aufzubereitenden Wassers regulieren. So kann das Verhältnis der Volumina an Luft und aufzubereitendem Wasser verändert werden, um die relative Menge an in das aufzubereitende Wasser eingespeistem Luft-/Ozon-Gemisch zu erhöhen oder zu verringern. Auf diese Weise kann auch bei Veränderungen an in den Reaktor einströmenden Wassermengen die relative Menge an in das aufzubereitende Wasser eingespeistem Luft-/Ozon-Gemisch im Wesentlichen konstant gehalten werden.

Fig. 3 zeigt unter anderem eine Umwälzpumpe (16). Diese Umwälzpumpe kann eine regelbare Umwälzpumpe wie beispielsweise eine frequenzgeregelte Umwälzpumpe sein. Sie kann an eine Regelung (17) für die Pumpe (16) gekoppelt sein, wie beispielsweise in Figur 2 gezeigt.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform hat ebenfalls einen Reaktor, dessen zweite Reaktionskammer (6) durch einen Außenzylinder (2) definiert wird. Dieser enthält eine Wassereinlaufanschlussstelle und eine Wasserauslaufanschlussstelle, einen Zapfhahn (15) einen Einlass für eine Zuleitung zum Zuführen von Chemikalien und einen Anschluss für die Rückführleitung. In dieser Ausführungsform zählt zur Vorrichtung weiterhin ein Behälter (14) mit Dosierlanze und Niveauregler. Über eine Dosierpumpe (13) ist der Behälter (14) über die Zuführleitung (26) an den Reaktor (4) gekoppelt. Die zweite Reaktionskammer (6) des Reaktors (4) enthält des Weiteren einen Zapfhahn (15).

Eine frequenzgesteuerte Umwälzpumpe (16) ist an eine Regelung (17) für die Pumpe (16) gekoppelt. Die Regelung kann mit Hilfe eines Durchflusssensors (8) erfolgen. Ein Filter (18) dient der

Vorreinigung des Brauchwassers. Mit Hilfe von Absperrhähnen oder Schiebern (19) lässt sich der Fluss zusätzlich absperren. Auch in dieser Ausführungsform ist eine Rückschlagklappe (20) vorgesehen. Verschmutzungen und Ablagerungen auf der Außenseite des Quarzglases (2) können den

Wirkungsgrad des Reinigungsverfahrens stark beinträchtigen, da hierdurch die Einstrahlung des UV- Lichtes in die zweite Reaktionskammer (6) behindert wird. Chemikalien wie zum Beispiel Salzsäure und Zitronensäure können diese Ablagerungen und Verschmutzungen von der Oberfläche lösen. In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sind Elemente zu diesem Zweck enthalten. Um das Quarzglas zu reinigen, werden erst die beiden Kugelhähne (19) geschlossen, um einen internen geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe (10) zu ermöglichen. Um das Quarzglas zu reinigen, muss eine geeignete Menge an flüssigen Chemikalien in der Reaktionskammer zudosiert werden, um während einer bestimmten Zeit mittels der Pumpe (10) umgewälzt zu werden. Vorab wird daher erst die gleiche Menge an Flüssigkeit über den Zapfhahn (15) abgelassen. Anschließend wird aus dem Behälter (14) mittels der Dosierpumpe (13) der zweiten, äußeren Reaktionskammer (6) des Reaktors (4) die gewünschte Menge an flüssigen Chemikalien zugeführt und mittels der Pumpe (10) während einer bestimmten Zeit in dem internen geschlossenen Kreislauf umgewälzt. Nachdem der Reinigungsprozess abgeschlossen ist, wird die gesamte Flüssigkeit über den Zapfhahn (15) abgelassen. Die Kugelhähne (19) werden wieder geöffnet und der Normalbetrieb der der Vorrichtung kann wieder erfolgen.

Für manche Wasseraufbereitungsprozesse, z.B. für Brauchwasser der Industrie, kann es sinnvoll sein, zusätzlich Wasserstoff-Peroxid in die zweite, äußere Reaktionskammer (6) zu dosieren. Hierzu wird dem Behälter (14) Wasserstoff-Peroxid zugeführt. Dieses wird mit Hilfe der Dosierpumpe (13) der zweiten Reaktionskammer (6) des Reaktors zugeführt. Das Wasserstoffperoxid wird hier mit dem Prozesswasser und Ozon und bereits vorhandenen OH-- Radikalen vermischt und zusätzlich mit UV- Licht (254 Nanometer) bestrahlt. So wird der Advanced Oxidation Prozess (AOP) optimiert.

Eine Ausführung gemäß Figur 4 erlaubt eine einfache und automatische Wartung der Vorrichtung ohne großen Arbeitseinsatz.

In einigen Ausführungsformen eines hier offenbarten Verfahrens und einer hier offenbarten Vorrichtung kann das aufbereitete, gereinigte Wasser gesammelt und vollständig erneut dem Reaktor der Vorrich- tung zugeführt werden. In einigen Ausführungsformen kann eine hier offenbarte Vorrichtung repetitiv eingesetzt werden, indem anstelle von Brauchwasser bereits aufbereitetes Waser eingesetzt wird.

Die einzelnen Systemkomponenten und Vorrichtungsvarianten dieser Vorrichtung wurden während des 7P EU-Forschungsprojektes„demEAUmed" im Einzelnen getestet. Weitere Informationen lassen sich der projekteigenen Webseite entnehmen: www.demeaumed.eu.

Fig. 5 illustriert schematisch eine Steuerung einer in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, die automatisiert erfolgen kann. Für die Steuerung werden diverse Messwerte ermittelt und einer Messeinheit (124) zugeführt und der Regeleinheit (125) zur Verfügung gestellt.

Im Regelbetrieb erfolgt eine Überwachung der minimale UV-Dosierung in der zweiten Reaktionskammer, gemessen über einen UV-Sensor (36). Falls die UV-Dosierung geringer als 90 % aber mehr als 70 % des Sollwertes liegt, wird über das Frequenzsteuergerät (131) die frequenzgesteuerte (17) Umwälzpumpe (16) gedrosselt. Fällt jedoch die UV-Dosierung unter 70 % des Sollwertes, so wird über das Frequenzsteuergerät (131) die frequenzgesteuerte (17) Umwälzpumpe (16) und zusätzlich die frequenz- gesteuerte (11) Pumpe (10) abgeschaltet. Das Messgerät (124) kann dann ein Alarmsignal abgeben.

Es erfolgt weiterhin eine Überwachung der Temperatur in der zweiten Reaktionskammer mittels einer Temperatur-Messung (36). Falls die maximale Temperatur (z.B. bei 40°C) in der zweiten Reaktionskammer erreicht oder überschritten wird, wird über ein Schaltrelais (127) die Umwälzpumpe (16) abgeschaltet und zusätzlich die frequenzgesteuerte (11) Pumpe (10) abgeschaltet. Auch in diesem Fall kann das Messgerät (124) ein Alarmsignal abgeben.

Schließlich erfolgt eine Überwachung und Stabilisierung der Druckdifferenz auf ca. 0,3 bar mittels zweier Drucksensoren (7). Hierzu wird über das Schaltrelais (130) die Frequenzregelung (11) der Pumpe (10) angesprochen, so dass eine Frequenzregelung erfolgt.

Eine automatische Zufuhr von flüssigen Chemikalien wie Salzsäure kann über die Zeitsteuerung (126) und die Dosierpumpe (13) erfolgen.

Für eine Reaktorreinigung werden die beide Absperrhähne über das Steuerelement (129) automatisch geschlossen. Anschließend werden über das Steuerelement (131) sowohl die Pumpe (10) als auch die Umwälzpumpe (16) abgeschaltet. Über das Steuerelement (128) wird anschließend der Zapfhahn (15) für einen begrenzten Zeitraum geöffnet und wieder geschlossen, um so eine bestimmte Menge an Wasser abzulassen. Über das Steuerelement (126) wird dann über die Dosierpumpe (13) eine bestimmte Menge an Chemikalien in fluider Form in den Reaktor gepumpt. Anschließend wird mittels des Steuerelements (130) über die Frequenzsteuerung (11) die Pumpe (10) eingeschaltet um einen resultierenden internen Wasserkreislauf zu aktivieren. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne wird über das Steuerelement (130) mittels der Frequenzsteuerung (11) die Pumpe (10) wieder abgeschaltet. Über das Steuerelement (128) wird dann der Zapfhahn (15) für eine vorbestimmte Zeitspanne geöffnet und wieder geschlossen, um so eine bestimmte Menge an Wasser abzulassen. Anschließend kann die Vorrichtung wieder im Standardbetrieb gefahren werden.

Für eine Filterrückspülung wird eine Stromversorgung der Vorrichtung für eine gewisse Zeitspanne unterbrochen und nach Abschluss des Spülvorganges wird die Vorrichtung wieder hochgefahren. Figuren 6 und 7 zeigen weitere Ausführungsformen der hier offenbarten Vorrichtung. Die Vorrichtung enthält in diesen Ausführungsformen eine zusätzliche, zweite regelbare Umwälzpumpe (16'). Diese zweite, regelbare Umwälzpumpe (16') ist in einer Bypass- Abzweigung (31a) der Einlassleitung (31) angeordnet. Die erste Umwälzpumpe (16) ist in der Einlassleitung (31) angeordnet. Dadurch sind beide Umwälzpumpen parallel geschaltet. Zwischen der zweiten, regelbaren Umwälzpumpe (16') und dem Wasserfilter (18) ist in der Bypass- Abzweigung (31a) ein Rückschlagventil (113) angeordnet. Auch zwischen der ersten Umwälzpumpe (16) und dem Wasserfilter (18) ist in der Einlassleitung (31) ein Rückschlagventil (20') angeordnet.

Die in den Figuren 6 und 7 gezeigte Vorrichtung enthält auch einen Luftzufuhrregler (27). Mittels dieses Luftzufuhrreglers lässt sich regeln, welches Volumen an Luft pro Zeiteinheit, also beispielsweise wieviel Liter Luft pro Minute, in die erste Reaktionskammer (5) aufgenommen werden. Je mehr Luft in den Reaktor eingeführt wird, desto mehr Ozon wird in der ersten Reaktionskammer (5) gebildet. Bei Änderungen des Wasservolumens, das pro Zeiteinheit durch die Einlassleitung in den Reaktor eingeführt wird, also beispielsweise Änderungen der Liter Wasser pro Sekunde, kann es vorteilhaft sein, die Menge an Luft-/Ozongemisch, das in das Wasser eingespeist wird, das dem Reaktor zugeführt wird, entsprechend anzupassen. Dies kann mittels des Luftzufuhrreglers (27) erfolgen.

Die in den Figuren 6 und 7 gezeigte Vorrichtung enthält auch einen Temperatursensor (117) in der zweiten Reaktionskammer (6). Mittels des Temperatursensors lässt sich darauf schließen, ob das Wasservolumens, das pro Zeiteinheit durch die Einlassleitung in den Reaktor eingeführt wird, sich verändert oder konstant bleibt. Sinkt das Wasservolumens, das pro Zeiteinheit durch die Einlassleitung in den Reaktor eingeführt wird, so verbleibt das Waser länger im Reaktor und wird somit länger der UV-Strahlung ausgesetzt. Es kommt zu einer stärkeren Erwärmung des Wassers, was durch den Temperatursensor (117) detektiert werden kann. Es schützt die Vorrichtung vor Überhitzung.

Die in den Figuren 6 und 7 gezeigte Vorrichtung enthält auch einen UV-Sensor (36) in der zweiten

Reaktionskammer. Mittels des UV-Sensors lässt sich überwachen, ob die für die Anwendung minimale Einstrahlung an UV-Licht (254 nm) und somit die minimale UV-Dosierung in mJ/cm² in der zweiten Reaktionskammer stets gewährleistet ist.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Eine hier offenbarte Vorrichtung wurde in zwei unterschiedlich dimensionierten Ausführungsformen mit einer einzigen UV-Lampe und einem maximalen Wasserdurchfluss von 76 m /h und 5 m /h auf ihre Wirkung auf Mikroorganismen und Desinfektions-Nebenprodukte getestet. Die Messanordnung ist in Fig. 7 gezeigt.

Eine hier offenbarte Vorrichtung wurde hinsichtlich der Inaktivierung von E. coli, Bacillus subtilis- Sporen und MS2-Phagen im Einweg-Betrieb, also ohne eine Mehrfachbehandlung mittels der hier offenbarten Vorrichtung, getestet. Bacillus subtilis-Sporen (ATCC 6633) wurden vor dem Einsatz bei 37 °C für 44 ± 2 h auf Columbia Blood Agar Base inkubiert. Bacillus subtilis-Sporen (ATCC 6633) wurden vor dem Einsatz bei 37 °C für 44 ± 2 h auf Columbia Blood Agar Base inkubiert.

Experimente wurden mit einer Flussrate von 76, 40 und 20 m /h durchgeführt. Als Wasser wurde Leitungswasser mit 12±1 °C und einem pH von 8,3+0,1 eingesetzt. Wie Fig. 8 zeigt, war bei allen getesteten UV-Dosen kein E. coli mehr nachweisbar. Fig. 9A und 9B lässt sich entnehmen, dass bei allen UV-Dosierungen ein vergleichbar schnelles Abtöten von B. subtilis-Sporen erfolgte. Fig. 10A und 10B zeigen, dass eine einfache UV-Bestrahlung im Vergleich zu einer hier offenbarten Vorrichtung weniger effektiv ist.

Es soll verstanden werden, dass mit der vorhergehenden Beschreibung beabsichtigt ist, den Umfang der Erfindung, der durch den Umfang der sich anschließenden Schutzansprüche definiert ist, zu veranschaulichen und nicht zu beschränken. Weitere Ausführungsformen fallen unter den Umfang der folgenden Schutzansprüche.

Die Erfindung ist hier ausgedehnt und allgemein beschrieben worden. Jede der engeren Spezies und Subgenus-Gruppierungen, die unter die allgemeine Offenbarung fallen, bilden ebenfalls einen Teil der Vorrichtung. Das schließt die allgemeine Beschreibung der Vorrichtung mit einer Bedingung oder einer negativen Beschränkung ein, die einen Gegenstand aus dem Genus ausschließen, unabhängig davon, ob der ausgeschlossene Gegenstand hier explizit wiedergegeben ist.

Weitere Ausführungsformen sind in den nachfolgenden Patentansprüchen wiedergegeben. Sind Merkmale oder Aspekte der Erfindung in Form von Markush-Gruppen angegeben, wird der Fachmann erkennen, dass der entsprechende Gegenstand auf diese Weise auch hinsichtlich jedes individuellen Mitglieds oder jeder individuellen Untergruppe von Mitgliedern von Markush- Gruppen beschrieben ist.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

1) UV-Lampe

2) Quarzrohr

3) Lufteinlassseite

4) Reaktor

5) erste, innere Reaktionskammer

6) zweite, äußere Reaktionskammer

7) Drucksensor

8) Durchflusssensor

9) Frischwassereinspeisung

10) Pumpe

11) Regler für Pumpe 10

12) Absperrhahn

13) Dosierpumpe

14) Behälter

15) Zapfhahn

16) Umwälzpumpe

16') regelbare Umwälzpumpe

17) Regler für Pumpe 16

18) Filter

19) Absperrhahn / Schieber

20) Rückschlagklappe

20') Rückschlagventil

21) Einspeisestelle

22) Rückschlagventil

23) Gas-Auslass

24) Anschluss der Rückführleitung an der Auslassleitung 32

25) Anschluss der Rückführleitung an der Einlassleitung 31

26) Einlass für Chemikalienleitung

27) Luftzufuhrregler

30) Lufteinlass

31) Einlassleitung

31a) Bypass-Einlassleitung

32) Auslassleitung

33) Rückführleitung

34) Gasleitung 35) Frischwasserleitung

36) UV-Sensor

37) Temperatursensor

40) Schwimmbecken

41) Kinderschwimmbecken

42) Probenentnahme eingangsseitig

42) Probenentnahme ausgangsseitig

100) Vorrichtung mit Rückführleitung (33), Gasleitung (34) und Einspeisestelle (21) gemäß Fig.

2

124) Messeinheit

125) Regeleinheit

126) Steuerelement der Dosierpumpe (13)

128) Steuerelement des Zapfhahns (15)

129) Steuerelement des Absperrhahns (12)

130) Steuerelement für die Frequenzsteuerung (11) die Pumpe (10)

131) Steuerelement der Pumpe (10) und der Umwälzpumpe (16)

212) Anzeige

214) Steuereinheit

117) Temperatursensor

221) Luftzufuhrregelung

222) Temperaturdatenübermittlung

223) Druckdatenübermittlung

224) UV-Intensitätsdatenübermittlung

I) Stellung„Aus"

II) Stellung„Reaktorreinigung"

III) Stellung„Nachtmodus"

IV) Stellung„Filterrückspülen" a Luft

b Luft-/Ozon-Gemisch

c ungefiltertes Brauchwasser

d gefiltertes /Brauchwasser

d* mit Luft/Ozon versetztes gefiltertes Prozesswasser/Brauchwasser

e aufbereitetes Prozesswasser

e' mit Luft/Ozon versetztes aufbereitetes Prozesswasser

f Frischwasser

f mit Luft/Ozon versetztes Frischwasser

g Zufuhr von Chemikalien. z.B. Wasserstoffperoxid oder Salzsäure oder Zitronensäure

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) mit Ozon und ultravioletter Strahlung, aufweisend einen Reaktor (4), der eine erste (5) und eine zweite (6) Reaktionskammer aufweist, wobei die erste Reaktionskammer (5) eine UV-Lampe (1) und einen Lufteinlass (30) sowie einen Gasauslass (23) für ein Luft-/Ozon-Gemisch (b) aufweist, und die erste Reaktionskammer von Luft durchströmbar ist, während diese ultravioletter Strahlung der UV-Lampe (1) zur Bildung von Ozon aussetzbar ist,

wobei an die zweite Reaktionskammer (6) eine Einlassleitung (31) für das Brauchwasser (d, d*) und eine Auslassleitung (32) für das aufbereitete Wasser angeschlossenen sind und die zweite Reaktionskammer (6) vom aufzubereitenden Wasser durchströmbar ist, während es der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe (1) aussetzbar ist,

wobei an den Gasauslass (23) für das Luft-/Ozon-Gemisch (b) eine Luft/Ozon-Leitung (34) angeschlossen ist, über die das Luft-/Ozon-Gemisch (b) in die Einlassleitung (31) für das aufzubereitende Wasser (d, d*) einspeisbar ist, und

wobei die Einlassleitung (31) dazu ausgelegt ist, an einen Wasserfilter (18) und eine

Umwälzpumpe (16) gekoppelt zu werden, sodass der Wasserfilter (18) zwischen der

Umwälzpumpe (16) und dem Reaktor (4) angeordnet ist, und wobei die Umwälzpumpe (16) dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Rückführleitung (33) zur teil weisen Rückführung des aufbereiteten Wassers (e) von der Auslassleitung (32) zur Einlassleitung (31) vorgesehen ist, wobei die Rückführleitung (33) eine Pumpe (10) aufweist, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Richtung der Einlassleitung (31) zu pumpen, und

i) eine Einspeisestelle (21) aufweist, an der das Luft-/Ozon-Gemisch (b) in das Brauchwasser (d) einspeisbar ist, und/oder

ii) über eine Frischwassereinspeisestelle (9) mit einer Frischwasserleitung (35) in fluider

Verbindung steht, wobei die Frischwasserleitung (35) eine Einspeisestelle (21) aufweist, an der das Luft-/Ozon-Gemisch (b) in das Frischwasser (f) einspeisbar ist.

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach Anspruch 1 , wobei die Einlassleitung (31) den Wasserfilter (18) und die Umwälzpumpe (16) aufweist, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen, und wobei der Wasserfilter (18) zwischen der Umwälzpumpe (16) und dem Reaktor (4) angeordnet ist.

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Umwälzpumpe (16) eine regelbare Umwälzpumpe (16') ist.

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die regelbare Umwälzpumpe (16') eine frequenzregelbare Umwälzpumpe ist, wobei die frequenzregelbare Umwälzpumpe (16') optional an einen Regler (17) gekoppelt ist.

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei eine zweite, zur Umwälzpumpe (16) parallel geschaltete, regelbare Umwälzpumpe (16') vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen und die zweite regelbare Umwälzpumpe (16') in Flussrichtung vor dem Wasserfilter (18) in einer Bypass- Abzweigung (31a) der Einlassleitung (31) angeordnet ist und wobei (i) zwischen der

Umwälzpumpe (16) und dem Wasserfilter (18) und (ii) zwischen der zweiten, regelbaren Umwälzpumpe (16') und dem Wasserfilter (18) jeweils ein Rückschlagventil (20') angeordnet ist.

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei die Rückführleitung (33) eine Einspeisestelle (21) aufweist, an der das Luft-/Ozon- Gemisch (b) in das Brauchwasser (d) einspeisbar ist, und die Pumpe (10) zwischen dem

Anschluss (24) der Rückführleitung an der Auslassleitung (32) und der Einspeisestelle (21) für das Luft-/Ozon-Gemisch (b) angeordnet ist, oder

wobei die Rückführleitung (33) über eine Frischwassereinspeisestelle (9) mit einer

Frischwasserleitung (35) in fluider Verbindung steht, wobei die Frischwasserleitung (35) eine Einspeisestelle (21) aufweist, an der das Luft-/Ozon-Gemisch (b) in das Frischwasser (f) einspeisbar ist, und die Pumpe (10) zwischen dem Anschluss (24) der Rückführleitung an der Auslassleitung (32) und der Frischwassereinspeisestelle (9) angeordnet ist,

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei die Einspeisestelle (21) für das Luft-/Ozon-Gemisch (b) als Venturi-Düse ausgebildet ist.

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei die Rückführleitung (33) über einen Anschluss (25) an die Einlassleitung (31) angeschlossen ist, wobei der Anschluss (25) durch ein Rückschlagventil (20) oder eine

Rückschlagklappe definiert ist.

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei die Einlassleitung (31) und/oder die Rückführleitung (33) einen Drucksensor (7) auf weist/auf weisen und/oder wobei die zweite Reaktionskammer (6) einen Temperatursensor (37) aufweist und wobei die regelbare Umwälzpumpe (16) mittels der Werte regelbar ist, die durch den Drucksensor (7) und/oder den Temperatursensor (37) ausgebbar sind.

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei die Rückführleitung (33) über einen Anschluss (25) an die Einlassleitung (31) angeschlossen ist und der Wasserfilter (18) in der Einlassleitung (31) in Strömungsrichtung vor diesem Anschluss angeordnet ist. 11. Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Reaktor (4) weiterhin einen Einlass für eine Leitung (26) zum Zuführen von Chemikalien wie H₂0₂, Salzsäure, Zitronensäure o. ä. aus einem Behälter (14) mit einer Dosierpumpe (13) aufweist.

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach einem der vorangehenden

Ansprüche, wobei der Lufteinlass (30) der ersten Reaktionskammer (5) regelbar ist, wobei der Lufteinlass (30) optional an einen Luftzufuhrregler (27) gekoppelt ist,

Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) nach einem der vorangehenden

Ansprüche, wobei die Pumpe (10) derart frequenzregelbar ist, dass die Ansaugleistung für das Luft-/Ozon-Gemisch (b) konstant ist und/oder

wobei der Lufteinlass (30) der ersten Reaktionskammer (5) derart regelbar ist, dass die Ansaugleistung für Luft an die Flussrate an Wasser durch die zweite Reaktionskammer (6) des Reaktors anpassbar ist.

Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur kontinuierlichen Aufbereitung von Brauchwasser (d), wobei die Einlassleitung (31) der Vorrichtung einen Wasserfilter (18) und eine Umwälzpumpe (16) aufweist, wobei der Wasserfilter (18) zwischen der Umwälzpumpe (16) und dem Reaktor (4) angeordnet ist und die Umwälzpumpe (16) dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen, und wobei die Verwendung aufweist:

Pumpen von Brauchwasser (d) mittels einer Umwälzpumpe (16) über die Einlassleitung (31) in den Reaktor (4),

in der ersten Reaktionskammer des Reaktors (4) Aussetzen durchströmender Luft gegenüber der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe (1) zur Bildung von Ozon,

in der zweiten Reaktionskammer (2) des Reaktors (4) Aussetzen durchfliessenden, mit einem Luft/Ozon-Gemisch angereicherten, Brauchwassers (d) gegenüber der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe (1), und

a) teilweises Zurückführen des aufbereiteten Wassers (e) über die Rückführleitung (33) in das Brauchwasser (d) und Einspeisung des entstehenden Luft-Ozon-Gemischs (b) in das zurückgeführte aufbereitete Wasser (e),

wobei die Einspeisung des Luft-Ozon-Gemischs (b) über die Einspeisestelle (21) in das zurückgeführte Wasser (e) erfolgt, bevor das zurückgeführte Wassers (e) dem

Brauchwasser (d) zugeführt wird und wobei der Druck des zurückgeführten Wassers (e) mittels der Pumpe (10) erhöht wird, und/oder

b) weiterhin Pumpen von Brauchwasser (d) mittels der zweiten, zur Umwälzpumpe (16) parallel geschaltete, regelbaren Umwälzpumpe (16') über die Bypass-Abzweigung (31a) und die Einlassleitung (31) in den Reaktor (4).

Verfahren zur Aufbereitung von Brauchwasser (d) mit Ozon und ultravioletter Strahlung mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Einlassleitung (31) der Vorrichtung einen Wasserfilter (18) und eine Umwälzpumpe (16) aufweist, wobei der Wasserfilter (18) zwischen der Umwälzpumpe (16) und dem Reaktor (4) angeordnet ist und die Umwälzpumpe (16) dazu ausgelegt ist, Wasser in Reaktorrichtung zu pumpen, und wobei das Verfahren aufweist:

mittels einer Umwälzpumpe (16) über die Einlassleitung (31) Brauchwasser (d) in den Reaktor (4) pumpen,

die erste Reaktionskammer des Reaktors (4) von Luft durchströmen lassen und währenddessen diese Luft ultravioletter Strahlung der UV-Lampe (1) aussetzen, so dass Ozon gebildet wird, das entstehende Luft-Ozon-Gemisch (b) in das Brauchwasser (d) einspeisen,

das Brauchwasser (d) durch die zweite Reaktionskammer (2) des Reaktors (4) fließen lassen und es währenddessen der ultravioletten Strahlung der UV-Lampe (1) aussetzen,

dadurch gekennzeichnet, dass das das Verfahren weiterhin aufweist:

das aufbereitete Wasser (e) über die Rückführleitung (33) teilweise in das Brauchwasser (d) zurückführen, das Luft-Ozon-Gemisch (b) über die Einspeisestelle (21) in das zurückgeführte Wasser einspeisen und den Druck in dem zurückgeführten Wasser mittels der Pumpe (10) erhöhen.