DE4108441A1

DE4108441A1 - Procedure and device for treating water using reverse osmosis - in which water is cooled in reverse osmosis unit or permeate storage vessel by e.g. peltier element and waste heat is removed by concentrate

Info

Publication number: DE4108441A1
Application number: DE4108441A
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Joh A Benckiser Wassertechnik GmbH
Current assignee: BWT Wassertechnik GmbH
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1992-09-17

Abstract

In the procedure for water treatment, raw water is introduced into a reverse-osmosis module (18) in which it is sepd. into a concentrate and a permeate. The concentrate is discarded (24) while the permeate enters a storage vessel (30) from which it may be drawn off by consumers (46). Under this method, the water passing through the reverse-osmosis module is cooled (50) and the waste heat is removed by the concentrate stream (22). The raw water may be pre-cooled in a pre-filtration arrangement (12,13), and this heat is also remvoed by the concentrate stream. Heat from the cooling of the water in the storage vessel may be disposed of in the same way. Excess permeate from the cooling procedure may be discarded (48). The flow through the reverse osmosis unit is switched on and off (14) w.r.t. the liq. level (32) or temperature in the storage vessel. A cooling unit pref. in the form of a Peltier element, over whose warm side the concentrate stream is passed, may be used. The water passing through the reverse-osmosis unit is cooled by at least 5 deg. C and/or a temp. below 15 deg. C. The water in the storage vessel is cooled to a temp. below 12 deg. C and pref. to 4 to 8 deg. USE/ADVANTAGE - Used for purifying water, and especially for preparing water from private wells for human consumption. A constantly sterile water supply is provided irrespective of the frequency and/or quantity of water drawn off.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Aufbereitung von Wasser, bei welchem vorzugs weise in einer Filterstrecke vorgereinigtes Rohwasser unter Aufbau einer transmembranen Druckdifferenz einem Umkehrosmose-Modul zugeleitet und in diesem in einen Konzentrat- und Permeatstrom aufgeteilt wird, wobei der vorzugsweise gedrosselte Konzentratstrom in einen Abfluß abgeleitet wird, während das Permeat in einen Speicherbehälter eingeleitet wird, um von dort aus über eine Zapfstelle entnommen werden zu können.The invention relates to a method and a Vorrich treatment for the treatment of water, with which preference pretreated raw water in a filter section building up a transmembrane pressure difference Reverse osmosis module fed and in this in one Concentrate and permeate stream is divided, the preferably throttled concentrate stream into one Drain is drained off while the permeate is in a Storage tank is introduced to over from there a tap can be removed.

Bei Zapfstellen, an denen Wasser für den menschlichen Genuß entnommen wird, ist häufig eine Trinkwassernach behandlung notwendig, um das Wasser von möglicherweise vorhandenen Stoffen, wie Nitrat, Schwermetallen und Kohlenwasserstoffen zu befreien. Von besonderer Bedeu tung ist dies bei Eigenbrunnen-Wasserversorgungen.At taps where water for human beings Enjoyment is often a drinking water after treatment necessary to remove the water from possibly existing substances such as nitrate, heavy metals and Free hydrocarbons. Of particular importance This is the case with own well water supplies.

Bekannte, zur Wasseraufbereitung geeignete Zapfstellen geräte weisen daher in der Reihenfolge des Wasserdurch flusses ein Sperrventil, ein Aktivkohlefilter zur Ent fernung von Chlor und Kohlenwasserstoffen, ein Fein filter von 2 bis 20 µm, ein Umkehrosmose-Modul, einen gedrosselten Konzentratabfluß, einen Druckspeicherbe hälter für das Permeat mit einem Überdruckschalter zur Betätigung des Sperrventils bei gefülltem Speicherbe hälter und einen Zapfhahn auf. Der Druckspeicher ist meist so aufgebaut, daß das Permeat unter der Einwir kung eines Druckes über eine Gummimembran ein Gasvolu men komprimiert, so daß bei Betätigung des Zapfhahns das Permeat aus dem Speicherbehälter mit Hilfe des im Gasvolumen gespeicherten Druckes herausgefördert wird. Bei Anlagen dieser Art besteht die Gefahr, daß etwaige im Rohwasser enthaltene Keime im Laufe der Zeit durch das Aktivkohlefilter, das Feinfilter und das Umkehr osmose-Modul hindurchwachsen und den Speicherbehälter und dessen Inhalt verkeimen. Bei der Entnahme des Rein wassers aus dem Speicherbehälter werden diese Keime zum großen Teil ausgeschwemmt und stellen daher eine Gesund heitsgefährdung dar. Üblicherweise wird der Betreiber aufgefordert, den Speicherbehälter in regelmäßigen Zeitabständen zu entleeren. Dieser Vorgang reicht je doch nicht aus, um die Keimfreiheit sicherzustellen. Weiter ist es bei Umkehrosmose-Anlagen bereits an sich bekannt, das Reinwasser zeitweilig im Umwälzverfahren durch Bestrahlen mit UV-Licht zu entkeimen. Dies hat jedoch eine unerwünschte Aufheizung des Wassers zur Folge. Weiter wird bei den bekannten Zapfstellengeräten als nachteilig empfunden, daß die treibende Druckdiffe renz über das Umkehrosmose-Modul aufgrund des im Druck speicherbehälter aufgebauten Druckes mit zunehmendem Füllstand abnimmt und damit die Rückhalterate der Um kehrosmose-Membran sinkt.Known tapping points suitable for water treatment Devices therefore show through in the order of the water flow a shut-off valve, an activated carbon filter for ent Removal of chlorine and hydrocarbons, a fine thing filters from 2 to 20 µm, a reverse osmosis module, one throttled concentrate drain, a pressure reservoir container for the permeate with a pressure switch Actuation of the shut-off valve when the storage tank is full container and a tap. The accumulator is usually constructed so that the permeate under the ent pressure over a rubber membrane a gas volu men compressed so that when the tap is actuated the permeate from the storage container using the im Gas volume stored pressure is pumped out. In plants of this type there is a risk that any germs contained in the raw water over time the activated carbon filter, the fine filter and the reversal Grow through the osmosis module and the storage container and germinate its contents. When removing the pure water from the storage tank these germs become largely washed out and therefore represent a healthy danger. Usually the operator prompted the storage container in regular Empty intervals. This process is enough but not enough to ensure sterility. In reverse osmosis systems it is already in itself known, the pure water temporarily in the circulation process sterilize by irradiation with UV light. this has however, an undesirable heating of the water Episode. Next is the known tap devices found to be disadvantageous that the driving pressure differences limit on the reverse osmosis module due to the pressure accumulator pressure built up with increasing Level decreases and thus the retention rate of the order reverse osmosis membrane sinks.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, womit unabhängig von der Entnahmefrequenz und der Entnahmemenge des Wassers an der Zapfstelle eine stets keimfreie Wasserqualität gewährleistet ist.Proceeding from this, the object of the invention reasons, a method and a device of the beginning to develop specified type, with which regardless of the Withdrawal frequency and the amount of water withdrawn the tap is always germ-free water quality is guaranteed.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen 1 bzw. 10 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschla gen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter bildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem are in the claims 1 or 10 combinations of features suggested gen. Further advantageous refinements and further formations of the invention result from the dependent Claims.

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt vor allem der Ge danke zugrunde, daß das Wasser beim Hindurchtreten durch das Umkehrosmose-Modul gekühlt und die hierbei entzogene Wärme durch den Konzentratsstrom abgeführt wird. Damit wird erreicht, daß bereits im Modulbereich die Keimbildung reduziert und zugleich das Rückhalte vermögen des Umkehrosmose-Moduls und damit dessen Lei stungsfähigkeit verbessert wird.The solution according to the invention is primarily the Ge thank you that the water when passing through cooled by the reverse osmosis module and this Extracted heat dissipated by the concentrate stream becomes. This ensures that already in the module area nucleation is reduced and at the same time retention assets of the reverse osmosis module and thus its lei Stability is improved.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei umflossenem Umkehrosmose-Modul sowohl das Roh wasser in der Filterstrecke als auch das im Speicherbe hälter befindliche Permeat gekühlt und die hierbei entzogene Wärme durch den Konzentratstrom abgeführt wird. Zweckmäßig werden der Durchfluß durch das Umkehr osmose-Modul und damit auch der Kühlvorgang in Abhängig keit vom Füllstand und/oder von der Temperatur im Spei cherbehälter ausgelöst. Dabei kann es vorkommen, daß eine beim Kühlvorgang anfallende überschüssige Permeat menge aus dem Speicherbehälter entnommen und gegebenen falls verworfen werden muß. Ein großer Vorteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß auch bei längeren Entnahmepausen, z. B. während der Urlaubszeit, bei jedem Kühlvorgang eine geringe Permeatmenge verworfen und wie der nachgespeist wird, wobei das zu verwerfende Wasser zweckmäßig von unten abgepumpt wird, während das Frischwasser von oben nachgeführt wird.A preferred embodiment of the invention provides that with refluxed reverse osmosis module both the raw water in the filter section as well as in the storage tank permeate in the cooler and the extracted heat dissipated by the concentrate stream becomes. The flow through the reversal is expedient Depending on the osmosis module and thus also the cooling process level and / or temperature in the food container triggered. It can happen that an excess permeate that occurs during the cooling process quantity taken from the storage container and given if it has to be discarded. A big advantage of this The procedure is that even with longer ones Taking breaks, e.g. B. during the holiday season, with everyone Discarded a small amount of permeate and cooling how to replenish, the one to be rejected Water is expediently pumped out from below while the Fresh water is fed from above.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Wasser beim Durchtritt durch das Umkehrosmose-Modul um mindestens 5 K und/oder auf eine Temperatur unter 15°C abgekühlt wird. Das Permeat im Speicherbehälter sollte dabei auf Temperaturen unter 12°C, vorzugsweise auf 4 bis 8°C nachgekühlt werden.It has proven to be particularly advantageous if the water as it passes through the reverse osmosis module by at least 5 K and / or to a temperature below 15 ° C is cooled. The permeate in the storage tank should be at temperatures below 12 ° C, preferably be cooled to 4 to 8 ° C.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Kühlung ein vorzugsweise als Peltier element ausgebildetes Kälteaggregat verwendet, an dessen Warmseite der Konzentratstrom unter Wärmeaufnahme vor beigeführt wird.According to a further advantageous embodiment of the The invention is used for cooling, preferably as a Peltier element-designed refrigeration unit used on the Warm side of the concentrate stream before absorbing heat is introduced.

Eine weitere Verbesserung der Wasserqualität kann da durch erzielt werden, daß das im Speicherbehälter be findliche Reinwasser ständig oder in vorgegebenen Zeit intervallen mit UV-Licht bestrahlt wird.There can be a further improvement in water quality achieved by that be in the storage container sensitive pure water constantly or in a given time intervals is irradiated with UV light.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorteilhafterweise eine Vorrichtung verwendet, die ein eingangsseitig unter Druck mit vorzugsweise vorgereinig tem Rohwasser beaufschlagtes Umkehrosmose-Modul auf weist, dessen Konzentratausgang vorzugsweise über eine Drossel mit einem Abfluß und dessen Permeatausgang mit einem Speicherbehälter verbunden ist, wobei der Speicherbehälter über eine Zapfleitung zu einer Zapf stelle führt. Die Vorrichtung weist erfindungsgemäß ein auf seiner Kaltseite mit dem Umkehrosmose-Modul und/oder dem Inneren des Speicherbehälters thermisch gekoppeltes Kälteaggregat auf, auf dessen Warmseite ein vom Konzen trat durchströmter Wärmeaustauscher angeordnet ist. Der Speicherbehälter und das Umkehrosmose-Modul sind dabei vorteilhafterweise im Inneren einer wärmeisolierenden Kühlbox angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausgestal tung der Erfindung ist der einen Bestandteil der Kühl box bildende Speicherbehälter drucklos ausgebildet, während in der Zapfleitung, vorzugsweise auf der Innen seite der Kühlbox eine Förderpumpe für das Permeat angeordnet ist. In der Kühlbox kann ferner eine eingangs seitig mit Rohwasser beaufschlagbare und ausgangsseitig mit dem Umkehrosmose-Modul verbundene, vorzugsweise ein Aktivkohlefilter und/oder ein Feinfilter enthaltende Filterstrecke sowie ein zwischen Permeatausgang und Speicherbehälter befindliches, Calciumcarbonat enthal tendes Aufhärtungsfilter angeordnet seien. Weiter ist mindestens ein auf den Füllstand im Speicherbehälter und auf die Temperatur des Permeats ansprechender Sen sor oder Schalter zur Steuerung des Kälteaggregats und eines in der Zuleitung des Umkehrosmose-Moduls angeord neten, vorzugsweise als Magnetventil ausgebildeten Steuerventils vorgesehen.To carry out the method according to the invention advantageously used a device that a preferably pre-cleaned under pressure reverse osmosis module has, the concentrate outlet preferably via a Throttle with a drain and its permeate outlet with a storage container is connected, the Storage tank via a tap to a tap job leads. The device has according to the invention on its cold side with the reverse osmosis module and / or the inside of the storage container thermally coupled Cooling unit on, on the warm side of the Konzen entered heat exchanger is arranged. The Storage tanks and the reverse osmosis module are included advantageously inside a heat-insulating Cool box arranged. According to a preferred embodiment device of the invention is a component of the cooling box-forming storage tanks designed to be pressureless, while in the tap line, preferably on the inside side of the cool box, a feed pump for the permeate is arranged. In the cool box can also be an entrance on the raw water side and on the output side connected to the reverse osmosis module, preferably a Activated carbon filter and / or containing a fine filter Filter section and a between permeate outlet and Contained calcium carbonate storage container Tending hardening filter are arranged. Is further at least one to the fill level in the storage tank and sen responsive to the temperature of the permeate sensor or switch to control the refrigeration unit and one arranged in the supply line of the reverse osmosis module Neten, preferably designed as a solenoid valve Control valve provided.

Vorteilhafterweise befindet sich in der Zapfleitung zusätzlich ein Überströmventil, über das bei vollem Speicherbehälter überschüssiges Permeat abgeleitet und dadurch der Kühlwasserbedarf des Kälteaggregats ohne Überlaufgefahr im Speicherbehälter gedeckt werden kann. Das Kälteaggregat ist bevorzugt als Peltierelement ausgebildet, dessen Warmseite durch den Konzentratstrom gekühlt wird.It is advantageously located in the tap line additionally an overflow valve, via which at full Excess permeate and thereby the cooling water requirement of the refrigeration unit without Risk of overflow in the storage tank can be covered. The refrigeration unit is preferably a Peltier element trained, the warm side by the concentrate stream is cooled.

Aus Gründen der Wartungsfreundlichkeit können die wich tigsten Bauteile der Aufbereitungsvorrichtung einschließ lich deren Steueraggregate auf der Innenseite eines von der Kühlbox abnehmbaren Deckels angeordnet und durch eine Trennwand oder Trennfolie vom Inneren des Speicher behälters getrennt werden. Insbesondere kann auch das Kälteaggregat sowie eine UV-Lampe am abnehmbaren Deckel der Kühlbox angeordnet werden.For reasons of ease of maintenance, the can include most components of the processing device Lich their control units on the inside of one of the cooler removable cover arranged and through a partition or divider from the inside of the store be separated. In particular, that too Cooling unit and a UV lamp on the removable cover the cool box.

Eine Temperatursicherung sorgt dafür, daß z. B. bei Wassermangel ein Überhitzen des Kälteaggregats verhin dert wird.A temperature fuse ensures that, for. B. at Lack of water prevents the refrigeration unit from overheating is changed.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention is based on one in the Drawing shown in a schematic manner example explained in more detail. Show it

Fig. 1 einen Hydraulikplan eines Zapfstellengeräts mit Umkehrosmose-Modul und Kühlaggregat; Figure 1 is a hydraulic diagram of a tap unit with reverse osmosis module and cooling unit.

Fig. 2 einen Steuerungsplan für das Zapfstellengerät nach Fig. 1; FIG. 2 shows a control plan for the tap unit according to FIG. 1;

Fig. 3 einen gegenüber Fig. 2 abgewandelten Steuerungs plan für das Zapfstellengerät nach Fig. 1; FIG. 3 shows a control plan modified for FIG. 2 for the tap unit according to FIG. 1;

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch eine Kühlbox mit einer Seitenansicht des Kühlbox-Deckels; Figure 4 is a vertical section through a cool box with a side view of the cool box lid.

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 5-5 der Fig. 4. Fig. 5 is a sectional view taken along section line 5-5 of FIG. 4.

Das aufzubereitende Rohwasser gelangt über ein Abschalt ventil 10, ein Aktivkohlefilter 12, ein Feinfilter 13 und ein als Magnetventil ausgebildetes Steuerventil 14 in vorgereinigtem Zustand unter einem vorgegebenen Druck zur Eingangsstelle 16 eines Umkehrosmose-Moduls 18. The raw water to be treated passes through a shutoff valve 10 , an activated carbon filter 12 , a fine filter 13 and a control valve 14 designed as a solenoid valve in a pre-cleaned state under a predetermined pressure to the inlet point 16 of a reverse osmosis module 18 .

Der Konzentratauslaß 20 des Umkehrosmose-Moduls 18 ist über eine Drossel 21 und einen Wärmeaustauscher 22 mit dem Abfluß 24 verbunden. Das am Permeatauslaß 25 aus tretende Permeat gelangt über die Permeatleitung 26 und ein in dieser angeordnetes, mit Calciumcarbonat gefüll tes Aufhärtungsfilter 28 in einen unter Atmosphären druck stehenden Speicherbehälter 30. Im Speicherbehäl ter 30 befindet sich ein Niveauregler 32, der über eine symbolisch eingezeichnete Signalleitung 34 mit dem Steuerventil 14 zur Regelung der Rohwasserzufuhr nach Maßgabe des Füllstandes im Speicherbehälter 36 verbun den ist.The concentrate outlet 20 of the reverse osmosis module 18 is connected to the outlet 24 via a throttle 21 and a heat exchanger 22 . The permeate exiting at the permeate outlet 25 passes through the permeate line 26 and an arranged therein, filled with calcium carbonate hardening filter 28 into a storage container 30 under atmospheric pressure. In the reservoir 30 there is a level controller 32 , which is connected via a symbolically drawn signal line 34 to the control valve 14 for regulating the supply of raw water in accordance with the level in the reservoir 36 .

In der vom Behälterauslaß 36 ausgehenden Zapfleitung 37 ist eine elektromotorisch antreibbare Pumpe 38 angeord net, deren Hochdruckseite über ein Rückschlagventil 40 und ein weiteres Aktivkohlefilter 42 wahlweise über einen Zapfhahn 44 mit der Zapfstelle 46 oder über ein Überströmventil 48 mit dem Abfluß 24 verbindbar ist.In the outgoing from the container outlet 36 tap 37 is an electromotively driven pump 38 is angeord net, the high pressure side via a check valve 40 and another activated carbon filter 42 can be connected via a tap 44 to the tap 46 or an overflow valve 48 with the drain 24 .

Zur Herabsetzung der Keimbildung und Erhöhung der Rück haltefähigkeit ist das Umkehrosmose-Modul 18 mit der Kaltseite 72 eines vorzugsweise als Peltierelement ausgebildeten Kälteaggregats 50 thermisch gekoppelt. Die Kälteleistung des Kälteaggregats ist so auf den Wasserdurchsatz im Umkehrosmose-Modul 18 abgestimmt, daß im Betriebszustand eine Wasserabkühlung von minde stens 5 K, insbesondere auf eine Temperatur von weniger als 15°C entlang der betreffenden Strömungsstrecke erzielt werden kann. Das Kälteaggregat 50 ist so ange ordnet, daß auch in Filterstrecke 13, 14 und im Speicher behälter 30 eine Wasserabkühlung erfolgt. Wie aus Fig. 4 und 5 zu ersehen ist, ist das Innere der Kühlbox 54 unmittelbar als Speicherbehälter 30 ausgebildet, wäh rend die sonstigen Bauteile der Wasseraufbereitungsvor richtung an dem von der Kühlbox 54 abnehmbaren Deckel 52 befestigt sind. Der Deckel 52 weist zu diesem Zweck einen Hohlraum 70 auf, in welchem der vom Konzentrat durchströmte Wärmetauscher 22 des Peltierelements 50 angeordnet ist, während der berippte Kühlkörper 72 des Peltierelements 50 von der Deckelunterseite aus in das Innere des Speicherbehälters 30 weist. In dem Deckel hohlraum 70 befindet sich außerdem eine Baugruppe 74, die sowohl die Steuerungselektronik als auch Stellor gane, wie das Magnetventil 14 enthält. An der Untersei te des Deckels (52) befindet sich ferner eine Montage platte 76 zur Aufnahme des Umkehrosmose-Moduls 18, der Filtereinheiten 12, 28 und erforderlichenfalls auch der Filtereinheiten 13 und 42 auf der einen Seite sowie der Förderpumpe 38 und des Schwimmerschalters 32 auf der anderen Seite. Die unter den Wasserspiegel 78 des Spei cherbehälters eintauchenden Bauteile sind vom Flüssig keitsbereich durch eine wasserundurchlässige Trennwand 80 getrennt. An der Unterseite des Deckels 52 befindet sich ferner eine UV-Lampe 82, mit der das im Speicher behälter 30 befindliche Permeat ständig mit UV-Licht geringer Leistung bestrahlt wird.To reduce the nucleation and increase the retention capacity, the reverse osmosis module 18 is thermally coupled to the cold side 72 of a refrigeration unit 50, which is preferably designed as a Peltier element. The cooling capacity of the refrigeration unit is so matched to the water throughput in the reverse osmosis module 18 that in the operating state a water cooling of at least 5 K, in particular to a temperature of less than 15 ° C. along the relevant flow section can be achieved. The cooling unit 50 is arranged so that water cooling takes place in the filter section 13 , 14 and in the storage container 30 . As can be seen from FIGS. 4 and 5, the inside of the cool box 54 is formed directly as a storage container 30 , while the other components of the water treatment device are attached to the cover 52 which can be removed from the cool box 54 . For this purpose, the cover 52 has a cavity 70 , in which the heat exchanger 22 of the Peltier element 50 through which the concentrate flows is arranged, while the finned heat sink 72 of the Peltier element 50 points into the interior of the storage container 30 from the underside of the cover. In the lid cavity 70 there is also an assembly 74 which contains both the control electronics and the actuators, such as the solenoid valve 14 . On the underside of the lid ( 52 ) there is also a mounting plate 76 for receiving the reverse osmosis module 18 , the filter units 12 , 28 and if necessary also the filter units 13 and 42 on one side and the feed pump 38 and the float switch 32 the other side. The components immersed under the water level 78 of the storage container are separated from the liquid area by a water-impermeable partition 80 . On the underside of the lid 52 there is also a UV lamp 82 with which the permeate in the storage container 30 is constantly irradiated with low-power UV light.

In Fig. 2 und 3 sind zwei verschiedene Steuerungsvarian ten für das in Fig. 1 gezeigte Zapfstellengerät schema tisch dargestellt.In FIGS. 2 and 3 are two different Steuerungsvarian th for the system shown in Fig. 1 standpipes device shown schematically.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Steuerungsschaltung ist neben dem auf Normalniveau ansprechenden Niveauschalter 32 ein auf ein Maximalniveau ansprechender Niveauschal ter 56 vorgesehen, die bei dem gezeigten Ausführungs beispiel beide als Öffner ausgebildet sind. Das bedeu tet, daß die in den betreffenden Schaltungszweigen angeordneten Relaismagnete 32′ und 56′ bis zum Erreichen des betreffenden Niveaus stromdurchflossen sind. In einem weiteren Schaltungszweig befindet sich das Peltier element 50, das über einen auf eine Solltemperatur im Permeat ansprechenden Thermoschalter 58 und einen zu diesem in Reihe angeordneten Relais zum Überhitzungs schalter 60 durchsteuerbar ist. Da das Peltierelement 50 auf seiner Warmseite durch durch das den Wärmeaus tauscher 22 strömende Konzentrat gekühlt wird, muß schaltungstechnisch dafür gesorgt werden, daß bei durch gesteuertem Peltierelement 50 auch das Umkehrosmose- Modul unabhängig von der Stellung des Niveaureglers 32 in Betrieb ist. Dies wird dadurch erreicht, daß das Magnetventil 14 über den Relaismagneten 32′ sowohl über den Schließer 32′′ bei noch nicht gefülltem Speicherbe hälter als auch über den Öffner 32′′′ bei gleichzeitig durchgesteuertem Thermoschalter 58 für den Rohwasser durchtritt geöffnet wird. Um einen unerwünschten Permeat überlauf im Speicherbehälter zu vermeiden, fällt bei Erreichen des Maximalniveaus am Niveauschalter 56 der Relaismagnet 56′ ab. Dabei wird der zuvor geöffnete Öffner 56′′ geschlossen und dadurch die Förderpumpe 38 über ihren Elektromotor 38′ in Gang gesetzt. Dadurch wird aus dem unteren Bereich des Speicherbehälters eine kleine Permeatmenge entnommen, die bei geschlossenem Zapfhahn 44 über das Überströmventil 48 zum Abfluß 24 geleitet wird. Die Förderpumpe 38 kann auch über einen Taster 44′ angesteuert werden, der beim Öffnen des Zapfhahns 44 betätigt wird. In the control circuit shown in FIG. 2, in addition to the level switch 32 responding to the normal level, a level switch 56 responding to the maximum level is provided, both of which are designed as openers in the embodiment shown. This means that the relay magnets 32 'and 56 ' arranged in the relevant circuit branches have current flowing through them until the relevant level is reached. In a further circuit branch there is the Peltier element 50 , which can be controlled via a thermal switch 58 which responds to a target temperature in the permeate and a relay 60 arranged in series therewith for overheating. Since the Peltier element 50 is cooled on its warm side by the concentrate flowing through the heat exchanger 22 , circuitry must ensure that the reverse osmosis module is in operation regardless of the position of the level controller 32 when the Peltier element 50 is controlled. This is achieved in that the solenoid valve 14 is opened via the relay magnet 32 'both through the closer 32 ''container not yet filled Speicherbe and via the opener 32 ''' at the same time controlled thermal switch 58 for the raw water. An unwanted permeate to prevent overflow in the storage tank falls upon reaching the maximum level on the level switch 56 of the relay magnet 56 'from. The previously opened opener 56 '' is closed and thereby the feed pump 38 'started by its electric motor 38 '. As a result, a small amount of permeate is withdrawn from the lower region of the storage container and, when the tap 44 is closed, is passed via the overflow valve 48 to the outlet 24 . The feed pump 38 can also be controlled via a button 44 ', which is actuated when the tap 44 is opened.

Die Steuerungsschaltung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Schaltung nach Fig. 2 dadurch, daß nur ein Niveauschalter 32 für ein Sollniveau vorgesehen ist. So bald das Sollniveau erreicht ist, fällt das Relais 32′ ab, wodurch der Schließer 32′′ öffnet und der Öffner 32′′′′ schließt. Der bei Überschreiten einer Solltempe ratur durchsteuernde Thermoschalter 58 befindet sich in einem getrennten Relaiszweig 62, der einen Schließer 62 in Reihe zum Thermosschutzschalter 60 im Stromversor gungszweig des Peltierelements sowie einen Schließer 62′′ in Reihe zum Öffner 32′′′′ im Motorzweig 38′ der Pumpe 38 umfaßt.The control circuit according to FIG. 3 differs from the circuit according to FIG. 2 in that only one level switch 32 is provided for a desired level. As soon as the target level is reached, the relay 32 'drops, causing the NO 32 ''opens and the NC 32 ''''closes. When a setpoint temperature controlling thermal switch 58 is exceeded, it is located in a separate relay branch 62 which has a make contact 62 in series with the thermal protection switch 60 in the power supply branch of the Peltier element and a make contact 62 '' in series with the break contact 32 '''' in the motor branch 38 ' the pump 38 includes.

Ein Vorteil beider Steuerungsschaltungen besteht darin, daß bei längeren Entnahmepausen, wie z. B. während des Urlaubs, ständig eine geringe Permeatmenge aus dem Speicherbehälter unten abgepumpt und oben nachgespeist wird.One advantage of both control circuits is that that with longer pauses, such. B. during the Vacation, constantly a small amount of permeate from the Storage tank pumped out at the bottom and replenished at the top becomes.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen:
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser, bei welchem Rohwasser unter Aufbau einer transmembranen Druckdiffe renz einem gekühlten Umkehrosmose-Modul 18 zugeleitet und in diesem in einen Konzentrat- und Permeatstrom aufgeteilt wird. Der gedrosselte Konzentratstrom wird zu einem Abfluß geleitet, während das Permeat in einem drucklosen Speicherbehälter aufgefangen und von dort aus mit Hilfe einer Förderpumpe 38 an einer Zapfstelle entnommen wird. Um das Rückhaltevermögen des Umkehros mose-Moduls und damit dessen Leistungsfähigkeit zu verbessern und unabhängig von der Entnahmefrequenz und Entnahmemenge des Wassers an der Zapfstelle eine stets keimfreie Wasserqualität zu gewährleisten, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Wasser beim Durch fluß durch das Umkehrosmose-Modul 18 gekühlt und die hierbei entzogene Wärme durch den Konzentratstrom abge führt wird. Auch das im Speicherbehälter 30 befind liche Permeat wird bei durchflossenem Umkehrosmose- Modul ständig gekühlt, wobei die hierbei entzogene Wärme ebenfalls durch den Konzentratstrom abgeführt wird. Die beim Kühlvorgang anfallende überschüssige Permeatmenge wird aus dem Speicherbehälter 30 entnommen und verworfen. Dabei wird erreicht, daß auch bei länge ren Entnahmepausen abgestandenes Permeat aus dem unte ren Bereich des Speicherbehälters abgepumpt und Frisch wasser nachgespeist wird.In summary, the following can be stated:
The invention relates to a method and an apparatus for the treatment of water, in which raw water with the build-up of a transmembrane pressure difference fed to a cooled reverse osmosis module 18 and divided therein into a concentrate and permeate stream. The throttled concentrate stream is directed to a drain, while the permeate is collected in an unpressurized storage container and is removed from there with the aid of a feed pump 38 at a tap. In order to improve the retention capacity of the reverse osmosis module and thus its performance and to ensure an always germ-free water quality irrespective of the withdrawal frequency and withdrawal amount of water at the tap, according to the invention it is proposed that the water flow through the reverse osmosis module 18 cooled and the heat withdrawn is removed by the concentrate stream. Also, the permeate located in the storage container 30 is constantly cooled when the reverse osmosis module flows through, the heat removed in this way also being removed by the concentrate stream. The excess permeate produced during the cooling process is removed from the storage container 30 and discarded. It is thereby achieved that stale permeate is pumped out of the lower area of the storage container and fresh water is replenished even during longer removal pauses.

Claims

1. A process for the treatment of water, in which preferably in a filter section pre-cleaned raw water with a transmembrane pressure difference is fed to a reverse osmosis module and is divided into a concentrate and permeate stream, the throttled concentrate stream being discarded while the Permeate is introduced into a storage container in order to be removed from there optionally via a tap, characterized in that the water is cooled as it flows through the reverse osmosis module and the heat extracted is removed by the concentrate stream.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the raw water in the filter section at through fin reverse osmosis module and the heat extracted by the concentrate stream is dissipated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that that located in the storage container Water when the reverse osmosis module flows through cools and the heat extracted by the Concentrate stream is discharged.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, because characterized in that one during the cooling process excess permeate from the Storage container removed and if necessary is discarded.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, because characterized in that the flow through the Reverse osmosis module and the cooling process depending speed of the level and / or the temperature in the Storage tank is turned on and off.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, because characterized in that a preferred for cooling as a Peltier element designed as a refrigeration unit gat is used, on the warm side of the conc is passed by with heat absorption.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, there characterized in that the water when through passes through the reverse osmosis module by at least 5 K and / or to a temperature below 15 ° C is cooled.

8. The method according to any one of claims 3 to 7, there characterized in that the permeate in storage container to a temperature below 12 ° C, preferably is cooled to 4 to 8 ° C.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, there characterized in that in the storage container Permeate is irradiated with UV light.

10.Device for the treatment of water with a pressure on the input side with preferably pre-cleaned raw water, reverse osmosis module, the concentrate output of which is preferably connected via a throttle to a drain and whose permeate output is connected to a storage tank, which in turn can be connected on the output side to a tap by a on its cold side with the reverse osmosis module ( 18 ) and / or with the inside of the storage container ( 30 ) thermally coupled cooling unit ( 50 ), on the warm side of which a heat exchanger through which the concentrate flows is arranged ( 22 ).

11. The device according to claim 10, characterized in that the storage container ( 30 ) and the reverse osmosis module ( 18 ) is arranged inside a heat-insulating the cool box ( 54 ).

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the integrated in the cooler storage tank is designed to be depressurized, and that in the to the tap ( 46 ) leading line ( 37 ) is preferably located inside the cooler feed pump ( 38 ) .

13. The apparatus of claim 11 or 12, marked by a cool box ( 54 ) arranged, on the input side with raw water and on the output side connected to the reverse osmosis module ( 18 ), preferably an activated carbon filter ( 12 ) and / or a fine filter ( 13 ) containing filter section.

14. The device according to one of claims 11 to 13, characterized by a in the cooler ( 54 ) between the permeate's ( 25 ) and storage container ( 30 ) arranged, preferably containing calcium carbonate hardening filter ( 28 ).

15. The device according to any one of claims 10 to 14, characterized by at least one level and / or temperature sensor or switch ( 32, 56; 58 ) arranged in the storage container for controlling the cooling unit ( 50 ) and one in the supply line of the reverse osmosis -Module ( 18 ) arranged, preferably designed as a solenoid valve control valve ( 14 ).

16. The device according to one of claims 10 to 15, characterized in that in the line leading to the tap ( 46 ) an overflow valve ( 48 ) is arranged to discharge excess permeate angeord net.

17. Device according to one of claims 10 to 16, characterized in that the cooling unit is designed as a Peltier element ( 50 ).

18. Device according to one of claims 11 to 17, characterized in that an activated carbon filter ( 42 ) is arranged in the tap line leading to the tap ( 46 ).

19. The device according to one of claims 11 to 18, characterized in that the reverse osmosis module ( 18 ) and the hydraulically connected components ( 12 , 13 , 28 , 42 ) and their control units ( 14 , 32 , 56 , 58) , 38 ) are arranged on the inside of a lid which can be removed from the cool box and are separated from the inside of the storage container ( 30 ) by a partition ( 80 ) or separating film.

20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the cooling unit ( 50 ) is arranged in the lid of the cool box.

21. The apparatus of claim 18 or 19, marked net by a UV lamp ( 82 ) arranged inside the cool box, preferably on the lid thereof.