DE69518087T2

DE69518087T2 - Verfahren zur behandlung von wasser

Info

Publication number: DE69518087T2
Application number: DE69518087T
Authority: DE
Inventors: Bruce Bursill; Mary Drikas; Young Morran; Van Nguyen; Laurel Pearce
Original assignee: Orica Australia Pty Ltd; South Australian Water Corp
Current assignee: Orica Australia Pty Ltd; South Australian Water Corp
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2015-09-09
Also published as: NO317851B1; NZ292472A; AU705434B2; KR100386908B1; MX9702492A; BR9508829A; CA2199497C; ES2151080T3; ATE194819T1; JPH10504995A; EP0781255B1; US6669849B1; ZA957511B; NO971033D0; EP0781255A1; DK0781255T3; CN1125783C; AUPM807194A0; NO971033L; EP0781255A4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung von Wasser, insbesondere ein Verfahren zur Entfernung von gelöstem organischem Kohlenstoff aus Wasser.
Die Verfahren, die bei der Behandlung von Wasser verwendet werden, sind weitestgehend eine Funktion der Rohwasserqualität. Trinkwasservorräte enthalten oft unakzeptierbar hohe Anteile an organischen Verbindungen, die in dem Rohwasser aufgelöst, dispergiert oder suspendiert sind. Diese organischen Verbindungen werden hierin als gelöster organischer Kohlenstoff (DOC) bezeichnet. Andere Ausdrücke, die verwendet werden, um DOC zu beschreiben, schließen ein den organischen Gesamtkohlenstoff, die organische Farbe, die Farbe und die natürliche organische Substanz. DOC schließt oft Verbindungen wie Humin- und Fulvinsäuren ein. Humin- und Fulvinsäuren sind keine einzelnen organischen Verbindungen, aber sie sind Mischungen aus organischen Verbindungen, die beim Abbau von Pflanzenresten gebildet werden.
Die Entfernung von DOC aus Wasser ist notwendig, um eine hohe Wasserqualität bereitzustellen, die für die Verteilung und den Verbrauch geeignet ist. Eine Mehrzahl der Verbindungen und Materialien, die das DOC bilden, sind löslich und nicht leicht von dem Wasser abzutrennen. Das DOC, das in dem Rohwasser vorhanden ist, macht eine konventionelle Behandlung schwierig und teuer.
Die Bereitstellung eines sicheren Trinkwasservorrats erfordert oft die Behandlung von Wasser, um es ästhetisch zulässig zu machen. Die Entfernung von suspendierter Substanz und der Farbe ist bei dieser Behandlung ein wichtiger Aspekt. Gewöhnlich werden zwei Methoden für die Entfernung von suspendierter Substanz und der Farbe verwendet. Die eine Methode beinhaltet die Koagulation und die andere die Membranfiltration.
Bei dem Verfahren, das die Koagulation beinhaltet, wird ein Koagulant verwendet, um suspendierte Substanz und die Farbe zu destabilisieren, so daß sie koaleszieren und eine Flocke bilden, die dann physikalisch durch Verfahren wie Abfließen, Absitzen, durch Filtration oder durch eine Kombination davon entfernt werden können. Gewöhnlich werden in den Verfahren zur Behandlung von Wasser Koagulanten wie Alaun (Aluminiumsulfat), verschiedene Eisensalze und synthetische Polymere verwendet. Jedoch weisen viele Rohwasserquellen hohe Anteile von DOC auf, was der Hauptgrund für die Farbe ist und das DOC reagiert mit dem Koagulant, was eine höhere Koagulant-Dosierung erfordert, wie es für die Entfernung der suspendierten Substanz alleine erforderlich sein würde. Die Menge der gebildeten Flocken kann dann durch Sedimentation oder Flotation entfernt werden und das Wasser, das den Rest der Flocken enthält, wird durch einen Filter zur Endreinigung geleitet. Jedoch kann sogar nach einer solchen Behandlung das behandelte Wasser soviel wie 30-70% des Anfangs- DOC enthalten.
Bei dem Membranfiltrationsverfahren wird das Wasser durch ein Membransystem gefiltert. Jedoch neigen die Membrane dazu, wenn das Wasser hohe DOC-Anteile enthält, durch das DOC zu verstopfen, was den Fluß durch die Membran vermindert, die Haltbarkeit der Membrane vermindert und die Betriebskosten erhöht. Membransysteme, die für die Wasserbehandlung vorgesehen sind, die hohe Anteile an DOC enthalten, weisen viel höhere Kapital- und Betriebskosten auf als konventionelle Membransysteme, die für die Herstellung von Trinkwasser verwendet werden.
Es wurden Ionenaustauschharze bei Verfahren zur Behandlung von Wasser zur Entfernung von DOC verwendet, indem behandeltes Wasser durchgeleitet wurde, um die Trübung und andere suspendierte Teilchen durch ein Ionenaustauschharz, das in eine Säule oder ähnliches gefüllt wurde, zu entfernen. Das Durchleiten von unbehandeltem Wasser durch ein in eine Säule gefülltes Harz kann dazu führen, daß das Harz verstopft und somit unwirksam wird, was ähnliche Probleme wie bei der Membranfiltration bereitet.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Verminderung oder zur Entfernung von DOC aus Wasser bereit, wobei Ionenaustauschharze verwendet werden, die geeignet aus dem Wasser vor der weiteren Behandlung abgetrennt werden können und ihre Verteilung und den Verbrauch. Demgemäß stellen wir ein Verfahren zur Entfernung von gelöstem organischem Kohlenstoff aus Wasser bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte einschließt:
a. Zugabe eines Ionenaustauschharzes zu Wasser, das gelösten organischen Kohlenstoff enthält;
b. Dispergieren des Harzes in dem Wasser, um eine Adsorption des gelösten organischen Kohlenstoffs an dem Harz zu ermöglichen; und
c. Abtrennen des Harzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen zst, von dem Wasser,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren außerdem das Regenerieren von wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes durch die Harz-Regenerierschritte umfaßt:
d. Befüllen einer Säule mit wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes;
e. Hindurchleiten einer Salzlösung durch die befüllte Säule, um den gelösten organischen Kohlenstoff von dem Harz zu desorbieren.
Das Ionenaustauschharz wird in das Wasser dispergiert, um eine maximale Oberfläche des Harzes bereitzustellen, um das DOC zu adsorbieren. Die Dispersion des Ionenaustauschharzes kann durch irgendeine geeignete Einrichtung erreicht werden. Typischerweise kann das Harz durch mechanische Agitation wie durch Rührer und ähnliche, durch Mischpumpen, die in das Wasser eingetaucht sind oder durch Luftvermischen, wobei ein Gas durch das Wasser blubbert, dispergiert werden. Es muß dem Wasser eine ausreichende Scherung verliehen werden, um eine Dispersion des Harzes zu erreichen.
Bei einigen Durchführungen in geringem Umfang kann das Ionenaustauschharz in ein semi-fluidisiertes Bett dispergiert werden, vorausgesetzt, daß die Pumpkosten ökonomisch durchführbar sind. Die Verwendung eines semi-fluidisierten Bettes ist nicht nur eine geeignete Einrichtung zur Dispersion des Ionenaustauschharzes, sondern stellt auch die schnelle Abtrennung des beladenen Harzes aus Wasser bereit, wenn DOC an das Ionenaustauschharz adsorbiert worden ist.
Die Abtrennung des mit DOC beladenen Harzes aus Wasser kann durch Absetzen oder Sieben oder durch eine Kombination davon erreicht werden. Das Sieben des beladenen Harzes aus dem Wasser kann durch irgendeine geeignete Einrichtung erreicht werden. Die Siebe können unter Berücksichtigung der Größe der Harzteilchen, die aus dem Wasser entfernt werden, ausgewählt werden. Die Anordnung der Siebe kann so sein, daß ein Verstopfen der Siebe vermindert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Ionenaustauschharz dichter sein als das Wasser und dazu neigen, sich am Boden des Behälters abzusetzen. Dieses Absetzen erleichtert die geeignete Trennung des beladenen Harzes aus dem Wasser. Das Absetzen kann durch die Verwendung von Rohrabsetzern und ähnlichem gefördert werden. Das Harz kann dann durch verschiedene Einrichtungen, die eine Vakuumkollektion, eine Filtration und ähnliche einschließen, gesammelt werden. Es wird bevorzugt, daß die Abtrennungs- und Kollektionseinrichtungen keinen mechanischen Verschleiß verursachen, was zu einer Abnutzung des Harzes führen kann.
Wenn ein kontinuierliches vollständig suspendiertes System verwendet wird, kann das Harz geeigneterweise von dem behandelten Wasser durch Absetzen abgetrennt werden. Unter Bezugnahme auf die Harzeigenschaften wird ein sehr wirksames (> 99% Feststoffentfernung) Absetzen in Hochgeschwindigkeitsabsetz-Modulen mit Retentionszeiten von weniger als 20 Minuten erreicht.
Bei einem bevorzugten Verfahren zum Abtrennen des Ionenaustauschharzes von Wasser setzt sich die Masse der Harzteilchen in dem ersten Viertel des Abtrennbeckens ab, welches frei ist von Absetz-Modulen ("Frei-Fließ"-Absetzung). Die weitere Entfernung der Harzteilchen ("verstärktes" Absetzen) von dem behandelten Wasser wird in dem Absetzabschnitt durchgeführt, der mit Modulen gefüllt ist, die entweder geneigte Platten oder rohrförmige Module sein können. Der Boden des Absetzers ist für die Sammlung der Harzteilchen in zylindrische, konische oder pyramidale Trichter vorgesehen, von denen die Harzteilchen an den Anfang des Verfahrens zurückgepumpt werden. Bei diesem bevorzugten Verfahren kann einiges Mischen des abgesetzten Harzes in den Trichtern erforderlich sein, um es in einer Fließbedingung zu halten und um eine einheitliche Harzkonzentration des Harzes in dem Recyclesystem zu gewährleisten.
Die Ionenaustauschharze, die für die Verwendung bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung geeignet sind, weisen kationische funktionelle Gruppen auf. Die kationischen funktionellen Gruppen stellen geeignete Stellen für die Adsorption von DOC bereit.
Es wird bevorzugt, daß die Ionenaustauschharze einen Durchmesser von weniger als 100 um aufweisen, vorzugsweise einen Bereich von 25 um bis 75 um. Dieser Größenbereich stellt ein Ionenaustauschharz bereit, das leicht in Wasser dispergiert werden kann und eines, das für die nachfolgende Abtrennung von dem Wasser geeignet ist. Die Harzgröße beeinflußt die Kinetik der DOC- Adsorption und die Wirksamkeit der Abtrennung. Der optimale Größenbereich für eine besondere Anwendung kann leicht durch einfaches Experimentieren bestimmt werden.
Es wird bevorzugt, daß das Ionenaustauschharz makroporös ist. Dies stellt Harze bereit, die eine wesentlich größere Oberfläche aufweisen, auf die das DOC adsorbiert werden kann.
Verfahren zur Wasserbehandlung schließen die Bewegung des Wassers durch Rühren, Pumpen und andere Arbeitsvorgänge ein, die einen schädlichen Einfluß auf das Ionenaustauschharz haben können. Es wird bevorzugt, daß das Harz aus widerstandsfähigen Polymeren mit Polystyrolvernetzung hergestellt wird. Das Harz kann ausgewählt werden, um eine optimale Waage zwischen der Widerstandsfähigkeit und dem Fassungsvermögen bereitzustellen.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist die Menge des notwendigen Ionenaustauschharzes, um das DOC aus Wasser zu entfernen, von einer Anzahl von Faktoren abhängig, die den DOC- Anteil, der anfänglich in dem zu behandelnden Wasser vorliegt, die Art des DOC, der gewünschte Anteil des DOC in dem behandelten Wasser, die Salzhaltigkeit, die Temperatur, den pH-Wert, die Anzahl der Zyklen des Harzes vor der Regenerierung und die Geschwindigkeit, mit der es gewünscht wird, das Wasser zu behandeln, um das DOC zu entfernen, einschließen. Typischerweise kann die Menge des Ionenaustauschharzes, das verwendet wird, um das DOC aus dem Wasser zu entfernen, im Bereich von 0,5 bis 5 ml des nassen Harzes pro Liter Rohwasser, vorzugsweise 0,5 bis 3 ml vorliegen. Höhere Harzkonzentrationen können auch bei dem Entfernern von DOC nützlich sein. Solche höheren Konzentrationen ermöglichen kürzere Kontaktzeiten und eine wirksamere DOC- Entfernung.
Es können hohe Harzdosierungen verwendet werden, um bis zu 90% des gelösten organischen Kohlenstoffs zu entfernen, aber die Beziehung ist nicht linear und unter normalen Umständen kann es nicht ökonomisch sein, das Harz in diesen hohen Dosierungen zuzufügen. Es kann ausreichend Harz zugefügt werden, um einen Prozentsatz des gelösten organischen Kohlenstoffs zu entfernen, so daß die Kosten von irgendeiner nachfolgenden Behandlung, die verwendet wird, um den Wasserqualitätsanforderungen zu entsprechen, minimalisiert werden. Beispielsweise haben wir gefunden, daß das Entfernen des gelösten organischen Kohlenstoffs die Menge des Koagulants vermindert, die notwendig ist, um eine ausreichende Produktwasserqualität zu erreichen. Es kann auch deutlich die Kapital- und Betriebskosten der Membranfiltrationsverfahren vermindern.
Bevorzugte Ionenaustauschharze sind recycelbar und regenerierbar. Recycelbare Harze können mehrere Male ohne Regenerierung verwendet werden und bleiben bei der Adsorption von DOC wirksam. Regenerierbare Harze sind in der Lage, bei der Behandlung adsorbiertes DOC zu entfernen und solche regenerierten Harze können dann wieder in das Behandlungsverfahren eingeführt werden.
Wir haben gefunden, daß, in Abhängigkeit von der Harzmenge, die bei dem Behandlungsverfahren verwendet wird, das Harz wirksam wenigstens 10 mal vor der Regenerierung recycelt werden kann und in Wirklichkeit in Abhängigkeit von der Wasserqualität wenigstens 20 mal. Somit müssen bei einem kontinuierlichen Verfahren nur 10% oder weniger des beladenen Harzes, sogar nur 5% für die Regenerierung entnommen werden, wobei der Rest zurück in das Behandlungsverfahren recycelt werden kann.
Es ist verständlich, daß der Ausdruck Salzlösung irgendeine Salzlösung mit hoher Konzentration bedeutet, die in der Lage ist, die Desorption von DOC aus dem Harz zu bewirken. In dem vorliegenden Verfahren sind hohe Konzentrationen an Natriumchloridlösungen als eine Salzlösung besonders nützlich.
Wir haben gefunden, daß die Salzlösung recycelt werden kann und verwendet werden kann, um das Harz für mehrere Male zu regenerieren, bevor es für die Verwendung in dem Regenerierungsverfahren unbrauchbar wird. Die verbrauchte Salzlösung kann ihrerseits über die Durchleitung durch eine Umkehrosmose-Membran, um das DOC von der Salzlösung abzutrennen, regeneriert werden. Das so hergestellte DOC ist eine nützliche Quelle an Humin- und Fulvinsäuren.
Ein Verfahren zur Regenerierung von verbrauchtem oder beladenem Ionenaustauschharz, das viel weniger Salzlösung für das Regenerierungsverfahren erfordert, kann insbesondere bei einer Vielzahl von Anwendungen nützlich sein. Wir haben gefunden, daß das verbrauchte Ionenaustauschharz in eine Säule gefüllt werden kann und daß der Durchgang einer relativ kleinen Menge an Salzlösung wirksam das Ionenaustauschharz regenerieren kann. Demgemäß stellen wir ein Verfahren für die Regenerierung von verbrauchtem Ionenaustauschharz bereit, das die folgenden Schritte einschließt:
a. Befüllen einer Säule mit dem verbrauchten Harz; und
b. Hindurchleiten einer Salzlösung durch die befüllte Säule, um das DOC von dem Harz zu desorbieren.
Die Regenerierung des verbrauchten Ionenaustauschharzes gemäß diesem Verfahren unter Verwendung einer gefüllten Säule mit verbrauchtem Harz ermöglicht insbesondere hohe Desorptionsgeschwindigkeiten des DOC's von dem Harz. Wir haben gefunden, daß durch Verwendung von diesen Verfahren die Recycelfähigkeit des Harzes vor nachfolgenden Regenerierungen beträchtlich verbessert wird.
Außerdem sind die Humin- und Fulvinsäuren in beträchtlich höheren Konzentrationen in den Eluaten von der Säule vorhanden und sind somit eine geeignetere und ökonomischere Quelle an Humin- und Fulvinsäuren.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Entfernung von DOC aus Wasser ist insbesondere bei Wasserbehandlungsanwendungen zur Herstellung von Trinkwasser geeignet. Jedoch kann das Verfahren auch erfolgreich sein, wenn es auf andere wäßrige Ströme, bei denen eine DOC-Entfernung erforderlich ist, angewendet wird, z. B.: industrielle Verwendungseinrichtungen, Krankenhauseinrichtungen, Bergbaueinrichtungen oder Nahrungsmittelverarbeitung. Das Verfahren kann auch bei der Behandlung von Abwasser verwendet werden. Es können eine Vielzahl von organischen Materialien wie Toxine oder andere Kontaminationen vom Abwasser entfernt werden.
Wir haben gefunden, daß eine Klasse an Ionenaustauschharzen insbesondere für die Verwendung in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Ionenaustauschharze, die magnetische Teilchen enthalten, die als magnetisches Ionenaustauschharz- Agglomerat bekannt sind, werden manchmal als "magnetische Ausflockung" bezeichnet, was auf magnetische Anziehungskräfte zwischen ihnen zurückzuführen ist. Diese Eigenschaft macht sie insbesondere für diese Anmeldung geeignet, da die agglomerierten Teilchen leichter aus dem Wasser zu entfernen sind. Demgemäß stellen wir ein Verfahren zur Entfernung von gelöstem organischem Kohlenstoff aus Wasser bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte einschließt:
a. Zugeben eines magnetischen Ionenaustauschharzes zu Wasser, das gelösten organischen Kohlenstoff enthält;
b. Dispergieren des Harzes in dem Wasser, um eine Adsorption des gelösten organischen Kohlenstoffs an dem magnetischen Ionenaustauschharz zu ermöglichen;
c. Agglomerieren des magnetischen Ionenaustauschharzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen ist; und
d. Abtrennen des agglomerierten magnetischen Ionenaustauschharzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen ist, von dem Wasser,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren außerdem das Regenerieren von wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes durch die Harzregenerierschritte umfaßt:
e. Befüllen einer Säule mit wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes;
f. Hindurchleiten einer Salzlösung durch die befüllte Säule, um den gelösten organischen Kohlenstoff von dem Harz zu desorbieren.
Das magnetische Ionenaustauschharz kann in das Wasser durch irgendeine oben beschriebene Einrichtung dispergiert werden. Es muß dem Wasser eine ausreichende Scherung verliehen werden, um die magnetischen Kräfte, die die Agglomeration des magnetischen Ionenaustauschharzes verursachen, zu überwinden.
Die Agglomerierung des magnetischen Ionenaustauschharzes, das mit DOC beladen ist, wird erreicht, indem die Scherung, die verursacht, daß das Harz dispergiert, entfernt wird. In einem nicht gerührten Behälter verursachten die magnetischen Teilchen in dem Harz die Agglomeration des Harzes. Die Agglomeration kann durch die Verwendung von Rohr-Absetzern oder durch andere Einrichtungen, die dem Fachmann bekannt sind, gefördert werden.
Typischerweise ist das nasse magnetische Ionenaustauschharz dichter als Wasser und wenn die Agglomeration begonnen hat, neigt das Harz dazu, sich schnell am Boden des Behälters abzusetzen. Dieses Absetzen erleichtert die geeignete Abtrennung des beladenen Harzes von dem Wasser. Das Harz kann dann durch verschiedene Einrichtungen einschließlich der Vakuumkollektion, der Filtration, durch magnetische Transporteinrichtungen wie Gürtel, Rohre, Scheiben und Trommeln, Pumpen und ähnliche gesammelt werden. Wir haben gefunden, daß eine Vakuumkollektion besonders geeignet ist. Es wird bevorzugt, daß die Abtrenn- und Kollektionseinrichtungen keinen mechanischen Verschleiß verursachen, der zu einer Abnutzung des Harzes führen könnte.
Es wird bevorzugt, daß die Ionenaustauschharze einen Durchmesser von weniger als 100 um aufweisen, vorzugsweise im Bereich von 25 um bis 75 um. Die Größe des magnetischen Ionenaustauschharzes beeinflußt die Kinetik der DOC-Absorption und die Wirksamkeit der Agglomeration und des Absetzens. Der optimale Größenbereich für eine besondere Anwendung kann leicht durch einfaches Experimentieren bestimmt werden.
Das magnetische Ionenaustauschharz kann einen diskreten magnetischen Kern aufweisen oder es kann magnetische Teilchen aufweisen, die innerhalb des Harzes dispergiert sind. Bei Harzen, die dispergierte magnetische Teilchen enthalten, wird es bevorzugt, daß die magnetischen Teilchen gleichmäßig im Harz dispergiert sind.
Ein besonders bevorzugtes magnetisches Ionenaustauschharz wird in der anhängigen vorläufigen Anmeldung Nr. PM8070 beschrieben, die jetzt als eine PCT-Anmeldung eingereicht worden ist, die alle Staaten einschließlich der USA benennt und die betitelt ist als "Polymer beads and method for preparation thereof", wobei die Anmeldung im Namen der Commonwealth Scientific und der Industrial Research Organisation und der ICI Australia Operations Pty Ltd. vorliegt.
Das verbrauchte magnetische Ionenaustauschharz kann behandelt werden, um das adsorbierte DOC zu entfernen.
Ein Verfahren zum Regenerieren von verbrauchtem oder beladenem magnetischem Ionenaustauschharz, das viel weniger Salzlösung für das Regenerierungsverfahren erfordert, kann bei einer Vielzahl von Anwendungen besonders nützlich sein. Wir haben gefunden, daß mit dem verbrauchten magnetischen Ionenaustauschharz eine Säule befüllt werden kann und daß der Durchgang einer sehr kleinen Menge an Salzlösung wirksam das magnetische Ionenaustauschharz regenerieren kann. Demgemäß stellen wir ein Verfahren zum Regenerieren von verbrauchtem magnetischem Ionenaustauschharz bereit, das die folgenden Schritte einschließt:
a. Befüllen einer Säule mit dem verbrauchten Harz; und
b. Hindurchleiten einer Salzlösung durch die befüllte Säule, um das DOC von dem Harz zu desorbieren.
Die Regenerierung des verbrauchten magnetischen Ionenaustauschharzes gemäß diesem Verfahren unter Verwendung einer befüllten Säule mit verbrauchtem magnetischem Harz ermöglicht insbesondere hohe Geschwindigkeiten der DOC-Desorption von dem magnetischen Harz. Wir haben gefunden, daß unter Verwendung von diesem Verfahren die Recycelfähigkeit des magnetischen Harzes vor nachfolgenden Regenerierungen wesentlich verbessert wird.
Außerdem liegen die Humin- und Fulvinsäuren in beträchtlich höheren Konzentrationen in den Eluaten aus der Säule vor und sind somit eine geeignetere und ökonomischere Quelle an Humin- und Fulvinsäuren.
Das Verfahren zum Entfernen von DOC aus Wasser ist bei Wasserbehandlungsanwendungen zur Herstellung von Trinkwasser geeignet. Das behandelte Wasser wird im allgemeinen vor der Verteilung desinfiziert. Die DOC-Anteile können 70% des Anfangs-DOC nach der Behandlung mit konventionellen Verfahren ausmachen. Dieses DOC kann mit irgendeinem verwendeten Desinfektionsmittel reagieren, um Nebenprodukte zu bilden. Chlor ist oft das bevorzugte Desinfektionsmittel, was auf seine Kosten, auf die leichte Verwendung und auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß ein Chlorrückstand im Verteilungssystem aufrechterhalten werden kann, um irgendeine Kontamination, die nach der ersten Desinfektion eingeführt werden kann, zu inaktivieren. Jedoch kann Chlor mit DOC reagieren, um eine Reihe von Nebenprodukten zu bilden, wobei die bekanntesten die Trihalomethane (THM) sind. THM wurden als mögliche Karzinogene identifiziert und sind zusammen mit den anderen möglichen Nebenprodukten als ein Gesundheitsrisiko in den Vorschriften zur Wasserbehandlung in der gesamten Welt angegeben. DOC kann nicht nur solche Nebenprodukte bilden, sondern die Oxidation von DOC in kleinere bioabbaubarere Organismen, insbesondere durch die Verwendung von Ozon als Desinfektionsmittel stellt eine fertige Nahrungsquelle für Bakterien bereit und kann zum Bakterienwachstum in Wasseraufbewahrungsanlagen oder Verteilungssystemen führen.
Demgemäß stellen wir ein Verfahren für die Behandlung von Wasser zur Verfügung, das die folgenden Schritte einschließt:
a. Zugabe eines Ionenaustauschharzes zu Wasser, das gelösten organischen Kohlenstoff enthält;
b. Dispergieren des Harzes in dem Wasser, um eine Adsorption des gelösten organischen Kohlenstoffs an dem Harz zu ermöglichen;
c. Trennen des Harzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen ist, von dem Wasser; und
d. Desinfizieren des Wassers,
dadurch gekennzeichnet, das das Verfahren außerdem das Regenerieren von wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes durch die Harz-Regenerierschritte umfaßt:
e. Befüllen einer Säule mit wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes;
f. Hindurchleiten einer Salzlösung durch die befüllte Säule, um den gelösten organischen Kohlenstoff von dem Harz zu desorbieren.
Die Schritte der Zugabe, des Dispergierens und des Abtrennens des Ionenaustauschharzes können durch die oben beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Das Wasser kann durch irgendeine geeignete Einrichtung desinfiziert werden. Es wird besonders bevorzugt, daß Chlor oder Chloramine verwendet werden, um das Wasser vor seiner Lagerung und/oder Verteilung zu desinfizieren. Die magnetischen Ionenaustauschharze können vorzugsweise in diesem Verfahren verwendet werden. Demgemäß stellen wir ein Verfahren für die Behandlung von Wasser zur Verfügung, das die folgenden Schritte einschließt:
a. Zugabe eines magnetischen Ionenaustauschharzes zu Wasser, das gelösten organischen Kohlenstoff enthält;
b. Dispergieren des magnetischen Ionenaustauschharzes in dem Wasser für die Adsorption des gelösten organischen Kohlenstoffs an dem magnetischen Ionenaustauschharz;
c. Agglomerieren des magnetischen Ionenaustauschharzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen ist;
d. Abtrennen des agglomerierten magnetischen Ionenaustauschharzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen ist, von dem Wasser; und
e. Desinfizieren des Wassers,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren außerdem das Regenerieren von wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes durch die Harz-Regenerierschritte umfaßt:
f. Befüllen einer Säule mit wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes;
g. Hindurchleiten einer Salzlösung durch die befüllte Säule, um den gelösten organischen Kohlenstoff von dem Harz zu desorbieren.
Die Schritte der Zugabe, des Dispergierens, des Agglomerierens und des Abtrennens des magnetischen Ionenaustauschharzes können durch die oben beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird leicht in bestehende Einrichtungen für die Wasserbehandlung integriert. Zum Beispiel kann es in Verbindung mit der Membranfiltration verwendet werden, um die Wirksamkeit der Membrane zu verbessern, den Membranfluß zu erhöhen und die Betriebskosten zu vermindern. Für neue Installationen kann es entweder die Membranfiltration ersetzen, oder, wenn eine Membranfiltration noch erforderlich ist, signifikant die Größe und somit die Kapital- und Betriebskosten einer Membranfiltrationsanlage vermindern. Tatsächlich kann die Verminderung der Kapital- und Betriebskosten die Erwägung einer Einrichtung einer Membranfiltration anstelle von Koagulation-Sedimentationsanlagen ermöglichen, wodurch im wesentlichen die Größe der Anlage vermindert wird und die Herstellung von Trinkwasser ohne den Zusatz von Chemikalien abgesehen von dem Zusatz für Desinfektionszwecke, ermöglicht wird.
Demgemäß stellt in einem weiteren Aspekt die Erfindung ein Verfahren für die Behandlung von Wasser bereit, das die folgenden Schritte einschließt:
a. Zugabe eines Ionenaustauschharzes zu Wasser, das gelösten organischen Kohlenstoff enthält;
b. Dispergieren des Harzes in dem Wasser, um eine Adsorption des gelösten organischen Kohlenstoffs an das Ionenaustauschharz zu ermöglichen;
c. Abtrennen des Ionenaustauschharzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen ist, von dem Wasser, und
d. Unterwerfen des Wassers einer Membranfiltration,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren außerdem das Regenerieren von wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes durch die Harz-Regenerierschritte umfaßt:
e. Befüllen einer Säule mit wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes;
f. Hindurchleiten einer Salzlösung durch die befüllte Säule, um den gelösten organischen Kohlenstoff von dem Harz zu desorbieren.
Bei einem alternativen Verfahren können die Schritte c. und d. kombiniert werden, so daß die Membran die Abtrennung des Harzes bewirkt, während gleichzeitig das Wasser gefiltert wird.
Viele Einrichtungen zur Wasserbehandlung verwenden einen Koagulations/Sedimentationsschritt in ihren Wasserreinigungsverfahren. Zum Beispiel wird in Südaustralien ein sechsstufiges Verfahren, welches ein typisches konventionelles Wasserbehandlungsverfahren ist, verwendet, um die Wasserquelle für die Verteilung zu behandeln. Die sechs Schritte sind die folgenden:
Koagulation/Ausflockung;
Sedimentation
Filtration;
Desinfektion;
Lagerung und Verteilung; und
Schlammentwässerung und Entsorgung.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann in dieses Verfahren zur Wasserbehandlung am besten vor der Zugabe der Koagulanten eingeschlossen werden. Typischerweise werden Koagulanten wie Alaun (Aluminiumsulfat), Eisensalze und synthetische Polymere verwendet. Die Entfernung von DOC durch das vorliegende Verfahren führt zu einer wesentlichen Verminderung der Menge der erforderten Koagulanten. Zusätzlich vermindert die Entfernung von DOC das Erfordernis für nachfolgende chemische Zugaben und verbessert die Wirksamkeit und/oder die Geschwindigkeit der Koagulation, der Sedimentation und der Desinfektion. Dies hat einen vorteilhaften Einfluß auf die hergestellte Wasserqualität und auf die Größe der meisten Einrichtungen, die innerhalb der Anlage zur Wasserbehandlung erforderlich sind, einschließlich Einrichtungen zur Schlammverarbeitung. Diese Einflüsse sind insbesondere bei dem Nachrüsten des Verfahrens der vorliegenden Erfindung passend, da sie ermöglichen, daß das vorliegende Verfahren geeigneterweise ohne wesentliche Änderung der gesamten Größe der Anlage zur Wasserbehandlung eingeschlossen wird. Demgemäß liefert die Erfindung in einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Entfernen von gelöstem organischem Kohlenstoff aus Wasser, wobei das Verfahren die folgenden Schritte einschließt:
a. Zugabe eines Ionenaustauschharzes zu Wasser, das gelösten organischen Kohlenstoff enthält;
b. Dispergieren des Harzes in dem Wasser, um eine Adsorption des gelösten organischen Kohlenstoffs an dem Harz zu ermöglichen;
c. Abtrennen des Harzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen ist, von dem Wasser; und
d. Unterwerfen des Wassers einer Koagulation/Sedimentation,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren außerdem das Regenerieren von wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes durch die Harz-Regenerierschritte umfaßt:
e. Befüllen einer Säule mit wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes;
f. Hindurchleiten einer Salzlösung durch die befüllte Säule, um den gelösten organischen Kohlenstoff von dem Harz zu desorbieren.
Die Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zum Entfernen eines großen Anteils von gelöstem organischem Kohlenstoff vermindert die erforderliche Koagulantendosierung und kann ermöglichen, daß geringere Volumina hergestellter Flocken von dem Wasser direkt durch Filtration, ohne der Notwendigkeit einer vorherigen Sedimentation entfernt werden können.
Einige Verfahren zur Behandlung von Wasser verwenden Aktivkohle als eine endgültige Aufbereitungsbehandlung, um Geschmacks- und/oder Geruchsprobleme zu mildern, um Desinfektionsnebenprodukte zu entfernen oder um irgendwelche anderen Verunreinigungen zu entfernen. Die Lebenszeit von Aktivkohle wird wesentlich durch die Anwesenheit von DOC in dem behandelten Wasser vermindert. Demgemäß liegt ein weiterer Vorteil unseres Verfahrens darin, daß die nützliche Lebenszeit von Aktivkohle in einem großen Ausmaß erhöht werden kann. Demgemäß schließt ein anderer nützlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung den weiteren Schritt ein, das behandelte Wasser mit Aktivkohle zu behandeln.
Die Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung auf einer Grünfläche wird deutlich eine kleinere Standfläche für die Anlagen zur Wasserbehandlung, die vorgesehen und errichtet werden, ermöglichen. Die Verminderung/Eliminierung von DOC aus Wasser unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in einem Behälter mit relativ kleinen Volumen durchgeführt werden. Dies ist auf die schnelle Reaktion und auf die Absetzgeschwindigkeiten des Verfahrens zurückzuführen. Dies ermöglicht, daß die Menge der in den Koagulations/Sedimentationsverfahren verwendeten Koagulanten vermindert wird, was als Konsequenz die Größe der Sedimentationseinrichtungen und die Größe und die Kosten der Anlage für die Wasserbehandlung vermindert. Ebenso können die Größe und die Kosten der Membransysteme in den Membranfiltrationsanlagen vermindert werden, was auf der anderen Seite Membranfiltrationssystemeim Vergleich zu Koagulations/Sedimentations-Anlagen ökonomischer gestaltet.
Innerhalb dieser Anmeldung und in den folgenden Ansprüchen, sofern es nicht anders angegeben ist, bedeutet das Wort "umfassen" oder Variationen wie "umfaßt" oder "umfassend", daß eine angegebene Einheit oder Gruppen aus Einheiten eingeschlossen werden, aber nicht den Ausschluß von irgendeiner anderen Einheit oder von Gruppen von Einheiten.
Die Erfindung wird jetzt außerdem unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele, die die Erfindung nicht einschränken, beschrieben. Alle hier verwendeten Prozente sind Gewichtsprozente, sofern es nicht: anders angegeben ist. Die folgenden Testverfahren wurden verwendet, sofern es nicht anders angegeben ist.
1. Die Trübung wurde (in nephelometrischen Trübungseinheiten) durch direkte Messung unter Verwendung eines Nephelometers (Hach Ratio Turbidimeter [Model 18900]) bestimmt.
2. Der pH-Wert wurde mit Glaselektroden in Kombination mit einem Bezugspotential, das durch eine Silber/Silberchlorid- oder gesättigte Kalomel-Elektrode geliefert wurde, bestimmt.
3. Die Farbe wurde durch Absorptionsvergleich der Probe bei 456 nm mit einer Eichkurve von Pt/Co Standardlösungen bei der gleichen Wellenlänge berechnet. Die Farbe wurde in Hazen-Einheiten (HU) aufgezeichnet, wobei 1 HU 1 ppm Platin entspricht.
4. Die dekadische UV-Extinktion wurde spektrophotometrisch bei 254 nm unter Verwendung von destilliertem Wasser als Bezug bestimmt.
5. Ein Skalar SK12 organischer Kohlenstoffanalysator wurde verwendet, um die DOC-Anteile zu messen. Der Analysator verwendete eine peristaltische Pumpe, um kontinuierlich Proben anzusaugen und sie mit den Reagenzien zu mischen.
Die Probe wurde durch ein Whatman No. 1 Filterpapier filtriert, das mit einer 0,45 um Membran beschichtet ist. Die Probe wurde dann mit Schwefelsäure angesäuert und mit Stickstoff versetzt. Dies setzte irgendeinen anorganischen oder flüchtigen organischen Kohlenstoff frei und dispergierte ihn. Die Probenlösung wurde dann mit einem Persulfat/Tetraboratreagenz gemischt (34 g Natriumtetraboratdecahydrat und 12 g Kaliumpersulfat, aufgelöst in 1 Liter Wasser) und durch eine UV-Aufschlußspule geleitet. Dieses Verfahren oxidierte den organischen Kohlenstoff zu CO&sub2;. Das CO&sub2; wurde aus der Lösung durch Ansäuern und Besprühen ausgetrieben und dann mit Wasserstoff (H&sub2;) vermischt und über einen Ni-Katalysator bei 400ºC geleitet. Dies reduzierte das CO&sub2; zu Methan (CH&sub4;), was mit einem Flammenionisationsdetektor gemessen wurde.
6. Gesamtaluminium und Gesamteisen wurden durch induktiv gekoppelte Plasmaspektrometrie bestimmt.
7. Standard-Stoßteste:
Das Rohwasser und das mit Harz behandelte Wasser wurden Stoß-Tests unterworfen, die die Bestimmung verschiedener Koagulanten und Koagulations-Hilfsstoffen, die bei der Wasserbehandlung verwendet werden, ermöglicht, indem ein konventionelles Verfahren zur Wasserbehandlung, das aus der Koagulation, der Ausflockung, der Sedimentation und der Filtration besteht, simuliert wird. Es wurden gleiche Wasservolumina (1500 ml) in die Becher gegeben.
Der Mehrfachrührer arbeitete bei einer "flash mix" Geschwindigkeit von etwa 200 U/min. Die Testlösungen der Koagulanten wurden so schnell wie möglich zugegeben und für eine Minute flash-gemischt.
Die Mischergeschwindigkeit wurde auf das Minimum, das erforderlich ist, damit die einheitliche Suspendierung der Flocken aufrechterhalten wird, vermindert. Für weitere 14 Minuten wurde langsam gemischt. Zum Ende der Ausflockungszeit wurde die Flockengröße aufgenommen.
Nach der langsamen Mischperiode wurden die Schaufeln schnell entfernt und es wurde das Absetzen der Flockenteilchen beobachtet.
Nach 15 Minuten ruhigem Absitzens wurden etwa 60 ml jeder Lösung von dem Probenbecher (die ersten 20 ml wurden verworfen) entnommen und mit dem verbleibenden Volumen wurde die abgesetzte Wassertrübung und der pH-Wert wurde bestimmt.
Der verbleibende Überstand wurde dann sorgfältig durch ein Whatman No. 1 Filterpapier filtriert. Die ersten 50 ml Filtrat wurden verworfen. Die Trübung, die Farbe und die Aluminiumrückstände der gefilterten Lösung wurden dann bestimmt.
8. Bechertest unter direkten Filtrationsbedingungen.
Es wurde ein Bechertest unter den folgenden direkten Filtrationsbedingungen durchgeführt:
- Raumtemperatur (etwa 20ºC).
- Alaun und Wasser wurden für 1 Minute flash-gemischt.
- Das Rühren wurde auf 25 U/min für 4 Minuten (Ausflockungszeit) für die Flockenbildung vermindert.
- Kein Ausflocken im Gegensatz zu dem Standard-Bechertest.
- Das Wasser wurde durch Filtration mit dem Whatman No. 1 Papier vor der Analyse gereinigt.
9. Verfahren zur Bestimmung des Chlorbedarfs
Verfahren zur Bestimmung des Chlorbedarfs einer Wasserprobe durch Standard-Zugabe von Chlor und direkter Messung unter Verwendung der DPD/FAS-Titration.
Reagenzien:
freies Wasser für den Chlorbedarf
Phosphatpufferlösung (pH-Wert 6,5)
N,N-Diethyl-1-4-phenylendiaminsulfat (DPD)-Indikatorlösung
Standard-Eisenammoniumsulfat (FAS)-Titrationsmittel
Standard-Chlorlösung
Es wird eine Chlorlösung (etwa 1000 mg/l) der gemessenen Konzentration aus einer Vorratsnatriumhypochloritlösung (etwa 10% erhältliches Chlor nach Filtern durch eine 0,45 um Membran) hergestellt.
Es werden 100 ml volumetrische Kolben mit Probenwasser gefüllt und exakt mit der Standard-Hypochloritlösung dosiert, um Dosierungsäquivalente von 5, 10, 15 oder 20 mg/l herzustellen. Es wurde für jeden der Kolben eine unterschiedliche Dosierung verwendet, wobei die zwei Dosierungen in den Serien aneinanderliegen.
Die Proben wurden dann im Dunkeln bei 20ºC für die erforderliche Kontaktzeit stehengelassen, nach der die Konzentration des verbleibenden Chlors durch die DPD/FAS-Titrationsmethode gemessen wurde.
Der Chlorbedarf wird als die Differenz zwischen der Chlormenge in der Originaldosierung und der restlichen Chlorkonzentration berechnet. Die Ergebnisse aus den Titrationen werden gemittelt, um den Wert zu erhalten.
Beachte: wenn 50,0 cm³ Probe verwendet werden, ist der Rückstand = 2 · dem Titer
Berechnung und Auswertung der Ergebnisse
Aus der Titration wird die Chlormenge direkt von dem Titer abgelesen
FAS-Titrant: 1 ml FAS = 100,um Cl als Cl&sub2;
Somit sind für 100 ml Probe 1,00 ml Standard-FAS-Titrant = 1,00 mg/l erhältlich von restlichem Chlor.
Die Ergebnisse werden auf eine Dezimalstelle angegeben.

Beispielharz 1

Es wurden magnetische Polymerkügelchen gemäß dem Verfahren der anhängigen Anmeldung von CSIRO und ICI unter der Verwendung folgender Ausgangsstoffe hergestellt:
1. Wasser: dies ist das kontinuierliche Medium, in dem die organische Phase dispergiert und dann reagiert wird.
2. Gosenhol® GH 17: dies ist ein polymerisches Tensid mit hohem Molekulargewicht, ein Polyvinylalkohol, der die organische Phase in dem Wasser als Tröpfchen dispergiert.
3. Teric® N9: dies ist ein Tensid mit niedrigem Molekulargewicht, das hinzugefügt wird, um weiter die Teilchengröße der dispergierten organischen Phase zu vermindern.
4. Cyclohexanol: dies ist das größere Porogen: es ist ein Lösemittel für die Monomere, aber nicht ein Lösemittel für das Polymer und es fördert die Bildung von Lücken und der inneren Porosität in den Harzkügelchen.
5. Dodecanol: dies ist das kleinere Porogen.
6. Solsperse® 24000: es ist ein Festphasendispergiermittel und es ist ein Blockcopolymer aus Polyhydroxystearinsäure und Poly(ethylenimin).
7. Pferrox® 2228HC γ-Fe&sub2;O&sub3;: Gamma-Eisenoxid (Maghemit). Dies ist das magnetische Oxid, das die Harzkügelchen magnetisch macht.
8. DVB-50 (Divinylbenzol): dies ist das Monomer, das die Kügelchen vernetzt.
9. GMA (Glycidylmethacrylat): dies ist das Monomer, das zuerst polymerisiert wird, um es in die Kügelchen einzuarbeiten, dann wird es quaternisiert, um quaternäre Ammoniumgruppen in die Kügelchen zu plazieren, wobei die Ionenaustauschseiten gebildet werden:
10. AIBN: dies ist der Katalysator, der die Polymerisation initiiert, wenn die Mischung über 50ºC erwärmt wird.
11. Trimethylamin: dies ist das Amin, das mit der Epoxygruppe des Glycidylmethacrylals reagiert, um quaternäre Ammoniumionenaustauschseiten zu bilden.
12. Chlorwasserstoffsäure: sie wird verwendet, um den hohen pH- Wert, der auf Trimethylamin zurückzuführen ist, zu neutralisieren.
13. Ethanol: dies wird zum Spülen und als Vernetzungsmittel verwendet.

Verfahren

Wasser (6,3 l) wurden in einen 20 l-Reaktor gegeben und der Rührer und die Stickstoffzufuhr angeschaltet. Dann wurden Gosenhol® GH-17 (30 g) und Teric® N9 (15 g) zugegeben und die Wasserphase auf 80ºC erwärmt, um die Tenside aufzulösen. Während das Wasser erwärmt wurde, wurde Cyclohexanol (1755 g) in einen getrennten gerührten Mischtank gegeben und der Rührer angeschaltet. Dodecanol (195 g), Solsperse® 24000 (63 g), Pferrox 2228 HC γ-Fe&sub2;O&sub3; (936 g), Divinylbenzol (410 g) und Glycidylmethacrylat (1541 g) wurden der Reihe nach zugegeben. Diese Mischung wurde gerührt und für eine Stunde mit Ultraschall behandelt. Azoisobutyronitril (8 g) wurde zugegeben und die Mischung wurde für weitere fünf Minuten gerührt, bevor sie zu der erwärmten Wasserphase gegeben wurde. Die entstandene Dispersion wurde für zwei Stunden bei 80ºC (± 5ºC) gehalten, während dieser Zeit findet die Polymerisation statt und die festen Harzkügelchen (4,17 kg) wurden gebildet. Die Stickstoffzufuhr wird dann gestoppt und Trimethylamin und die Chlorwasserstoffsäure werden zugefügt, um das Harz zu aminieren. Diese zwei Materialien können entweder vorgemischt werden (mit großer Vorsicht, aufgrund der exothermen Reaktion) oder so zugegeben werden, daß ein pH-Wert zwischen 6 und 8 aufrechterhalten wird. Die Reaktionsmischung wird dann für drei Stunden bei 80ºC gehalten. Die Mischung wird dann auf Raumtemperatur abgekühlt und die Kügelchen von dem Überschuß γ-Fe&sub2;O&sub3; durch Wiederholen der Zyklen von Waschen, Absetzen und Dekantieren (die Kügelchen setzen sich viel schneller ab als die freien Oxidteilchen) abgetrennt. Die Harzkügelchen werden dann filtriert, in Ethanol redispergiert, dann gefiltert und mit zusätzlichem Ethanol, dann Aceton gewaschen und mit einem Luftstrom getrocknet. Mikrophotogramme der Polymerkügelchen, die mit diesem Beispiel hergestellt wurden, sind in den Fig. 1A und 1B gezeigt. Wie es ersichtlich ist, insbesondere aus der Fig. 1E, die ein Mikrophotogramm der gespaltenen Kügelchen darstellt, sind die festen Teilchen gleichmäßig innerhalb der Polymerkügelchen dispergiert.
Das Maghemit war innerhalb der Harzkügelchen, die in diesem Beispiel hergestellt wurden, gut dispergiert.

Beispielharz 2

In Übereinstimmung mit dem Verfahren der anhängigen Anmeldung von CSIRO und ICI wurden magnetische Polymerkügelchen unter Verwendung der folgenden Ausgangsstoffe hergestellt:
1. Wasser: dies ist das kontinuierliche Medium, in dem die organische Phase dispergiert und dann reagiert wird.
2. Gosenhol® GH 20: dies ist ein polymerisches Tensid mit hohem Molekulargewicht, ein Polyvinylalkohol, der die organische Phase in dem Wasser als Tröpfchen dispergiert.
3. Cyclohexanol: dies ist das größere Porogen: es ist ein Lösemittel für die Monomere, aber nicht ein Lösemittel für das Polymer und es fördert die Bildung von Lücken und der inneren Porosität in den Harzkügelchen.
4. Toluol: dies ist das kleinere Porogen.
5. Solsperse® 24000: es ist ein Festphasendispergiermittel und es ist ein Blockcopolymer aus Poly(hydroxystearinsäure) und Poly(ethylenimin).
6. Pferrox® 2228HC γ-Fe&sub2;O&sub3;: Gamma-Eisenoxid (Maghemit). Dies ist das magnetische Oxid, das die Harzkügelchen magnetisch macht.
7. KRATON® D1102: dies ist ein Kautschuk mit geringem Molekulargewicht, das in die organische Phase eingearbeitet ist, um die Polymerkügelchen zu stärken.
8. DVB-50 (Divinylbenzol): dies ist das Monomer, das die Kügelchen vernetzt.
9. GMA (Glycidylmethacrylat): dies ist das Monomer, das zuerst polymerisiert wird, um es in die Kügelchen einzuarbeiten, dann wird es quaternisiert, um quaternäre Ammoniumgruppen in die Kügelchen zu plazieren, wobei die Ionenaustauschstellen gebildet werden:
10. VASO® 67: dies ist der Katalysator, der die Polymerisation initiiert, wenn die Mischung über 50ºC erwärmt wird.
11. Trimethylamin: dies ist das Amin, das mit der Epoxygruppe des Glycidylmethacrylats reagiert, um quaternäre Ammoniumionenaustauschstellen zu bilden.
12. Chlorwasserstoffsäure: sie wird verwendet, um den hohen pH- Wert, der auf Trimethylamin zurückzuführen ist, zu neutralisieren.

Verfahren

Wasser (2333 g) wurde in einen 5 l-Reaktor gegeben und der Rührer und die Stickstoffzufuhr angestellt. Dann wurde Gosenhol® GH2O (10 g) zugegeben und die Wasserphase auf 80ºC erwärmt. Während das Wasser erwärmt wurde, wurden Toluol (130 g), DVB-50 (130 g) und ein erster Teil Cyclohexanol (130 g) in einen getrennten Mischbehälter gegeben und der Rührer angeschaltet. Solsperse® 24000 (21,84 g) und Pferrox 2228 HC γ-Fe&sub2;O&sub3; (325 g) wurden der Reihe nach zugegeben, dann wurde die Mischung gerührt und für 20 Minuten mit Ultraschall behandelt, um das magnetische Oxid gründlich zu dispergieren. Dann wurde Kraton D1102 zugegeben und die Mischung für eine weitere Stunde gerührt, um das Verstärkungsmittel aufzulösen. Dann wurde restliches Cyclohexanol (390 g) und VAZO 67 (2,65 g) zugegeben und die Mischung wurde für weitere fünf Minuten gerührt, bevor sie zu der erwärmten Wasserphase gegeben wurde. Die entstandene Dispersion wurde dann gerührt und für zwei Stunden bei 80ºC gehalten. Die Stickstoffzufuhr wurde gestoppt und es wurde eine Mischung aus Trimethylamin (687 g; 25 Gew.-%) und Chlorwasserstoffsäure (294 g; 36 Gew.- %) zugegeben, dann wurde die Mischung gerührt und für weitere drei Stunden bei 80ºC gehalten. Die Mischung wurde dann abgekühlt und die entstandenen Polymerkügelchen wie in Beispiel 1 gereinigt. Mikrophotogramme der Kügelchen sind in den Fig. 3A und 3B gezeigt. Wieder ist das feste magnetische Oxid in den Kügelchen gut dispergiert: und die Kügelchen sind qualitativ stärker als die von Beispiel 1. Darüberhinaus war die Größenverteilung der Polymerkügelchen relativ eng.

Beispiel 1

Es wurde Rohwasser von dem Myponga Reservoir, Südaustralien erhalten. Das Rohwasser wurde in einen gerührten Behälter gepumpt und mit dem Harz, das gemäß dem Beispielharz 1 hergestellt worden ist, bei einer Geschwindigkeit von 2,6 ml des nassen Harzes pro Liter Rohwasser dosiert. Das Harz und das Wasser wurden in einem Durchflußsystem für eine Durchschnittszeit von 10 Minuten gerührt, vor dem Absetzen für 10 Minuten in einem Plattenabsetzer. Das Wasser floß durch den Plattenabsetzer und das gereinigte überfließende Wasser gesammelt. Die Temperatur des Wassers während des Verfahrens lag in dem Bereich von 14 bis 16ºC. In dem kontinuierlichen Verfahren wurde das Harz recycelt, indem 2,6 ml des nassen Harzes pro Liter Rohwasserdosierungsrate aufrechterhalten wurden. 90% des Harzes wurde ohne Regenerierung recyclet. Die restlichen 10% wurden zum Regenerieren geschickt (siehe Beispiel 2)
Das Rohwasser und das mit dem Harz behandelte Wasser wurden Standard-Bechertests unterworfen.
Es wurden auch Analysen, die DOC, die UV-Absorption und Eisen einschließen, durchgeführt. Die Ergebnisse der Bechertests des mit dem Harz behandelten Wassers sind in Tabelle 1 angegeben und die Bechertests des Rohwassers sind hier in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 1 Tabelle 2

Beispiel 2

Das Harz, das für die Regenerierung aus dem Verfahren, das in Beispiel 1 beschrieben ist, entnommen wurde, wurde unter Laborbedingungen regeneriert. Es wurde eine Probe von 10 ml des beladenen Harzes zu 400 ml 1M Natriumchlorid gegeben und bei einer Flash-Mischgeschwindigkeit (200 U/min) für 30 Minuten bei Raumtemperatur (20ºC) gemischt.
Das Ausmaß der Harzregenerierung wurde gemessen, indem die Zunahme der dekadischen UV-Extinktion der regenerierten Lösung aufgenommen wurde. Die dekadische UV-Extinktion wurde bei 254 nm gemessen und die Ergebnisse sind in Fig. 1 gezeigt.

Beispiel 3

River Murray Wasser wurde von Mannum, Südaustralien, entnommen und mit verschiedenen Harzkonzentrationen unter den folgenden Laborbedingungen behandelt.:
- Während des Durchlaufs betrug die Wassertemperatur 21ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß dem Beispielharz 1 hergestellt.
- Das Harz und das Wasser wurden durch Rühren bei 100 U/min für 10 Minuten kontaktiert.
- Das Harz wurde entfernt, indem man es für 10 Minuten absitzen ließ und gesäubertes Wasser durch ein 30 um Sieb vor dem Bechertest unter direkten Filtrationsbedingungen geleitet wurde.
Die Ergebnisse des Bechertests unter direkten Filtrationsbedingungen sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3

Beispiel 4

Es wurde Wasser aus dem Millbrook Reservoir, Südaustralien, entnommen und mit verschiedenen Harzkonzentrationen unter den folgenden Laborbedingungen behandelt:
- Die Wassertemperatur während des Durchlaufs betrug 14,5ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß Beispielharz 2 hergestellt.
- Das Harz und das Wasser wurden kontaktiert, indem bei 100 U/min für 10 Minuten gerührt wurde.
- Das Harz wurde entfernt, indem man etwa für 20 Minuten Absetzen ließ und das gereinigte Wasser dekantierte.
Es wurde ein Bechertest unter direkten Filtrationsbedingungen durchgeführt. Jedoch betrug die Ausflockungszeit 9 Minuten bei 40 U/min.
Die Ergebnisse des Bechertests unter direkten Filtrationsbedingungen sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4 Tabelle 4 Fortsetzung

Beispiel 5

Es wurde Wasser von North Pine Dam, Brisbane, Queensland, entnommen und mit verschiedenen Harzkonzentrationen unter den folgenden Laborbedingungen behandelt:
- Die Wassertemperatur während des Durchlaufs betrug 19ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß dem Beispielharz 2 hergestellt.
- Das Harz und das Wasser wurden kontaktiert, indem bei 100 U/min für 10 Minuten gerührt wurde.
- Das Harz wurde entfernt, indem man es für etwa 20 Minuten absetzen ließ und das gereinigte Wasser vor dem Bechertest unter direkten Filtrationsbedingungen dekantierte.
Es wurde der Bechertest unter direkten Filtrationsbedingungen durchgeführt. Jedoch betrug die Ausflockungszeit 9 Minuten bei 40 U/min. Die Ergebnisse des Bechertests unter direkten Filtrationsbedingungen sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5 Tabelle 5 Fortsetzung

Beispiel 6

Es wurde Wasser von dem Lexton Reservoir, Victoria, entnommen und mit verschiedenen Harzkonzentrationen unter den folgenden Laborbedingungen behandelt:
- Die Wassertemperatur während des Durchgangs betrug 19ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß dem Beispielharz 2 hergestellt.
- Das Harz und das Wasser wurden kontaktiert, indem bei 100 U/min für 10 Minuten gerührt wurde.
- Das Harz wurde entfernt, indem man für etwa 20 Minuten absetzen ließ und das gereinigte Wasser vor dem Bechertest unter direkten Filtrationsbedingungen dekantierte.
Es wurde der Bechertest unter direkten Filtrationsbedingungen durchgeführt. Jedoch betrug die Ausflockungszeit 9 Minuten bei 40 U/min. Die Ergebnisse des Bechertests unter direkten Filtrationsbedingungen sind in Tabelle 6 gezeigt. Tabelle 6 Tabelle 6 Fortsetzung

Beispiel 7

Eine Wasserprobe von Wanneroo Ground Water, Westaustralien, wurde mit verschiedenen Harzkonzentrationen unter den folgenden Laborbedingungen behandelt:
- Die Wassertemperatur während des Durchgangs betrug 19ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß dem Beispielharz 2 hergestellt.
- Das Harz und das Wasser wurden kontaktiert, indem bei 100 U/min für 10 Minuten gerührt wurde.
- Das Harz wurde entfernt, indem man für etwa 20 Minuten absitzen ließ und das gereinigte Wasser vor dem Bechertest unter direkten Filtrationsbedingungen dekantierte.
Es wurde ein Bechertest unter direkten Filtrationsbedingungen durchgeführt. Jedoch betrug die Ausflockungszeit 9 Minuten bei 40 U/min. Die Ergebnisse des Bechertests unter direkten Filtrationsbedingungen sind in Tabelle 7 gezeigt. Tabelle 7 Tabelle 7 Fortsetzung Tabelle 7 Fortsetzung

Beispiel 8

Es wurde eine Wasserprobe, die vom Happy Valley Reservoir, Südaustralien, entnommen wurde, mit verschiedenen Harzkonzentrationen unter den folgenden Laborbedingungen behandelt:
- Die Wassertemperatur während des Durchgangs betrug 18ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß dem Beispielharz 7 hergestellt.
- Das Harz und das Wasser wurden kontaktiert, indem bei 100 U/min für 10 Minuten gerührt wurde.
- Das Harz wurde entfernt, indem man für etwa 20 Minuten absetzen ließ und das gereinigte Wasser vor dem Standard- Bechertest dekantierte.
Der Standard-Bechertest wurde durchgeführt, mit der Ausnahme, daß als Koagulanten Eisenchlorid mit unterschiedlichen Dosierungen verwendet wurde. Die Ergebnisse des Standard-Bechertest sind in Tabelle 8 gezeigt. Tabelle 8 Tabelle 8 Fortsetzung

Beispiel 9

Eine Wasserprobe, die aus dem Myponga Reservoir, Südaustralien, entnommen wurde, wurde mit Harz behandelt und das beladene Harz enthielt etwa 6 mg DOC pro ml des nassen Harzes. Das beladene Harz wurde dann einer Anzahl von Regenerierungsverfahren unterworfen, die Salzlösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen an Natriumchlorid verwenden. Das verwendete Harz wurde gemäß dem Beispielharz 1 hergestellt.
Bei dem ersten Verfahren wurde das beladene Harz (50 ml) in einer Natriumchloridlösung bei unterschiedlichen molaren Konzentrationen (100 ml) dispergiert. Bei dem zweiten Verfahren wurde eine 200 ml Säule mit dem beladenen Harz (50 ml) befüllt und die Natriumchloridlösungen (100 ml) wurden oben auf das befüllte Harz gegeben und das Harz und die Natriumchloridlösung wurden gründlich gemischt, indem Stickstoff durch die Säule gespült wurde. In dem dritten Verfahren wurde eine 200 ml Säule mit beladenem Harz (50 ml) befüllt und die Natriumchloridlösungen (100 ml) wurden oben auf das befüllte Harz gegeben. Die Natriumchloridlösungen glitten durch das befüllte Harz hindurch.
Die entstandenen Natriumchloridlösungen wurden für die dekadische UV-Extinktion und den DOC-Gehalt gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 und in Tabelle 10 gezeigt und der höhere organische Anteil der regenerierten Lösung zeigt die besondere Wirksamkeit der Verwendung einer befüllten Säule, um das Harz zu regenerieren. Optimierende Regenerierung mit den Säulen Tabelle 9 Tabelle 10
* Es wurden 1,5 molares Natriumchlorid verwendet

Beispiel 10

Eine Wasserprobe, die von dem Myponga Reservoir, Südaustralien, entnommen wurde, wurde mit verschiedenen Harzkonzentrationen unter den folgenden Laborbedingungen behandelt:
- Die Wassertemperatur während des Durchlaufs betrug etwa 20ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß dem Beispielharz 1 hergestellt.
- Das Harz und das Wasser wurden kontaktiert, indem bei 100 U/min für 10 Minuten gerührt wurde.
- Das Harz wurde entfernt, indem man für etwa 20 Minuten absetzen ließ und das gereinigte Wasser dekantierte. Das gereinigte Wasser wurde auf die dekadische UV-Extinktion und auf den DOC-Wert gemessen. Nachfolgend wurden Chlorbedarfstests und THMFP-Tests mit dem gereinigten Wasser durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 gezeigt.

Beispiel 11

Eine River Murray-Wasserprobe, die von Mamnun, Südaustralien, entnommen wurde, wurde mit verschiedenen Harzkonzentrationen unter den folgenden Laborbedingungen behandelt:
- Die Wassertemperatur während des Durchgangs betrug etwa 20ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß dem Beispielharz 1 hergestellt.
- Das Harz und das Wasser wurden kontaktiert, indem bei 100 U/min für 10 Minuten gerührt wurde.
- Das Harz wurde entfernt, indem man für etwa 20 Minuten absetzen ließ und das gereinigte Wasser dekantierte. Das gereinigte Wasser wurde auf die dekadische UV-Extinktion und DOC gemessen. Nachfolgend wurden Chlorbedarfstests und THMFP-Tests mit dem gereinigten Wasser durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt. Tabelle 11 Tabelle 12

Beispiel 12

Der behandelte Effluent von dem Handorf Sewage Treatment Works wurde mit verschiedenen Harzkonzentrationen unter den folgenden Laborbedingungen behandelt.
- Die Wassertemperatur während des Durchgangs betrug etwa 20ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß dem Beispielharz 2 hergestellt.
- Das Harz und das Wasser wurden kontaktiert, indem bei 100 U/min für 10 Minuten gerührt wurde.
- Das Harz wurde entfernt, indem man für etwa 20 Minuten absitzen ließ und das gereinigte Wasser dekantierte.
Das gereinigte Wasser wurde dann auf die dekadische UV-Extinktion und DOC gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 gezeigt. Tabelle 13

Beispiel 13

Es wurde eine Wasserprobe, die von Happy Valley, Südaustralien, entnommen wurde, einer Membranfiltration in Verbindung mit einer Harzbehandlung unterworfen.
Die Membranfiltrationseinheit arbeitete bei 100 kpa mit einer Fließgeschwindigkeit von 5 Litern pro Stunde. Die Temperatur des Wassers betrug etwa 20ºC.
Die Wirksamkeit der Membranfiltration wurde an Rohwasser und an Wasser, das mit dem Harz behandelt worden ist, unter den folgenden Laborbedingungen gemessen:
- Die Wassertemperatur während des Durchgangs betrug etwa 20ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß Beispiel 4 hergestellt.
- Es wurden 4 ml/l des nassen Harzes mit Wasser kontaktiert, indem bei 100 U/min für 10 Minuten gerührt wurde.
- Das Harz wurde entfernt, indem man für etwa 20 Minuten absetzen ließ und das gereinigte Wasser wurde dekantiert.
Die Ergebnisse der Messungen des pH-Wertes, der Trübung, der Farbe, der dekadischen UV-Extinktion und des DOC sind in Tabelle 14 gezeigt. Es wird ersichtlich, daß die Kombination der Harzbehandlung vor der Membranfiltration zu einer akzeptablen Wasserqualität führt, ohne den Bedarf an zusätzlichen Chemikalien wie Koagulierungsstoffe und ähnliche. Tabelle 14

Beispiel 14

Es wurde ein wenig Wasser vor dem Wasserbehandlungsverfahren vorchloriert. Eine Wasserprobe, die von dem Myponga Reservoir, Südaustralien, entnommen wurde, wurde mit unterschiedlichen Chlordosierungen unter den folgenden Laborbedingungen vorchloriert:
- Die Wasserbehandlung während des Durchlaufs betrug etwa 20ºC.
- Die Vorchlorierung erfolgte über 16 Stunden im Dunkeln.
Das vorchlorierte Wasser wurde mit 1 ml des nassen Harzes pro 2 Liter des vorchlorierten Wassers unter den folgenden Laborbedingungen behandelt:
- Die Wassertemperatur während des Durchlaufs betrug etwa 20ºC.
- Das verwendete Harz wurde gemäß dem Beispielharz 1 hergestellt.
- Das Harz und das Wasser wurden kontaktiert, indem bei 100 U/min für 30 Minuten gerührt wurde.
- Das Harz wurde entfernt, indem man für etwa 20 Minuten absetzen ließ und das gereinigte Wasser dekantierte.
Das gereinigte Wasser wurde auf Farbe, dekadische UV-Extinktion und DOC gemessen und die Ergebnisse sind in Tabelle 15 gezeigt. Diese Ergebnisse zeigen, daß das Verfahren auch wirksam ist, um chloriertes DOC aus der Lösung zu entfernen. Tabelle 15
Es wird deutlich, daß die hierin beschriebene Erfindung für Veränderungen und Modifikationen, die sich von denen, die hier spezifisch beschrieben sind, unterscheiden, geeignet ist. Soll so verstanden werden, daß die Erfindung all die Variationen und Modifikationen beinhaltet, die in den Rahmen der Ansprüche fallen. Zum Beispiel kann das vorliegende Verfahren zur Entfernung von anderen Verunreinigungen als DOC aus Wasser verwendet werden. Es kann notwendig sein, ein Ionenaustauschharz mit anionischen funktionellen Gruppen auszuwählen.

Claims

1. Verfahren zur Entfernung von gelöstem organischem Kohlenstoff aus Wasser, wobei das Verfahren die folgenden Schritte einschließt:

a. Zugabe eines Ionenaustauschharzes zu Wasser, das gelösten organischen Kohlenstoff enthält;

b. Dispergieren des Harzes in dem Wasser, um eine Adsorption des gelösten organischen Kohlenstoffs an dem Harz zu ermöglichen; und

c. Abtrennen des Harzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen ist, von dem Wasser,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren außerdem das Regenerieren von wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes durch die Harz-Regenerierschritte umfaßt:

d. Befüllen einer Säule mit wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes

e. Hindurchleiten einer Salzlösung durch die befüllte Säule, um den gelösten organischen Kohlenstoff von dem Harz zu desorbieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Harz durch mechanisches Rühren, durch in das Wasser eingetauchte Mischpumpen oder Luftmischen dispergiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das beladene Harz durch Absetzen, Sieben oder eine Kombination davon von dem Wasser abgetrennt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das abgesetzte Harz durch Vakuumsammeln gesammelt wird.

5. Verfahren nach entweder Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei dem das Absetzen durch geneigte Platten oder rohrförmige Module gefördert wird.

6. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Ionenaustauschharz kationische funktionelle Gruppen aufweist.

7. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Ionenaustauschharz teilchenförmig ist und die Teilchen einen Durchmesser von weniger als 100 um aufweisen.

8. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Ionenaustauschharz teilchenförmig ist und die Teilchen einen Durchmesser im Bereich von 25 um bis 75 um aufweisen.

9. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Ionenaustauschharz makroporös ist.

10. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Ionenaustauschharz aus Polymeren auf der Basis von vernetztem Polystyrol hergestellt ist.

11. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem das Ionenaustauschharz in dem Wasser in einem Anteil von 0,5 bis 5 ml des nassen Harzes pro Liter Wasser vorhanden ist.

12. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das Harz zurückgeführt und regeneriert wird.

13. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das Ionenaustauschharz ein magnetisches Ionenaustauschharz ist.

14. Verfahren zur Entfernung von gelöstem organischem Kohlenstoff aus Wasser, wobei das Verfahren die folgenden Schritte einschließt:

a. Zugeben eines magnetischen Ionenaustauschharzes zu Wasser, das gelösten organischen Kohlenstoff enthält;

b. Dispergieren des Harzes in dem Wasser, um eine Adsorption des gelösten organischen Kohlenstoffs an dem magnetischen Ionenaustauschharz zu ermöglichen;

c. Agglomerieren des magnetischen Ionenaustauschharzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen ist; und

d. Abtrennen des agglomerierten magnetischen Ionenaustauschharzes, das mit dem gelösten organischen Kohlenstoff beladen ist, von dem Wasser;

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren außerdem das Regenerieren von wenigstens einem Teil des beladenen Ionenaustauschharzes durch die Harzregenerierschritte umfaßt:

e. Befüllen einer Säule mit dem beladenen Ionenaustauschharz;

f. Hindurchleiten einer Salzlösung durch die befüllte Säule, um den gelösten organischen Kohlenstoff von dem Harz zu desorbieren.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das magnetische Ionenaustauschharz in dem Wasser unter ausreichender Scherung dispergiert wird, um das magnetische Ionenaustauschharz im dispergierten Zustand zu halten.

16. Verfahren nach entweder Anspruch 14 oder Anspruch 15, bei dem das beladene Harz von dem Wasser durch Absetzen, Sieben oder eine Kombination davon abgetrennt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das abgesetzte Harz durch Vakuumsammeln gesammelt wird.

18. Verfahren nach entweder Anspruch 16 oder Anspruch 17, bei dem das Absetzen durch geneigte Platten oder rohrförmige Module gefördert wird.

19. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 18, bei dem das Ionenaustauschharz kationische funktionelle Gruppen aufweist.

20. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 19, bei dem das Ionenaustauschharz teilchenförmig ist und die Teilchen einen Durchmesser von weniger als 100 um aufweisen.

21. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 20, bei dem die Teilchen des Ionenaustauschharzes einen Durchmesser im Bereich von 25 um bis 75 um aufweisen.

22. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 21, bei dem das beladene Harz makroporös ist.

23. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 22, bei dem das Ionenaustauschharz aus Polymeren auf der Basis eines vernetzten Polystyrols hergestellt ist.

24. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 23, bei dem das Ionenaustauschharz in dem Wasser in einem Anteil von 0,5 bis 5 ml des nassen Harzes pro Liter Wasser vorhanden ist.

25. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 24, bei dem das Harz zurückgeführt und regeneriert wird.

26. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 25, bei dem das Verfahren den zusätzlichen Schritt der Desinfektion des Wassers einschließt.

27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem das Wasser mit Chlor desinfiziert wird.

28. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 27, bei dem das Verfahren eine Vorbehandlung ist, bevor das vorbehandelte Wasser einer Membranfiltration unterworfen wird.

29. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 27, bei dem das Verfahren eine Vorbehandlung ist, bevor das vorbehandelte Wasser einem Koagulations-/Sedimentations-Prozeß unterworfen wird.

30. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 29, bei dem das Verfahren nach der Behandlung mit dem Ionenaustauschharz den zusätzlichen Schritt der Behandlung des Wassers mit Aktivkohle einschließt.