DE4133531A1 - Verfahren zur kombinierten mechanisch/chemischen brunnenregenerierung und vorrichtung zur durchfuehrung hierfuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kombinierten mechanisch/chemischen Brunnenregenerierung unter Verwendung eines Brunnenreinigungsgerätes mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE-PS 9 72 254 ist eine Vorrichtung zum Reinigen und desinfizieren von zylinderischen Filtertiefbrunnen mittels Preßluft bekannt, bei der über einen in einem Filterrohr auf- und abbewegbaren und gegenüber der Filterrohrwandung an einem oberen und unteren Rand abdichtbaren Reinigungskörper Reinigungsflüssigkeit durch die Filterschlitze hindurch in den Filterkies eingepreßt wird, der ggf. feste, flüssige oder gasförmige Reinigungs- und Desinfektionsmittel beigesetzt werden. Der bewegliche Reinigungskörper ist oben und unten mit je einem Gummischlauch versehen, der bei Bewegung leer ist und sich beim Arbeitsvorgang durch Füllen mit Preßluft den Unebenheiten des Filterrohres anpaßt und dadurch ein vollständiges Abdichten und Festhalten des sonst beweglichen Reinigungskörpers an der Filterrohrwandung bedingt. Der so gebildete Kammerbereich ist der Arbeitsabschnitt des Brunnenreinigungsgerätes.

Ein Brunnenreinigungsgerät, wie es im Zusammenhang mit dem gattungsgemäßen Verfahren verwendet wird, ist aus der DE-PS 9 73 316 bekannt. Das Brunnenreinigungsgerät zum Regenerieren, Reinigen oder Desinfizieren von Tiefbrunnen nach dieser Druckschrift weist drei Kammern dann auf, wenn die Schläuche auf den als Trennelementen vorgesehenen Zylindern aufgeblasen sind. Dabei sind zwei Kammern als Arbeitsabschnitte ausgebildet und die dazwischenliegende Kammer als Absaugkammer vorgesehen, über die in den Arbeitsabschnitt eingebrachtes Regenerat nach dem Durchdringen der Filterwände und der dahinter sich befindenden Kiesschichten des Brunnens abgesaugt wird. Während des Absaugens erfolgt gleichzeitig die mechanisch/chemische Reinigung. Durch die Trennelemente mit den Abdichtungen ist die jeweilige Filterfläche begrenzt. In diese wird Luft oder Wasser eingedrückt oder in Wechselwirkung durch die Absaugpumpe hineingedrückt. Die Tauchpumpe ist in dem Etagengestell in der mittleren Kammer fest verankert, so daß die Reinigungsströmungen wahlweise erzielbar sind.

Weiterhin ist ein Brunnenreinigungsgerät für das gattungsgemäße Verfahren aus der DE 29 47 282 A1 bekannt, das zwei Kammern aufweist, die durch drei Trennelemente gebildet werden, von denen das mittlere Trennelement einen mittleren Durchbruch für eine umsteuerbare Pumpe aufweist, so daß eine Strömung des Brunnenwassers, zugesetzt mit Reinigungsflüssigkeit aus der einen Kammer in die andere gepumpt wird, wodurch gleichzeitig das Brunnenwassergemisch durch die Filterwände und die dahinterliegenden Filterkiesschichten des Brunnens strömt und den Reinigungseffekt bewirkt. Zur Abdichtung der Trennelemente werden die aufgezogenen Gummischläuche mit Brunnenwasser mit einer im Etagengestell vorgesehenen Pumpe gefüllt. Das verunreinigte Schmutzwasser kann sodann nach oben abgepumpt werden.

Gegen die Verwendung von Preßluft beim Durcharbeiten eines Brunnens bestehen erhebliche Bedenken, da durch die Belüftung das Eisen und Mangan im Untergrund ausfallen und dadurch erst recht die Wasserpassagen behindert oder sogar blockiert werden können.

Aus der Wasseraufbereitungstechnik ist es bekannt, Fe/Mn-haltiges Wasser zu belüften, um es in eine filtrierbare Form zu bringen, um Eisen- und Mangananteile bewußt ausfallen lassen zu können. Im Grundwasser, z. B. einem Triefbrunnenwasser, welches von Sauerstoff O₂ frei ist, liegen Eisen und Mangan als lösliche Verbindungen zweiwertig vor. Wird dem Wasser Sauerstoff zugesetzt, so wird das Eisen zum drei- und das Mangan zum vierwertigen oxidiert. Hierbei entstehen schwerlösliche Stoffe, sog. Oxidhydrate, die zuerst koloidal gelöst sind und nach einer gewissen Zeit als feine Trübung ausflocken. Dieser Mechanismus läuft auch dann ab, wenn Preßluft zum Durchblasen der Filterwände, also zum mechanischen Reinigen der Filterwände und der Kiesschichten, verwendet wird. Um nun in einem Sandfilter in einem Wasserwerk bewußt abgelagerte Fe/Mn-Teilchen wieder zu entfernen, ist es erforderlich, daß ein- bis zweimal pro Woche in der Wasseraufbereitungsanlage derartige Sandfilter rückgespült werden. Grundsätzlich kann ähnliches auch durch Umkehr der Strömungsrichtung in einem Tiefbrunnen mit dem Brunnenreinigungsgerät bewirkt werden, wonach die verunreinigte Brunnenwassermischung abgepumpt werden muß. Der Ablagerungsprozeß kann aber sehr schnell vonstatten gehen, insbesondere dann, wenn Eisen- und Manganablagerungen bereits in kristalliner Form zum Verschließen der Filterwand und des Kieses geführt haben. In solchen Fällen ist auch mit einer Umkehr der Strömungsrichtung im Fall der Reinigung mit Preßluft nicht viel auszurichten. Ein Reinigungseffekt auch unter Hinzufügung von Spülflüssigkeit ist mit den bekannten Verfahren nur mehr oder minder empirisch optimierbar. Wird z. B. Säure als Reinigungsmittel eingegeben und beim Reinigungsprozeß Brunnenwasser mit den Verunreinigungsteilchen und dem Regeneratgemisch abgepumpt und der PH-Wert in einem Absetzbehälter ermittelt und entsprechend über eine Zuführungsleitung Konzentrat nach der Meßwerterfassung hinzugesetzt, so bedeutet dies, daß der Reinigungseffekt anhand des PH-Wertes immer erst dann meßbar ist, wenn der PH-Wert des aus dem Brunnen abgepumpten Gemisches festgestellt wird, und zwar im Vergleich zum PH-Wert des Gemisches in der Zuströmleitung. Wird nun infolge des Reinigungsprozesses festgestellt, daß der PH-Wert des abgepumpten Brunnenwassergemisches einem bestimmten Sollwert entspricht, der die optimale Reinigung signalisiert, d. h. daß der PH-Wert in etwa gleich ist, jenem der über die Zuströmleitung zugesetzten Reinigungsflüssigkeit, so ist dies ein Indiz dafür, daß der Reinigungsprozeß abgeschlossen ist. Für diesen Fall wird die Zuführung weiteren Regenerats abgestellt und aus dem Brunnen das Regenerat und das mit kristallinen Ablagerungen verschmutzte Wasser abgepumpt, das als säurehaltiges Wasser besonders entsorgt werden muß und nicht in das Oberflächenentwässerungssystem ohne weiteres eingegeben werden kann. Es versteht sich von selbst, daß z. B. bei Tiefbrunnen, die besonders viel Brunnenwasser, das mit dem Regenerat verunreinigt ist, abgepumpt werden muß, da über die lange Zuströmleitung das darin enthaltene Regenerat noch nachfließt. Ebenso ist eine Erfassung des PH-Wertes des abgepumpten Gemisches erst mit einer längeren Zeitverzögerung möglich, da aus dem Brunnen über die langen Leitungen das Wasser abgepumpt und in einen Absetzbehälter eingegeben wird, in welchem der PH-Wert der Brunnenflüssigkeit ständig überprüft wird. Auch dies führt dazu, daß erheblich mehr Mengen an verunreinigtem Brunnenwasser abgepumpt und entsorgt werden müssen, als dies vom Reinigungsprozeß her in dem Tiefbrunnen erforderlich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kombinierten mechanisch/chemischen Brunnenregenerierung zu entwickeln, mit dem eine effizientere Reinigung erzielbar ist, die ein schnelleres Reagieren ermöglicht und vermeidet, daß unnötig viel Brunnenwasser, das mit gelösten und kristallinen Ablagerungen nach dem Reinigungsprozeß und mit zugeführtem Regenerat gemischt ist, abgepumpt werden muß. Ebenso soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

Zur Lösung der Aufgabe sind im Kennzeichen des Anspruches 1 fünf Verfahrensschritten angegeben, bei deren Einhaltung ein optimaler Reinigungseffekt bei gleichzeitig kurzen Reaktionszeiten bezüglich der Zufuhr von Regenerat und Druckmittel gegeben ist.

Das Eingeben des Regenerats vor Druckmittelbeaufschlagung für den Reinigungsprozeß in den Arbeitsabschnitt hat im Hinblick auf die Ausflockung und kristalline Bildung von Fe/Mn den Vorteil, daß die Geschwindigkeit der Oxidation verkleinert wird. Sie wird umso kleiner, je niedriger der PH-Wert ist. Bei Einsatz von z. B. Salzsäure mit einem PH-Wert von 2 bis 3 im Arbeitsbereich ist deshalb auch bei Druckbeaufschlagung mittels Druckluft eine Oxidation auszuschließen. Dies gilt auch, falls Spülflüssigkeiten, z. B. mit Oxidationsmitteln versetzt, anstelle von Druckluft eingegeben werden. Andererseits wird durch die Druckmittelbeaufschlagung der Reinigungseffekt in bekannter Weise wesentlich erhöht, da die mechanische Reinigung durch die Strömungszirkulation des Brunnenwassers - mit dem Regenerat versetzt - durch die Filterwand und die Kiesschichten zur schnelleren Ablösung der kristallinen Ablagerungen führt. Die konstante oder stoßweise Zusetzung von Regeneraten sichert, daß auch bei länger anhaltendem Reinigungsprozeß, z. B. unter Verwendung von Druckluft, es nicht zu Oxidationen kommt, auch dann nicht, wenn die Strömungsrichtung einseitig beibehalten wird.

Der erzielte Reinigungseffekt kann auf verschiedene Weise gemessen und überprüft werden. Eine Methode besteht darin, den Filterwiderstand der Filterwand und der Kiesschicht durch die Referenzdruckmeßmethode bei der Beaufschlagung mit Druckmitteln festzustellen. Die hierfür anzuwendende Methode ist z. B. aus der älteren Patentanmeldung P 40 32 118.5-25 bekannt. Die Druckmeßeinrichtung ist dabei in eine Verbindungsleitung zwischen einer Referenzdruckleitung, die in den Arbeitsbereich mündet, und der Druckleitung, über die das Druckmittel in den Arbeitsbereich eingegeben wird, vor und hinter einem Ventil vorgesehen oder in einem parallel zur Verbindungsleitung angeordneten Nebenschlußrohr. Bei anderen Referenzdruckmeßeinrichtungen wird lediglich der normale Wasserdruck in dem Etagengestell festgestellt und dieser mit dem beaufschlagten Luftdruck verglichen und in Abhängigkeit davon der Filterdurchgangswiderstand ermittelt. Selbst wenn die Schlitze in der Filterwand des Filterrohres durch kristalline Ablagerungen verschlossen sind, wird mittels der PH-Wertmessung oder alternativ oder ergänzend vorgesehenen Leitwertmessung bzw. der Eisenionenmessung in den benachbarten Kammern zum Arbeitsabschnitt dieses festgestellt, so daß eine höhere Konzentration der Säure, die als Regenerat zugesetzt wird, eingegeben werden kann, um die kristallinen Ablagerungen aufzulösen, damit für den kombinierten mechanisch/chemischen Reinigungsprozeß durch das Druckmittel die Reinigungsflüssigkeit durch die Schlitze in der Filterwand und die dahinter gelagerte Kiesschicht strömen kann. Dabei wird die Veränderung der chemischen oder elektrischen Größen mit den Meßsonden kontinuierlich erfaßt. Diese Werte geben zugleich die Effizienz des Reinigungsprozesses an.

Voraussetzung des Verfahrens ist es, daß eine hermetische Abdichtung des Arbeitsbereiches gegenüber den Nachbarbereichen sichergestellt ist. Bürsten-, Lippen- oder Scheibenabdichter sind insofern nur bedingt verwendbar. Die angegebenen Abdichtmittel hingegen gewährleisten auf jeden Fall, daß die Messungen nicht verfälscht werden und die Tiefenwirkung erzielt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.

Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens in den verschiedenen Ausbaustufen sind in den Ansprüchen 11 bis 16 angegeben.

Für den Fall, daß das Verfahren und eine Vorrichtung so ausgebildet ist, daß nach Einführen des Regenerats stoßweise die Druckmittelbeaufschlagung erfolgt, wird gewissermaßen eine kurzzeitige Wechselströmung erzeugt, bei der eine erhöhte mechanische Reinigungswirkung zusätzlich zur chemischen erzielt wird. Der Reinigungsprozeß kann dadurch wesentlich verkürzt werden. Zum Schluß des Reinigungsprozesses, wenn also festgestellt wird, daß die Meßwerte der Meßsonden optimal liegen, wird sowohl die Regeneratzuführung gestoppt als auch die Druckmittelbeaufschlagung, so daß ohne Verzögerung und ohne weiteres Nachfließen von Regenerat das mit Brunnenwasser und aufgelösten Ablagerungssedimenten verunreinigte Brunnenwasser abgesaugt werden kann. Die Menge ist dabei gegenüber bekannten Verfahren wesentlich geringer, so daß auch die Entsorgungsprobleme des säurehaltigen Abwassers geringer sind.

Die Druckmittelbeaufschlagung bewirkt, daß das Regenerat mit größtmöglicher Intensität durch die Filterwand und den Filterkies gepreßt wird. Bei 80 m Brunnentiefe sind z. B. Arbeitsdrücke von 35 bar, bei einem Arbeitsabschnittvolumen von 20 l üblich. Der PH-Wert im Arbeitsabschnitt sollte 2 betragen und der Brunnen im Bereich des Reinigungsabschnittes komplett eingesäuert sein, d. h. es wird bereits vor dem Reinigungsprozeß genügend säurehaltiges Regenerat eingeführt.

Die Vorteile gegenüber bekannten Verfahren lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• - individuelle Bearbeitung der einzelnen Arbeitsabschnitte innerhalb der zu reinigenden Filterstrecke des Tiefbrunnens
• - optimale Abdichtung des Arbeitsabschnittes
• - bestmögliche Tiefenwirkung des Regenerats durch pulsierendes Einpressen und Absaugen des Regenerat/Brunnenwassergemisches in bzw. aus den Filterkies und den angrenzenden Schichten
• - objektive Messung des Filterwiderstandes im Arbeitsabschnitt durch die Erfassung der im Spülvorgang entstehenden Druckdifferenz im Arbeitsabschnitt
• - Verkürzung der Bearbeitungsdauer der einzelnen Reinigungsabschnitte durch die Messung wichtiger Prozeßparamater (z. B. pH-Wert) innerhalb des Arbeitsabschnittes
• - minimaler Einsatz von Chemikalien durch permanente Messung des pH-Wertes und anderer chemischer Meßgrößen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in Fig. 1 schematisch dargestellten Brunnenreinigungsgerätes sowie des in Fig. 2 angegebenen Flußdiagramms näher erläutert.

Das Brunnenwasser sammelt sich in dem Brunnenschacht 6. In dem Brunnenschacht 6 ist ein Brunnenreinigungsgerät eingeführt, das aus einem unteren, länglichem Arbeitszylinder 9, als Doppeltrennelement ausgelegt, besteht und das oben eine erste und unten eine zweite Manschette 10, 11 aufgezogen hat. Die Manschetten 10 und 11, die z. B. aus armierten oder aus einem dickwandigen Gummi bestehen, bilden die Abdichteinrichtung des Arbeitsabschnittes 13, also eine Kammer des Mehrkammernetagengestells. Sie werden über eine Druckleitung 1, z. B. einem Hochdruckgewebeschlauch, mit Druckluft aufgeblasen, so daß zwischen ihnen und der Mantelfläche des Arbeitszylinders 9 und der Schachtwand eine Kammer gebildet wird, die den Arbeitsabschnitt 13 bildet. In den Arbeitsabschnitt 13 wird über eine Hochdruckleitung 24 Druckluft für die Kiesspülung und die Spülung der Durchdringungsöffnungen 14 in der Schachtwand 7 gepreßt oder aber auch mit Luft und Reinigungsmittel versetztes Reinigungswasser zugeführt, das unter hohem Druck die Durchdringungsöffnungen 14 und die Kiesschichten 8 durchströmt und in die darüber sich befindende Kammer 15 im Saugbereich fließt. Der Saugbereich 15 wird durch den Arbeitszylinder 9 mit der Manschette 10 und durch das obere Trennelement 16 gebildet. Dieses Trennelement 16 weist ebenfalls eine auf den Zylinder aufgezogene Manschette 17 auf, die über die Druckleitung 1 über einen einmündenden Abzweig mit Druckluft aufgeblasen wird, so daß sie dichtend an der Innenwand des Filterrohres 7 anliegt. In Verlängerung mit der Druckleitung 1 ist die verbindende Druckleitung 12 zu den Manschetten 10 und 11 zum Arbeitszylinder 9 eingezeichnet.

Es ist ersichtlich, daß der Arbeitszylinder 9 auch aus einzelnen Trennelementen gebildet sein kann. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Ausführungsvorrichtung erstrecken sich nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. Das aus dem Arbeitsbereich 13 bei Druckbeaufschlagung strömende, mit Regenerat versetzte Wasser strömt in den Saugbereich 15 und wird von einer - nicht dargestellten - Injektorpumpe, die über den Anschluß 2 mit Druckluft beaufschlagt wird, über die Ableitung 5 nach außen gepumpt. Ein Teil oder die gesamte abgepumpte Menge wird über die weiterhin darüber eingezeichnete Abströmleitung 18 einem Absetzbehälter 19 zugeführt, aus welchem das mit Regenerat versetzte Brunnenwassergemisch entnommen und über eine Pumpe 20 in einer Verbindungsleitung sowie über ein Abstellventil 21 der Regenratzuführungsleitung 3 zugeführt und in den Arbeitsabschnitt 13 gepumpt wird.

Weiterhin ist im Saugabschnitt 15 eine PH-Wertmeßsonde 22 vorgesehen. Das Meßanzeigegerät 23 befindet sich in der auf dem Boden aufgestellten Apparatur oder ist Bestandteil eines hier nicht weiter dargestellten Meßerfassungsgerätes, das zugleich Steuerfunktionen wahrnimmt. Ferner ist eine Zuströmleitung 24 vorgesehen, über die Druckmittel, bevorzugt Preßluft, in den Arbeitsabschnitt 13 gepreßt wird. Weiterhin ist eine Referenzdruckleitung 4 vorgesehen, mittels der der in dem Arbeitsabschnitt 13 aufgebaute Druck festgestellt wird. Es sei angenommen, daß die Referenzdruckleitung 4 mit Druckluft beaufschlagt ist, so daß in die Druckleitung kein Brunnenwasser oder Spülflüssigkeit aufsteigen kann. Der gemessene Druck, der auch auf andere Art und Weise, z. B. mittels Drucksensoren, in dem Arbeitsabschnitt 13 gemessen werden kann, wird ermittelt. Nunmehr kann in Abhängigkeit von dem ermittelten Druck, der eine Größe des Filterdurchflußwiderstandes ist, beispielsweise die Druckluftbeaufschlagung mit Preßluft über die Zuleitung 24 gesteuert werden.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung unter Einbeziehung der verfahrensrelevanten Schritte wird nachfolgend kurz beschrieben:

Das in den Tiefbrunnen abgesenkte Etagengestell mit den Kammern bildenden Manschetten wird für den Arbeitsvorgang in dem Filterrohr durch Aufblasen der Manschetten fixiert. Sodann wird über einen Konzentratbehälter säurehaltiges Regenerat in den Arbeitsabschnitt 13 über die Zuleitung 3 gepumpt. Die dabei eingepumpte Menge sollte zumindest so groß sein, daß sie dem Arbeitsvolumen des Arbeitsabschnittes entspricht. Sofern die Filterschlitze 14 noch nicht gänzlich durch kristalline Ablagerungen verschlossen sind, dringt das Regenerat beim Einbringen bereits in die benachbarten Kiesschichten 8 und gelangt so auch in den Saugabschnitt 15, in welchem sich die Meßsonde 22 zur Feststellung des PH-Wertes befindet. Anhand des gemessenen und angezeigten PH-Wertes im Meßgerät 23 kann somit festgestellt werden, ob bereits bei Ersteinbringung des Regenerats Veränderungen des PH-Werts auftreten. Nunmehr wird über die Druckmittelzuführungsleitung 24 der Arbeitsbereich mit Preßluft beaufschlagt, so daß das mit Regenerat angereicherte Brunnenwassergemisch aus dem Arbeitsbereich 13 durch die Filterwand 14 in die Kiesschicht gepreßt wird, wodurch der chemische und mechanische Reinigungsprozeß ausgelöst wird. Das beigegebene Regenerat bewirkt dabei eine chemische Reinigung, d. h. die kristallinen Ablagerungen werden abgelöst oder aufgelöst und gelangen so in das Brunnenwassergemisch, das über das Absaugrohr 5 in den Ablagebehälter 19 abwechselnd mit dem Spülgang gepumpt wird und unter Zusatz von Regenerat dem Kreislauf wieder zugeführt wird.

Durch pulsweise Beaufschlagung mit Druckmittel über die Zuleitung 24 wird zudem erreicht, daß gewissermaßen pulsierend die Kiesschichten bewegt werden, wobei die Pulsfrequenz so gewählt sein sollte, daß keine Verdichtung der Kiesschichten bewirkt wird.

Im Laufe des Reinigungsprozesses verändert sich der PH-Wert drastisch und erreicht bei Beendigung des Reinigungsprozesses annährend jenen PH-Wert des Regeneratgemisches, das über die Zuleitung 3 zugeführt wird. Wenn dieser Zustand erreicht wird, wird das Ventil 21 sofort geschlossen, so daß kein Regenerat oder Regeneratgemisch mehr in den Brunnen gelangen kann. Das verunreinigte Wasser wird sodann abgepumpt sowie die Druckmittelbeaufschlagung abgestellt. Dieser Prozeß kann vollautomatisch über ein entsprechendes Meßerfassungs- und -steuergerät erfolgen, wobei die Messung des PH-Wertes im Brunnen, alternativ die Messung des Leitwiderstandes des verunreinigten Brunnenwassers bzw. die Messung des Eisenionengehaltes für die Ablaufsteuerung herangezogen werden kann. Ergänzend hierzu ist es zweckmäßig, auch den Filterdurchflußwiderstand zu erfassen und für die Steuerung heranzuziehen. Die Steuerungsmöglichkeiten sehen in jedem Fall vor, daß in Abhängigkeit des während des Reinigungsprozesses festgestellten Meßwertes (PH-Wert) und/oder Filterdurchflußwiderstand und/oder Eisenionengehalt und/oder Leitwert das Brunnenwasser gesteuert. Nachdem der Reinigungsprozeß abgeschlossen ist, muß selbstverständlich das durch das Regenerat verunreinigte und damit in der Wasserqualität beeinträchtigte Brunnenwasser abgepumpt werden, bis die gewünschte Wasserqualität wieder erreicht ist, die die bestimmungsgemäße Verwendung des Brunnenwassers ermöglicht. Bedingt dadurch, daß der Meßwert im Absaugbereich direkt im Etagengestell ermittelt wird, ist eine schnelle Reaktion möglich, so daß sofort die Zuführung des Regenerats gestoppt werden kann und weitere Verunreinigungen des Brunnenwassers nicht gegeben sind. Das mit Säure angereicherte, abgepumpte Wasser kann sodann in geringeren Mengen der Entsorgung zugeführt werden als dies nach den bekannten Verfahren möglich ist.

Dadurch daß die Meßwerterfassung sowohl des PH-Wertes oder der alternativen Werte in dem Etagengestell erfolgt, ist weiterhin auch der Reinigungsprozeß vor Ort ständig kontrollierbar und keine Zeitverzögerung gegeben, so daß die Brunnenreinigung unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, wie sie hier beschrieben worden ist, eine schnellere und effizientere Reinigung des Brunnens ermöglicht.

Der Arbeitsablauf ist in einen Flußdiagramm in Fig. 2 beispielhaft angegeben.

Claims (16)

1. Verfahren zur kombinierten mechanisch/chemischen Brunnenregenerierung unter Verwendung eines Brunnenreinigungsgerätes mit einer in einem Brunnenschacht aus Filterwänden bewegbaren Etagenanordnung aus quer zur Schachtlängsachse verlaufenden Trennelementen mit Abdichteinrichtungen zur Bildung von einer oder mehreren aneinandergereihten Kammern, welche Abdichteinrichtungen aus einer oder mehreren auf der Umfangsmantelfläche von Zylindern auf gebrachten Manschetten, Hohlreifen oder Schläuchen aus elastischem Material bestehen, die mit einem Druckmedium aufblasbar oder auffüllbar sind und dabei abdichtend gegen die Innenflächen der Filterwand drücken, wobei mindestens eine Kammer einen Arbeitsabschnitt bildet, in die ein Regenerat einbringbar ist, und mindestens eine weitere Kammer oder der Bereich ober- oder unterhalb als Saugabschnitt vorgesehen ist, aus dem das Brunnenwasser, mit Regenerat und gelösten sowie abgetragenen kristallinen Ablagerungsteilen angereichert, absaugbar ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) In den Arbeitsabschnitt (13) wird eine Säure oder ein Säuregemisch als Regenerat mit einem bestimmten PH-Wert in einer solchen Menge gepumpt, daß das Gemisch aus Brunnenwasser und Regenerat einen annähernd bestimmten gewünschten PH-Wert annimmt.
• b) Der Arbeitsabschnitt (13) wird mit einem Druckmittel, wie Spülwasser oder Preßluft, beaufschlagt, wobei der Druck des Druckmittels in Abhängigkeit von dem während der Druckbeaufschlagung ermittelten Filterdurchlaßwiderstand und/oder von den nach Verfahrensschritt c) ermittelten Werten gesteuert wird, wobei das Regenerat unter Tiefenwirkung in die Kiesschichten gepreßt wird.
• c) In dem Saugabschnitt (13) oder in einer weiteren Kammer (15) wird der PH-Wert oder andere elektrische oder chemische Größen, wie Eisenionenkonzentration, des Brunnenwassergemisches permanent gemessen.
• d) Die Zuführung und Dosierung des Regenerats wird in Abhängigkeit von den Meßwerten nach dem Verfahrensschritt c) gesteuert und die Zufuhr in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten der Größen und/oder vorgegebenen Sollwerten des Filterdurchlaßwiderstandes unterbrochen.
• e) In Abhängigkeit von der Unterbrechung der Zufuhr des Regenerats wird die Absaugpumpe gesteuert und bleibt mindestens so lange eingeschaltet, bis die nach dem Verfahrensschritt c) fortlaufend ermittelten Werte den Mindestanforderungen an die Brunnenwasserqualität entsprechen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regenerat während der Druckmittelbeaufschlagung kontinuierlich oder pulsweise gesteuert zugesetzt wird, wobei die Menge und die Dauer der Injektion von dem gemessenen PH-Wert, dem Leitwert und/oder dem Eisenanteil und/oder dem gemessenen Filterwiderstand eingestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsbereich (13) mit Druckmittel zeitlich begrenzt wiederholt beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Regenerat nur während der Zeit in die Arbeitsabschnitte (13) eingebracht wird, in welcher keine Druckmittelbeaufschlagung erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelbeaufschlagung des Arbeitsbereiches zyklisch und pulsweise erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterwiderstandsmessung durch die Referenzdruckmessung bei Beaufschlagung durch das Druckmittel kontinuierlich erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Regenerats bei minimalem Filterdurchlaßwiderstand unterbrochen und die Druckmittelbeaufschlagung abgeschaltet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmittel Druckluft eingesetzt und mit ca. 35 bar in den Arbeitsbereich (13) gedrückt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Messen eines PH-Wertes, der dem gewünschten PH-Wert in dem Arbeitsabschnitt in etwa entspricht, die Zuströmungsleitung des Regenerats (3) gesperrt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in Verbindung mit einem Brunnenreinigungsgerät, in welchem aus einer Kammer, die den Arbeitsbereich (13) bildet, in eine zweite Kammer (15) durch die Filterwände (14) hindurch umsteuerbare Pumpen Brunnenwasser mit Regenerat in einer Richtung oder mit wechselnder Richtung durch eine zwischen den Kammern (13, 15) in der Trennwand eingesetzte steuerbare Pumpe pumpen, wobei die eingestellte Förderleistung die Druckmittelbeaufschlagung bildet oder eine weitere Druckmittelbeaufschlagung durch Einbindung einer Druckmittelzuführleitung (24) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Arbeitsbereich (13) eine Zuströmungsleitung (3) für das Regenerat und eine Druckmittelzuführleitung (24) für das Druckmittel mündet, und daß zur Dosierung des Regenerats und zur Beaufschlagung mit Druckmitteln steuerbare Ventile (21) in den Zuführungsleitungen (3, 24) vorgesehen sind, und daß in einer weiteren Kammer (15) oder oderhalb oder unterhalb des Arbeitsabschnittes (13) ein PH-Meßsensor (22), ein Leitwertmeßsensor oder eine Eisenionenmeßeinrichtung vorgesehen sind und/oder eine Referenzdruckmeßeinrichtung mit einer Referenzdruckmeßleitung (4) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte einem Meßerfassungsgerät (23) zugeführt werden, das anhand eines Steuerprogrammes in Abhängigkeit von den Meßwerten:

• a) den Druck in der Druckmittelzuführungsleitung;
• b) die Dosierung des Regenerats steuert;
• c) in Abhängigkeit von dem PH-Wert, dem Leitwert oder der Eisenionenkonzentration die Absaugpumpe nach Beendigung des Reinigungsprozesses erst dann abschaltet, wenn das Brunnenwasser nahezu entsäuert ist bzw. der Qualität vor dem Reinigungsprozeß entspricht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Ventil in der Zuführungsleitung des Regenerats im Bereich des Austritts der Regeneratszuführungsleitung vor dem Arbeitsabschnitt vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Saugabschnitt (13) abgesogene Brunnenwassergemisch einem Mischbehälter (19) zugeführt wird und dem Gemisch konzentriertes Regenerat zugesetzt wird, und daß das auf einem bestimmten PH-Wert eingestellte Regeneratgemisch in den Arbeitsabschnitt (13) gedrückt wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Meßerfassungsgerät (23) eine Sichtanzeige vorgesehen ist, die die gemessenen Meßwerte anzeigt.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 in Verbindung mit den Ansprüchen 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die die Pumpe in den Verbindungsstegen zwischen zwei benachbarten Kammern, von denen die eine den Arbeitsabschnitt bildet, steuert und während des Betriebes die Absaugpumpe nur mit minimaler Leistung arbeitet oder außer Betrieb gesetzt ist oder derart eingestellt ist, daß die Wirkung der Absaugpumpe unterstützt wird.