Stand der Technik Wasserbehandlungsanlagen sind z. B. aus der EP 0305897 B1 (Henkel KGaA) bekannt. Das Kreislaufwasser wird durch Wärmetauscher geleitet, dort erwärmt und dann zum Kühiturm geführt.

Hier wird das Wasser durch Verdunstung im Luftstrom abgekühit und erneut zur Kühlung von An- lagen, Reaktoren usw. eingesetzt. Bei solchen offenen Kühisystemen ist es notwendig, die durch Verdunstung auftretenden Wasserverluste auszugleichen. Ferner müssen dem Kühtkreistauf- wasser Zusätze zur Verhinderung von Korrosionserscheinungen an metallischen Bauteilen sowie zur Verhinderung der Bildung organischer, anorganischer oder biologischer Ablagerungen zuge- geben werden. Bekannt ist, das verdampfte Wasser durch unbehandeltes Wasser, z. B. Trinkwas- ser oder Grundwasser, oder durch vorbehandeltes, z. B. entcarbonisiertes oder vollentsalztes Was- ser zu ersetzen. Durch den Zusatz von salzhaltigem Wasser, welches Calcium, Magnesium, Chlo- rid enthält, konzentrieren sich die Salze im Kühtsystem auf und führen im allgemeinen zu Ablage- rungen von Calcium und Magnesium insbesondere an Stellen höherer Temperatur. Höhere Chlo- ridgehalte fördern außerdem die Korrosion. Bekannt ist es, einen Teil des Kühlwassers von Zeit zu Zeit abzufluten, um die Salzkonzentration in einem tolerierbaren Umfang zu halten.

Um den Gehalt an suspendierten Feststoffen zu verringern, ist es bekannt, einen Teil des Kühl- wassers, im aligemeinen 5 % des umlaufenden Kreislaufwassers, als Teilstrom zu entnehmen und über Filtrationseinrichtungen zu führen. Dort werden die suspendierten Feststoffe aus dem Kreis- laufkohlwasser entfernt. Die Fiitereinrichtungen werden von Zeit zu Zeit durch Rückspülen mit dem Kreislauflkühlwasser gereinigt, wobei das Rückspülwasser als Abwasser abgeleitet wird. Das Rückspülwasser enthält nur etwa 1 % Feststoff. In Folge des oben genannten Abflutens eines Teil des Kühlwassers und des Ableitens des Rückspülwassers als Abwasser entsteht ein Verlust an Wasserbehandlungschemikalien, der laufend ausgeglichen werden muß. Bei größeren Kühtsyste- men ist dazu eine aufwendige Meß-und Regeleinrichtung erforderlich, wie sie beispielsweise in der bereits genannten EP 0305897 B1 beschrieben wird.

Ferner ist aufgrund der rechtlichen Vorgaben und der sensiblen chemischen Verhältnisse im Kreislaufkühlsystem, insbesondere was die Korrosion und die Ablagerungen betrifft, eine häufige chemisch-analytische Überwachung des Kreislaufkühlwassers erforderlich. Die bekannten, mit salzarmen bzw. salzfreiem Wasser betriebenen Systeme arbeiten ebenfalls nicht abwasserfrei, da die Filter durch Rückspülen gereinigt werden und das Rückspülwasser abgeleitet wird. Durch die- sen Verlust von Filterrückspülwasser ist daher ebenfalls eine häufige analytische Überwachung sowie ein laufendes Zudosieren von Wasserbehandlungsmitteln erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Art zur Be- handlung von Kreislaufwasser offener Umtaufkühtsysteme sowie ein entsprechendes Behand- lungsverfahren zu entwickeln, das folgenden Anforderungen genügt. Suspendierte Feststoffe sol- len weitgehend aus dem Kreislaufwasser entfernt werden, um die Ablagerungen zu verhindern und die Korrosionsrate herabzusetzen. Das gilt insbesondere für Feststoffe mit einer abrasiven Wir- kung. Die Anlage soll mit salzarmem und insbesondere salzfreiem Wasser zu betreiben sein, damit im Kreislaufkühlwasser wenig korrosionsfördernde Stoffe, z. B. Chloridionen oder Sulfationen, vorhanden sind. Ein abwasserfreier Betrieb soll möglich sein, so daß Wasserbehandlungsmittel nicht ausgetragen werden, um zum einen Betriebskosten einzusparen und zum anderen das Ein- tragen von Chemikalien in Gewässer zu vermeiden. Die Menge des zuzugebenden Wassers soll möglichst gering gehalten werden, wobei insbesondere nur das im Kühtturm verdunstete Wasser ersetzt werden soll. Diese Forderung soll durch ein möglichst abwasserfreies Betreiben der Anlage erreicht werden. Ein besonders stabiler Betrieb des Kühtsystems soll ermöglicht werden, welcher den chemisch-analytisch Kontrollaufwand bei kontinuierlich oder diskontinuierlich betriebenen Sy- stemen erheblich reduziert. Schließlich soll es möglich sein, bei diskontinuierlich betriebenen Sy- stemen auf die im Stand der Technik während der Stillstandsphasen erforderliche Zwangs- umwälzung zu verzichten.

Beschreibung der Erfindung Diese Aufgabe wird bei einer Anlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch ge- lost, daß die Filtereinheit einen Filter umfaßt, der ohne Rückspülung zu reinigen ist, wobei bei der Reinigung ein stichfester Rückstand, insbesondere mit mindestens 30 Gew.-% Feststoffanteil, ausgetragen wird.

Auf diese Weise wird ein abwasserfrei arbeitendes Kühisystem bzw. eine entsprechende Wasser- behandlungsanlage erreicht, wobei das Filtrat des Filters vollständig bzw. nahezu vollständig in das Kreislaufkühlwasser zurückgeführt wird. Ein Verlust von Wasserbehandlungschemikalien tritt dabei praktisch nicht auf, so daß eine laufende Nachdosierung dieser Behandlungsmittel nicht erforderlich ist. Da Abwasser nicht mehr anfällt, werden Betriebskosten eingespart und ein Eintrag von Chemikalien in Gewässer vermieden. Es muß nur noch das bei der Verdunstung verlorene Wasser ersetzt werden. Das im Stand der Technik zum Ersatz des bei der Filterreinigung anfallen- den Abwassers erforderliche Zusatzwasser wird jedoch eingespart. Durch den fehlenden Austrag von Wasserbehandlungschemikalien ist ein sehr stabiler Betrieb des Kühisystems möglich, und der Aufwand zur Kontrolle der Konzentration von Wasserbehandlungschemikalien kann sowohl bei kontinuierlich als auch bei diskontinuierlich betriebenen Systemen erheblich verringert werden.

Ferner wird die Arbeitssicherheit erhöht, denn der Umgang mit einer größeren Menge an Wasser- behandlungschemikalien, welche in der Regel Gefahrstoffe darstellen, und deren Lagerung wird erheblich vermindert. Da der Schwellenwert für die wasserrechtliche Genehmigungspflicht in Deutschland von 0,5 m3 Abwasser pro Tag unterschritten wird, bedarf der Kühiturmbetrieb keiner wasserrechtlichen Genehmigung. Bei Direkteinleitern enffällt die Abwasserabgabe.

Auch die ökologischen Vorteile sind erheblich, denn der abwasserfreie Betrieb spart Wasser ein und entlastet die Gewässer von Wasserbehandlungschemikalien.

Eine ständige Dosiereinrichtung für die Wasserbehandlungschemikalien, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt und auch dort notwendig ist, kann in der erfindungsgemäßen Anlage entfal- len, da ein Austrag von Chemikalien kaum stattfindet.

Die erfindungsgemäße Anlage und das weiter unten beschriebene entsprechende erfindungsge- mäße Verfahren laft sich für alle Kreistaufkühtsysteme einsetzen.

Um im Stand der Technik einen zu hohen Verlust von Wasserbehandlungsmitteln zu vermeiden, wird nur ein geringer Teilstrom, bezogen auf das umlaufende Kreislaufwasser, filtriert. Dagegen kann mit der erfindungsgemäßen Anlage bzw. mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein erheb- lich größerer Teilstrom mit einer entsprechend erheblich effektiveren Reinigung des Kreislaufwas- sers filtriert werden, wobei insbesondere vorgeschlagen wird, daß der Teilstrom, bezogen auf das umlaufende Kreislaufkühlwasser, bis zu 50 % betragen kann. Erfindungsgemäß ist ein Verlust an Wasserbehandlungschemikalien nämlich nicht zu befürchten, da abwasserfrei gearbeitet wird.

In einer einfachen Ausführungsform kann nur ein Filter innerhalb der Filtereinheit vorgesehen sein, welcher ohne Rückspülung zu reinigen ist. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Filterein- heit einen rückspülbaren ersten Filter und einen ohne Rückspülung zu reinigenden zweiten Filter umfaßt, wobei der erste Filter über eine Leitung für das verschmutzte Rückspülwasser mit dem Einlaß des zweiten Filters verbunden ist und der Filtratauslaß des zweiten Filters über eine Rück- führleitung mit dem Kreislaufstrom des offenen Umtaufkühtsystems verbunden ist. Dabei wird der erste, rückspülbare Filter zur unmittelbaren Reinigung des abgezweigten Teilstromes des Kreis- laufkühlwassers eingesetzt. Zur Rückspülung dieses Filters wird das Teilstromwasser oder ein anderer Anteil des Kreislaufkühlwassers verwendet. Das verschmutzte Rückspülwasser wird auf den nicht rückspülbaren Filter geleitet, wobei das Filtrat zurück in den Kreislauf geführt wird. Der am zweiten Filter anfallende Rückstand wird in stichfester Form ausgetragen, so daß nahezu das gesamte durch die Filtereinheit laufende Wasser wieder zurückgeführt wird. Der stichfeste Rück- stand kann auf einfache Weise entsorgt, z. B. deponiert werden, da er nicht stärker als üblicher Hausmüll belastet ist.

Als der ohne Rückspülung zu reinigende Filter können unterschiedliche Filterarten, z. B. nicht rückspülbare Trommelfilter und auch andere Filter, eingesetzt werden. Bevorzugt ist jedoch, wenn der ohne Rückspülung zu reinigende Filter als Bandfilter ausgebildet ist.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Zusatzwasserleitung an eine Quelle für vollentsalztes Was- ser angeschlossen ist. Damit werden keine neuen schädlichen Salze in das Kreislaufsystem ein- gebracht, wenn das im Kühtturm verdunstete Wasser ersetzt wird.

Alternativ ist es auch von Vorteil, wenn die Zusatzwasserleitung an eine Quelle für Dampfkonden- sat angeschlossen ist. Hier ergeben sich die gleichen Vorteile, denn das Dampfkondensat ist sehr salzarm. Es fällt bei den in der Industrie üblichen Heißdampfsystemen an, die zum Erhitzen von Reaktoren und anderen Anlagen gebraucht werden. Die nur sehr geringe Belastung des Konden- sates mit Feststoff stört beim Betrieb des Kühtsystems nicht.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Behandlung von Kreislaufwasser offener Um- taufkühtsysteme, insbesondere Kühtturmkreistaufsysteme, wobei ein Teilstrom des Kühlwassers abgezweigt, mittels einer von Zeit zu Zeit gereinigten Filtereinheit gereinigt und zurückgeführt wird und wobei Zusatzwasser dem Kreislaufwasser zugefügt wird.

Die oben genannte erfindungsgemäße Aufgabe wird hier dadurch gelöst, daß man zur Reinigung der Filtereinheit einen stichfesten Rückstand austrägt, der insbesondere mindestens 30 Gew.-% Feststoffanteilenthält.

Vorzugsweise reinigt man den Teilstrom mit einem rückspülbaren ersten Filter, reinigt den ersten Filter von Zeit zu Zeit durch Rückspülen mit dem Teilstromwasser, reinigt das dabei erhaltene ver- unreinigte Rückspülwasser mit einem zweiten Filter, trägt den Rückstand am zweiten Filter in stichfester Form aus und führt das Filtrat des zweiten Filters in den Kreislaufwasserstrom zurück.

Diese Ausgestaltung ist insbesondere für größere Kühisysteme von Vorteil, da es besonders effek- tiv arbeitet.

Zum Ausgleich des im Kühiturm verdampften bzw. verdunsteten Wassers ist es von Vorteil, wenn man nur salzarmes Zusatzwasser und insbesondere salzfreies Zusatzwasser dem Kreislaufwasser hinzufügt. In einer ersten vorteilhaften Variante wird vorgeschlagen, daß man vollentsalztes Was- ser als Zusatzwasser dem Kreislaufwasser zufügt. In einer zweiten, ebenfalls vorteilhaften Variante fügt man Dampfkondensat als Zusatzwasser dem Kreislaufwasser zu. Hier ergibt sich der weitere Vorteil, daß man für das Dampfkondensat, das ohnehin anfällt, wegen eventueller Verunreinigun- gen jedoch nicht zur Dampferzeugung genutzt werden kann, gegebenenfalls nach Wärmerückge- winnung eine sinnvolle Verwendung findet und es nicht, wie es üblich ist, als Abwasser austragen muß. Die entsprechenden wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile liegen auf der Hand.

Aufgrund der sehr geringen Calcium-und Magnesiumkonzentrationen im Kreislaufkühlwasser wer- den Ablagerungen verhindert. Ein stets optimaler Wärmeübergang wird erreicht, und die Umwälz- leistung kann reduziert werden. Instandhaltungs-und Wartungskosten werden durch die geringe Korrosionsrate und das Fehlen von Ablagerungen eingespart. Bei diskontinuierlichen betriebenen Systemen kann auf eine Zwangsumwälzung während der Stillstandsphasen verzichtet werden.

Diese Vorteile gelten insbesondere dann, wenn als Zusatzwasser ein salzfreies oder salzarmes Wasser in das Kreislaufkühlwassersystem gegebenenfalls unter Zusatz eines geeigneten Korrosi- onsschutzmittels eingespeist wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage anhand einer Zeich- nung näher beschrieben, welche ein schematisches Fließbild der Anlage zeigt.

Bei dem zur Atmosphäre hin offenen, abflutwasserfreien Kühtsystem handelt es sich um ein ab- wasserfreies Kühisystem, das mit salzarmem bzw. vollentsalztem Wasser betrieben wird. Die im Kühlwasser suspendierten Feststoffe werden durch ein Filtersystem in stichfester Form ausgetra- gen, das Filtrat wird vollständig in den Kreislauf zurückgeführt. In diesem Umtaufkühtsystem wird der Rücklauf des Kühlwassers über eine ein-oder mehrstufige Filtrationsanlage geführt. Der Anteil des zu filtrierenden Wassers, bezogen auf die Umsatzleistung, kann 5 bis 100 % betragen. Das Filtrat wird vollständig in den Kühiturm zurückgeführt. Flüssigkeitsverluste werden durch salzfreies oder salzarmes Wasser ausgeglichen. Der Rückstand der Filtration ist trocken bis stichfest und kann als Abfall entsorgt werden. Abwasser fällt bei dem Betrieb des Systems nicht an. In Figur 1 ist eine zweistufige Filtration dargestellt, die nachfolgend noch im einzelnen erläutert wird.

Als Korrosionsschutzmittel können alle bekannten Kombinationen eingesetzt werden, vorzugswei- se Molybdänverbindungen. Das System kann über den gesamten pH-Bereich betrieben werden, bei Einsatz von Molybdänverbindungen vorzugsweise bei pH 6 bis 9. Das System arbeitet auf- grund der Abwasserfreiheit stabil, und es kann in der Regel auf eine pH-Nachführung verzichtet werden.

Das System kann mit allen gängigen Bioziden gefahren werden, vorzugsweise jedoch mit solchen, bei deren Zersetzung keine Rückstände im Kreislaufkühlwasser verbleiben, z. B. Wasserstoffpero- xid und Ozon.

Mit der in Figur 1 dargestellten Anlage wird Kühlwasser über eine Hauptstromleitung 1 mittels einer Umwälzpumpe 2 zu einem Verbraucher, nämlich einem Wärmetauscher 3, geleitet und von dort in einen Kühtturm 4 geführt, wo sich das im Wärmetauscher 3 erhitzte Wasser wieder abkühlt. Von dort wird es wieder in die Leitung 1 eingespeist.

Das im Kühtturm 4 verdunstete Wasser wird über eine Zusatzwasserleitung 5, welche mit vollent- salztem Wasser oder Dampfkondensat betrieben wird, ausgeglichen. Eine am Auslaß der Leitung 5 angeordnete Niveau-Regeleinrichtung 6 ist in Figur 1 schematisch angedeutet.

An den durch die Leitung 1 fließenden Kreislaufwasserstrom ist eine Rohrleitung 7 angeschlossen, um einen Teilstrom abzuzweigen, der nach Reinigung in einem ersten Filter 8 wieder in das Kreis- laufwasser zurückgeführt wird. Der erste Filter 8 ist von Zeit zu Zeit durch Rückspülung mit dem Teilstromwasser zu reinigen. Dabei wird das verschmutzte Rückspülwasser über eine Leitung 9 in einem Behälter 10 für das verschmutzte Rückspülwasser 11 gesammelt und von dort einem Band- filter 12 zugeführt. Das erhaltene Filtrat 13 wird mittels einer Pumpe 14 über eine Rückführleitung 15 dem Kreislaufwasserstrom, im vorliegenden Beispiel direkt dem Kühtturm 4, zurückgeführt. Der auf dem Bandfilter 12 verbleibende stichfeste bis trockene Rückstand fällt in einen Feststoffbehäl- ter 16 und wird dort bis zur Deponierung gesammelt.

Bezugszeichenliste 1 Hauptstromleitung 2 Umwälzpumpe 3 Wärmetauscher 4 Kühiturm 5 Zusatzwasserleitung 6 Niveau-Regeleinrichtung 7 Rohrleitung 8 erster Filter 9 Leitung 1 0 Behälter<BR> 11Rückspü ! wasser 12 Bandfilter, zweiter Filter 13 Filtrat 14 Pumpe 15 Rückführleitung 16 Feststoffbehälter