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Page 1 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
SBF Fortbildung, Sicherheit im Umgang mit Chlor und Chemie
Optimale Badewasserqualität durch clevere
Regelung und effiziente DosierungFortbildung für Betriebsleiter, Schwimmmeister und technisches Personal im Schwimmbadbereich
20. März 2012Hannover Congress Centrum, Theodor-Heuss-Platz 1-3, 30175 Hannover
Referent: Dipl.-Ing. Georg Csontos
For internal use only / Copyright © Siemens AG 2012. All rights reserved.
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Krankheitsbilder durch ungenügende Qualität des Badebeckenwassers
Warmbeckenfolliculitis (Hot tubfolliculitis) bzw. Pseudomonas Folliculitis
Folliculitis = Entzündung der Haarwurzel verursacht durch Pseudomonas Aeruginosa
Tritt bevorzugt auf in Whirl Pools, Warmbecken, Wasserrutschen, Therapiebecken oder in Massageschwämmen.
Kinder sind anfälliger als Erwachsene, vermutlich durch längere Badezeiten und empfindlichere Haut
Ref. Geimer 2007,Product Stewardship and the Challenges of Product Stewardship and the Challenges of Swimming Pool DisinfectionSwimming Pool DisinfectionPeggy Geimer, MDCorporate Medical DirectorArch Chemicals16 March 2007
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Krankheitsbilder durch ungenügende Hygiene im Bad
Pilzerkrankungen der Haut:
Auslöser der Infektion sind Pilzsporen
Krankheitsbild:Rötung der Haut, Jucken, Nässen In der Folge Streptokokkeninfektion und Ausbildung einer Wundrose möglich.
Ref. Geimer 2007,Product Stewardship and the Challenges of Product Stewardship and the Challenges of Swimming Pool DisinfectionSwimming Pool DisinfectionPeggy Geimer, MDCorporate Medical DirectorArch Chemicals16 March 2007
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Krankheitsbilder durch ungenügende Qualität des Badebeckenwassers
Beispiel Mittelohrentzündung:
Übertragung durch ungenügend gechlortes Badewasser
Auslöser der Infektion sind Pneumokokken,Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis und Staphylokokken(Ref. Wikipedia.org)
Krankheitsbild� Ohrenschmerzen� Druckgefühl im Ohr� Schwindel� Bei ungenügender Heilung auch
schwerwiegende Komplikationen möglich
Siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Akute_Mittelohrentz%C3%BCndung
Ref. Geimer 2007,Product Stewardship and the Challenges of Product Stewardship and the Challenges of Swimming Pool DisinfectionSwimming Pool DisinfectionPeggy Geimer, MDCorporate Medical DirectorArch Chemicals16 March 2007
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Krankheitsbilder durch ungenügende Qualität des Badebeckenwassers
Beispiel Trichomonadeninfektion:
Übertragung durch ungenügend gechlortes Badewasser -(auch durch Geschlechtsverkehr)
Träger des Erregers sind Vögel => Übertragung durch Vogelkot
Krankheitsbilder sind:
� Infektion der Harnröhre� Entzündungen im Genitalbereich
Ref.: http://www.birds-online.de/gesundheit/gesparasiten/trichomoniasis.htm
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Maßnahmen zur Keimzahlreduzierung im Bad mit Aufbereitungstechnik nach DIN 19643
Technische Regel zur Schwimmbeckenwasseraufbereitun g = DIN 19643
� Erstellt in Zusammenarbeit von Gesetzgeber, Hygienikern, Planern, Schwimmbadbauern, Wasseraufbereitern und Betreibern
� Voraussetzungen für eine gute Badewasserqualität auf Basis von Erfahrungswerten und wissenschaftlich technischen Grundlagen
� Beckenhydraulik, gute Durchmischung� Funktionierende Filtration mit vorgeschalteter Flockung� Ausreichende Frischwasserzufuhr� Optimale pH-Einstellung� Passende Säurekapazität� Jederzeit ausreichend Desinfektionsmittel� Online Prozessüberwachung (mit CEDOX*-Funktion)
*CEDOX ist ein patentiertes Verfahren der Siemens AG
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Qualität des Beckenwassers gemäß Gelbdruck für DIN 19643 – 1 Ausgabe 2011 (auszugsweise)
E.-coli 0 KBE / 100 mlPseudomonas Aerug. 0 KBE / 100 mlKBE (36°C) 100 KBE / 1 ml
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Qualität des Beckenwassers gemäß Gelbdruck für DIN 19643 – 1 Ausgabe 2011 (auszugsweise)
E.-coli 0 KBE / 100 mlPseudom. Aerug. 0 KBE / 100 mlKBE (36°C) 100 KBE / 1 ml
Trübung 0,5 FNUSäurekapazität 0,7 (0,3) mmol/l
Chlor 0,3 – 0,6 mg/lpH 6,5 – 7,2 (7,5) bei Flockung mit Al- und Al-Fe-
Produkten in Süßwasser Redoxspg. => + 750 mV in Süßwasser
Geb. Chlor <= 0,2 mg/lTHM <= 0,02 mg/l
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Grundlegende Maßnahmen zur Keimzahlreduzierung im Bad mit Aufbereitung gemäß DIN 19643
Zapfstellen
Duschen
SchwimmbeckenSchwallwas-serbehälter
ClO2 - Zugabe fuer Frischwasser
Frisch-wasser
ClO2 - zum Spülwasser
Flo
ckun
gs-
mitt
elzu
gabe
Chlorzugabe
pH-Korrektur
Pul
verk
ohle
-zu
gabe
Einschicht-/MS-FilterFiltersand mit und ohne Hydroanthrasit Hbzw. GAK
NaClO2 HCl
Chlordioxidanlage
QIT QIC
Cl2, pH, Redox
Faktoren:
1. Flockung
2. Filtration
3. Chlorung
4. Filterbetrieb
5. Füllwasser
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Beckenhydraulik / -durchströmung
Zu- und Abläufe eines Schwimmbeckens müssen so angeordnet sein, dass das aufbereitete und desinfizierte Wasser gleichmäßig alle Bereiche des Beckens erreicht (keine „toten Ecken“) und gleichzeitig das „abgebadete“ Wasser möglichst auf kürzestem Wege abgezogen wird.
Die früher klassische Längsdurchströmung ist heute weitgehend von 2 Systemen verdrängt worden:
1. Horizontale Durchströmung: Dabei tritt das aufbereitete Wasser aus längsseitig angeordneten Düsen ein.
2. Vertikale Durchströmung: Hierbei tritt das Wasser aus zahlreichen gleichmäßig über den Beckenboden verteilten Düsen ein.
Die DIN 19643-1 (siehe Pkt. 9.2) für die Aufbereitung und Desinfektion von Schwimm-und Badebeckenwasser fordert, dass für die Reinigung des oberflächennahen Bereichs der gesamte Volumenstrom über eine allseitige Überlaufrinne geführt werden muss.
Unbestrittener Vorteil der Überlaufrinne ist der Oberflächenreinigungseffekt.
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Beckenhydraulik
Volumenstrom
Genauso wichtig wie eine optimale Beckendurchströmung ist es, ständig aufbereitetes Wasser in ausreichender Menge zur Verfügung zu stellen.Begnügte man sich früher mit der Faustregel, nach der rechnerisch der gesamte Beckeninhalt innerhalb von 8…10 Stunden umzuwälzen war, so kommt heute der Berechnung des Umwälzstromes nach Beckenart und Nutzung größte Bedeutung zu.
Die DIN 19643 gibt präzise vor:
A = Wasserfläche des Beckens in m²
a = Wasserfläche je Person in m²n = Personen-Frequenz in 1/hk = Belastbarkeitsfaktor in 1/m³
A x nStündlicher Volumenstrom (m³/h) = Q = --------
a x k
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Beckenkreislauf
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Definition der Säurekapazität
Die Säurekapazität wird bestimmt durch neutralisierend wirkende Stoffe:
� Hydroxidionen OH-
� alkalisch reagierende Tenside und Seifen R-COO-
� Carbonationen CO32-
� Hydrogencarbonationen HCO 3-
Das Hydrogencarbonat und Carbonation sind die die Sä urekapazität K S4,3bestimmenden Wasserinhaltsstoffe.
KS4,3 ≈≈≈≈ [HCO3-]
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Bedeutung der Säurekapazität für das Schwimmbeckenw asser
Kohlensäureformen in halblogarithmischer Darstellung
In Schwimmbeckenwasser mit 6,5 < pH < 7,6 liegt die Kohlensäure als Hydrogencarbonat HCO3
- und undissoziierte Kohlensäure H2CO3 vor.(Norbert Kienzl 2006 - Spezielle Wasser- und Abwasser- Aufbereitungsverfahren - Teil 3 Vorlesungsskriptum der Universität Leoben Österreich)
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Bedeutung der Säurekapazität für das Schwimmbeckenwasser
� Pufferung und Neutralisation der über den Kreislauf eingetragenen Säurebildner HClO, HCl, (-AlCl3-)n, H2SO4
HCO3- + HCl ���� CO2 + H2O + Cl-
� Pufferung und Neutralisation der über den Kreislauf eingetragenen alkalischen Stoffe (NaOH aus NaClO, Ca(OH)2 aus Ca(ClO)2
HCO3- + OH- ���� CO32- + H2O + Cl-
CO32- + Ca2+ ���� CaCO3
� Optimierung der Flockenbildung und Filtration zur Abtrennung vonVerunreinigungen im Schwimmbeckenwasser
� Einhaltung des für das Wohlbefinden und die Desinfektion optimalen pH-Wertebereichs zwischen 6,5 – 7,2 (7,6) nach DIN 19643
Page 16 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
Woher kommt die Säurekapazität im Beckenwasser?
Z a p fs te l le n
D u sc he n
S c h w im m b e c k e nS c h w a llw a s s e r -
b e h ä lte r
C lO 2 - Z u g a b e fu e r F r is c h w a s s e r
F r is c h -w a s s e r
C lO 2 - Z u g a b e fü r S p ü lw a s s e r
S p ü la b w a s s er -e n ts o rg u n g
F ilte r
F lo c ku n g s -m it te lzu g a b e
C h lo rz u g a b e
p H -K o rre k tu r
P u lv e rk o h le -z u g ab e
M
Säurekapazitätaus dem
Frischwasser !
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Dosierung von Bicarbonat NaHCO 3 / Soda Na2CO3
Zapfstellen
Duschen
SchwimmbeckenSchwallwasser-
behälter
Na2CO3 - Zugabe in das Frischwasser
Frisch-wasser
ClO2 - Zugabe für Spülwasser
Spülabwasser-entsorgung
Filter
Flockungs-mittelzugabe
Chlorzugabe
pH-Korrektur
Pulverkohle-zugabe
M
Vorteil der Dosierung in Frischwasserzulauf:
� Eine Dosiereinrichtung für das komplette Bad ist ausreichend
� Geringerer GGD an der Impfstelle
Nachteil der Dosierung in Frischwasserzulauf:
� Säurekapazität muss auf Vorrat dosiert werden
� Säurekapazität wird zwischen Filterspülun-gen nicht angehoben
� Wasserqualität ändert sich ständig
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Zapfstellen
Duschen
SchwimmbeckenSchwallwasser -
behälter
Frischwasser
ClO 2 - Zugabe für Spülwasser
Spülabwasser -entsorgung
Filter
Flockungs-mittelzugabe
Chlorzugabe
pH-Korrektur
Pulverkohle-zugabe
M
Na2CO3 - Zugabe in die Beckenumwälzung
Vorteil der Dosierung in Umwälzung:
� Die Zugabe der Säurekapazität wird an die Chlordosierung gekoppelt
� Die Wasserqualität bleibt zwischen den Spülungen konstant.
Nachteil der Dosierung in Umwälzung:
� Für jeden Beckenkreis-lauf wird eine an die Chlor-dosierung gekoppelte Dosiereinrichtung benötigt.
Dosierung von Bicarbonat NaHCO 3 / Soda Na2CO3
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Page 19 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
Technische Ausführung der Dosiereinrichtung für Säurekapazität Ks43
Einsatzstoffe zur Anhebung der Säurekapazität
Natriumhydrogencarbonat (Backpulver) Natriumbicarbonat NaHCO 3 M = 84 g/mol
L = 96 g/l bei 20°C= 1,143 mol/l
Vorteile von Bicarbonat:
� Kein Eintrag von Kalkhärte
� Preiswert
� Hoher Wirkstoffgehalt
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Erhöhung der Säurekapazität
Einsatzstoffe zur Anhebung der Säurekapazität
Natriumcarbonat Soda Na 2CO3 M = 106 g/mol
L = 215 g/l bei 20°C= 2,03 mol/l
Vorteile:
� Kein Eintrag von Kalkhärte
� hohe Löslichkeit
Nachteile von Soda:
� Langsame Auflösung� Höherer Na-Eintrag
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Page 21 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
Dosierung Ks43 Filtration über Marmorkies CaCO 3
2 CaCO3 + 2 HCl + 2 HClO ���� CaCl2 + Ca(ClO)2 + (2 HCO3- + 2 H+)
Zapfstellen
Duschen
Schwimmbeckenwasseraufbereitung mit Chlorgasdosierung und Marmorkiesfilter im Bypass
SchwimmbeckenSchwallwasser-
behälter
Frisch-wasser
Flo
ckun
gs-
mitt
elzu
gabe
Pul
verk
ohle
-zu
gabe
Chlorgas
Kiesfilter
Marmor-Kiesfilter
M
UV zur Chloramin-reduzierung
FAL
Vorteile:
� Selbst regelnder Prozess
� Erhaltung KS4,3
� pH Korrektur parallel
� keine Über-/Unter-dosierung möglich
� sinnvoll bei Chlorgas
� Calciumeintrag wird durchBypass mit Dreiwegeventilminimiert.
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Ganglinie der Säurekapazität im Beckenwasser (Modellrechnung)
Verhalten der Säurekapazität im Beckenwasser (Model lrechnung)
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
2,6
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
Säurekapazität nur über Frischw asser [mmol/l]
Säurekapazität bei Dosierung proportional zumDesinfektionsmittel [mmol/l]
Betriebszeit in Tagen
Blaue Linie: Dosierung Säurekapazität proportional zum DesinfektionsmittelRote Linie: Dosierung Säurekapazität mit Frischwasser
Allmähliche Zehrung der Säurekapazität bei Ersatz ausschließlich durch Füllwasser möglich
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Zehrung der Säurekapazität auch bei Ca(ClO) 2 ? CHC-Dosierung
CHC = Calciumhypochlorit Ca(ClO) 2
Dosierung: Ca(ClO) 2 + 2 H2O ���� Ca(OH)2 + 2 HClO
pH-Korrektur: Ca(OH)2 + 2 HCl ���� CaCl2 + 2 H2O
Ca(OH)2 + H2SO4 ���� CaSO4 + 2 H2O
Pro 1 mg Chlor werden 0,0135 mmol Säurekapazität ge zehrt.
Die Chlorung mit Calciumhypochlorit führt über die pH-Korrektur mit Salzsäure ebenfalls zu einer Zehrung der Säurekapazität und z u einem Chlorideintrag, der den scheinbar geringeren Chlorideintrag kompensiert .
Eine Dosierung von Schwefelsäure zur pH-Korrektur i st sehr ungünstig, da das Sulfat mit Calcium schwerlöslichen Gips CaSO 4 bildet.
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Aufgaben und Effekte der Flockungsmitteldosierung
� Ausbildung abtrennbarer Flocken, an die Wasserinhal tsstoffe adsorptivangelagert und abfiltriert werden
� Abtrennung von kolloidal und dispers vorliegenden Sch webstoffen, an die Mikroorganismen sowie Krankheitserreger angelag ert sind.
� Durch Anlagerung von Keimen sehr wichtig für die Ent keimung des Beckenwassers
� Anlagerung von Desinfektionsnebenprodukten DNP
� Vermeidung der Keimverschleppung aus den Filtern in die Becken
� Reduzierung des Desinfektionsmittelbedarfs
� Auch bei Ultrafiltration wird eine Flockung benötig t !
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Chemie der Flockung
Dosierung eines Flockungsmittels als konfektioniert es Handelsprodukt z.B. Dr. Nüsken Chemie, SBF Wasser und Umwelt …
Mechanismus:
Bildung voluminöser schwerlöslicher Hydroxide vom Ty p Mex(OH)y, an die sich die Schwebstoffe im Wasser anlagern
FeClSO4 + 3 H2O ���� Fe(OH)3 + HCl + H2SO4
Die Flockung führt zur Ansäuerung, die durch die Sä urekapazität des Wassers neutralisiert wird, siehe auch DIN 19643:
� Aluminiumsulfat Al 2(SO4)3 nach DIN EN 15031� Aluminiumchloridhexahydrat AlCl 3 x 6 H2O nach DIN EN 15031� Natriumaluminat nach DIN EN 15031� Aluminiumhydroxidchlorid oder
Aluminiumhydroxidchloridsulfat nach DIN EN 15031� Polyaluminiumchloride mit einer Basizität > 50 % nac h DIN EN 15031 � Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat nach DIN EN 15797� Eisen(III)-chloridsulfat-Lösung nach DIN EN 15797� Eisen(III)-sulfat nach DIN EN 15797
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Ausführung einer effektiven Flockung
Einsatz von sauren und „basischen“ Polyaluminiumchlorid PAC bzw. Eisenaluminiumchloriden oder Natriumaluminaten in die Umwälzung vor der Filtration.
Voraussetzungen für eine gute Flockenbildung:
� Ausreichende Säurekapazität KS4,3 => 0,7 mmol / l bzw. 2,8 °dKH� Niedriger Sulfatgehalt SO4
2-
� Gute Einmischung des Flockungsmittels bei hoher Turbulenz� Ausreichender Abstand zwischen Dosierstelle und Eintritt in den Filter
mit Beruhigungsstrecke zur Flockenvergrößerung
Flockungsmittel der Zusammensetzung Al(Cl)x(OH)y mit erhöhter Basizitätreduzieren die pH-Wert-Absenkung und den Verbrauch an pH-Korrekturmitteln.
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Integration der Flockung in den Prozess
Zugabe von Polyaluminiumchlorid PAC bzw. Eisenaluminiumchloridenin die Umwälzung nach der Druck-erhöhung und vor der Filtration.
Vorteil für Dosierstelle 1:� Gute Einmischung des
Flockungsmittel durch die Umwälzpumpe
� Kein Statikmischer erforderlich � Längere Reifezeit für die Flocken� Geringerer Gegendruck an der
Dosierstelle
Vorteil für Dosierstelle 2:� Keine Korrosionsgefahr für die Umwälzpumpe� Keine Zerstörung bereits gebildeter Flocken� Optimale Mischelemente wählbar
Variante 02 ist bei ausreichender Leitungslänge zu bevorzugen.
Flo
ckun
gs-
mitt
elzu
gabe
Kiesfilter
1
Flo
ckun
gs-
mitt
elzu
gabe
Vom Becken Zur Chlorung
2
DIN 19643:V <= 1,5 m/stv => 10 s
Page 28 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
Technische Ausführung der Flockung
Schlauchdosierdosierpumpe mit elektronischer Steuerung z.B. VPP-E von Siemens mit zugehöriger Sauglanze Dosierschlauch und Impfstück
Dosierung erfolgt abhängig von der Umwälzmenge mit etwa 1,0 l pro 1000 m³/h Umwälzung (entspricht 0,05 – 0,1 g/m³ Wirkstoff).
LSL
Prinzipschema Flockungsmitteldosierung mit Schlauchpumpe aus Liefergebinde
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Page 29 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
Fehlerquellen bei der Flockung
Überdosierung von Flockungsmittel
→ Flockungsmittel wird durch den Filter hindurchgerissen→ Flockenausbildung erfolgt unvollständig bzw. nach dem Filter im Becken
als weißer Niederschlag bei PAC→ Blaugrüne bzw. braune Niederschläge bei Eisensalzen→ Verfärbung von Fliesen, Einlaufdüsen, Sieben bei Eisenverbindungen
Zeit zur Flockenausbildung ist zu kurz
→ Flockenstruktur kann sich nicht ausbilden, unvollständige Anlagerung von Keimen an die Flocken
→ Flockungsmittel wird unverbraucht in die Becken verschleppt→ Keimzahl nach Filter bleibt sehr hoch→ Chlorverbrauch steigt durch erhöhte Zehrung an
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Störungen der Flockung - zu hoher Sulfatgehalt
Eine Verschlechterung der Flockungswirkung wird bereits ab 120 mg/l Sulfatbeobachtet.
Anreicherung von Sulfaterfolgt mit Dosierung derSchwefelsäure zurpH-Korrektur.
Ähnlicher Effekt bei zu geringer Säurekapazität zu beobachten.
Ref.: Dr. Sahr 2005 : Flockungsversuche - Einfluss vo n Sulfationen(SBF Wasser und Umwelt)
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Anforderungen an die Filtration
Nach DIN 19643 Ausführung als Ein- oder Mehrschichtfilter bzw. als Ultrafiltration
� Abtrennung der gebildeten Flocken
� Abtrennung der partikulären Verunreinigungen einschließlich Beckenwasserkeime
� Bei Adsorptionsfilterschichten Abtrennung der Desinfektionsnebenprodukte THM und gebundenes Chlor und ggf.Restozon
� Aufnahme von Pulverkohle, die in den Filterzulauf dosiert wird
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Störungen in der Filtration
Ungenügende Spülung → Filterverbackungen→ Ungenügende Filterkapazität→ Erhöhte Filtergeschwindigkeit→ Keimdurchbrüche ins Beckenwasser
Problemlösungen → Erhöhte Spülfrequenz→ Luft-/Wasserspülung kombiniert→ Desinfektionsmittel im Filterspülwasser→ Ansäuern des Filters
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Filterspülung mit Zusatz von Desinfektionsmittel Chlordioxid (Chlor)
SchwimmbeckenSchwallwas-serbehälter
ClO2 - Zugabe fuer Frischwasser
Frisch-wasser
ClO2 - Zugabe für Spülwasser
Spülabwasser-
entsorgung
Flo
ckun
gs-
mitt
elzu
gabe
Chlorzugabe
pH-Korrektur
Pul
verk
ohle
-zu
gabe
MS-FilterHydroanthrasit H
Sand
NaClO2 HCl
Chlordioxid-anlage
Vorteile im Filtrat:
� Reduzierung der Keimbe-lastung auf dem Filterkorn
� Verhinderung des Keimaus-trags in die Becken
� Vermeidung der Filtersand-verklebung
Vorteile für das Frischwasser:
� Reduzierung KBE
� Reduzierung des THM-BP
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Chlorung
Vor Dosierung von Desinfektionsmitteln muß das Wasser
� Einen geeigneten pH-Wert aufweisen� Frei von Feststoffen sein� Frei von chlorzehrenden Stoffen sein � Frei von Ozon und Peroxiden sein und� Möglichst wenig organische Stoffe enthalten
Nur bei einer guten Qualität des zu chlorenden Wassers kann die Bildung von unerwünschten Desinfektionsnebenprodukten minimiert werden.
Eine Nachbehandlung zur Abtrennung von Desinfektionsneben-produkten ist stets aufwändiger als die Vermeidung der Nebenproduktentstehung.
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Page 35 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
Chlorung
Unter Chlorung versteht man den Zusatz von Chlor oder oxidierend wirkenden Chlorverbindungen zum Wasser.
Sie dient zur Desinfektion und wirkt oxidierend auf Wasserinhaltsstoffe.
Cl2 + H2O HClO + HClChlorgas Wasser Hypochlorige Säure Salzsäure
NaClO + H2O HClO + NaOH
Natriumhypochlorit Wasser Hypochlorige Säure Natronlau ge
Ca(ClO)2 + 2H2O 2 HClO + Ca(OH)2
Calciumhypochlorit Wasser Hypoichlorige Säure Calciumhy droxid
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Chlor - Chemie
Die keimtötende Wirkung von Chlorgas (Cl2) beruht hauptsächlich auf der sich in Wasser bildenden hypochlorigen Säure (HOCl)
Cl2 + H2O HClO + HCl
Chlorgas Wasser Unterchlorige Säure Salzsäure
Die Salzsäure verursacht als starke Säure eine pH-Wert-Absenkung, wenn keine Pufferwirkung im Wasser durch Säurekapazität vorhanden ist. Aus diesem Grund muss der pH-Wert und ggf. die Säurekapazität eingestellt werden.
HOCl + OH- H2O + OCl-
Hypochlorige Säure Hydroxyd-Ion Wasser Hypochlorit-Ion
Die Hypochlorit-Ionen besitzen ebenfalls eine desinfizierende Wirkung, jedoch inweitaus geringerem Ausmaß als HClO. Daher haben Wässer mit höherem pH-Wert einen zunehmenden Chlorbedarf bzw. erfordern eine längere Einwirkzeit oder höhere Einwirktemperaturen zur Gewährleistung der Desinfektion.
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Chlor - Chemie
Wirkung des Chlorungsmittels (Chlorgas, NaClO, Granulat) im Beckenwasser ist unabhängig vom gewählten Einsatzstoff. Die Wirksubstanzen sind immer Hypochlorite.
Die Wirksamkeit von Hypochloriten wird durch den pH-Wert des Beckenwassers und nicht durch den pH-Wert der Desinfektionslösung bestimmt.
Die notwendige Abtrennung von Desinfektionsnebenprodukten und Partikeln durch Filtration, Adsorption bzw. UV-Bestrahlung zehrt einen bestimmten Anteil von freiem Chlor.
Die Chlorung erfolgt daher erst nach Aufbereitung des Beckenwassers durch Flockung und Filtration und Entfernung der Desinfektionsnebenprodukte durch Adsorption bzw. UV-Bestrahlung.
Page 38 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
HClO / pH - Kennlinie
Die Wirksamkeit gegen Keime ist bei HClO um einen F aktor 100 höher als bei ClO-.
Der Gehalt an HClO ist bei niedrigen Temperaturen u nd niedrigen pH-Werten höher.
0 %
1 0 %
2 0 %
3 0 %
4 0 %
5 0 %
6 0 %
7 0 %
8 0 %
9 0 %
1 0 0 %
5 5 , 5 6 6 , 5 7 7 ,5 8 8 , 5 9 9 , 5 1 0
p H
Ant
eil H
ClO
in %
2 5 °C2 0 °C1 5 °C1 0 °C5 °C0 °C
D i s s o z i a t i o n v o n H C l O
T = 2 5 °C , x H C lO = 5 0 %T = 0 °C , x H C lO = 3 0 %
HClO
ClO-
T = 0 °C, x HClO = 70 %T = 25 °C, x HClO = 50 %
T = 0°C
T = 25°C
20
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Gasdosiergeräte für Chlorgas (zB V10k®)
� Vollvakuum-Dosiersystem gemäß DIN 19606 für höchste Sicherheit
� V-Düse mit langem Verstellweg und linearem Dosierverhalten
� Differenzdruck-Regelventil nach DIN 19606für exakte Dosierung
� Leicht zugängliche Bauteile für einfacheWartung
� Durchflussmesser mit hoher Auflösung
Page 40 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
Hypochlorite durch Chlor-Elektrolyse
� Keine Gefahr durch Chlorgaslagerung - höchste Betriebssicherheit
� Kein Umgang mit gefährlichen Einsatzstoffen - nur Salz !
� Wirtschaftliche Eigenproduktion
� Immer frisches Natriumhypochlorit verfügbar
Membranelektrolyse
� Sehr gute Salzausbeute bei Membranelektrolyse (ca. 1,7 kg/kg Chlor)
� Hohe Produktkonz. (ca. 25g/l),z. Vgl. Durchlaufzelle (6 - 8 g/l)
� Vorsicht mit Wasserstoff !
� Bleichlauge ist ätzend !
� Säurezugabe unbedingt vermeiden !
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Page 41 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
Hypochlorite durch Chlorgranulat CHC
Beachte:
� CHC ist ein giftig und als Gefahrstoff eingestuft
� CHC ist stark brandfördernd
� Einatmen von Stäuben ist gesundheitsschädlich
� CHC ist ätzend
� CHC trägt nicht zur Säure-kapazität im Becken bei
� Bei CHC keine pH-Korrektur
mit H2SO4 möglich
LISA LISA
M1
4
2 6
5
10
11
12
Legende:
1 Löse- und Betriebswasserzufuhr 7 Entleerungmit Füllstandsschaltern 8 Druckausgleichsleitung
2 Lösebehälter mit Schrägboden 9 Geruchsverschluß3 Trockengutdosierer für 10 Dosierpumpeneinrichtung
Calciumhypochloritgranulat 11 Impfstelle4 Elektrorührwerk 12 Auffangwanne mit Grenzschalter5 Umfüllpumpeinrichtung6 Dosierbehälter mit Schrägboden
und Füllstandsschaltern
3
77
8 9
M
HC
LSH
LSL
9
LSAH
Page 42 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
Chlorung – Regelung der Zugabe im Becken
Chlorzugabe wird geregelt auf den Sollwert für freies Chlor z.B. mit den Meßsystemen DEPOLOX® Pool bzw. PCS plus.
Freies Chlor = Summe von HClO + ClO-
Amperometrische membranlose Elektroden z. B. DEPOLOX® Pool oder DEPOLOX® 5 können nur den Gehalt an HClO erfassen.
Durch einen Algorithmus berechnet der Regler unter Einbeziehung des pH-Wertes den Summengehalt für freies Chlor.
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Page 43 März 2012 GC Dosierung und Regelung im Bad Water Technologies
Messprinzip Elektrodenmesszelle für Chlor
Offene 3-Elektrodenmesszelle (definierter Nullpunkt nahezu unabhängig von der Wasserqualität)
2-Elektrodenmesszelle als MembransensorKalibrierung für jedes Wasser erforderlich
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Aufbau eines Sensors für freies Chlor (HClO) als Einstabmesskette (Typ Depolox Pool)
3-Elektroden Chlor-Sensor
Das Mess- und Regelsystem arbeitet mit einer amperom etrischen3-Elektroden Chlor-Messzelle
Aufbau Funktion:
Die Arbeits und Gegenelektrode stehen in direktem Ko ntakt mit dem chlorhaltigen Beckenwasser
Offenes Meßsystem gewährleistet schnelle Ansprechze it
Chlor-Messzelle:
Messprinzip: 3-Elektroden-EinstabmessketteGenauigkeit: +/- 1% vom BereichsendwertReproduzierbarkeit: +/- 1% vom BereichsendwertZellenstrom: 5 - 8 µµµµA / mg/l ChlorAnsprechzeit: (T 90) < 20 Sec.Temperaturbereich: 0 bis 50°CDruckfestigkeit: max. 6 barStandzeit: > 1 JahrWartung: wartungsfreiAnschluss: 3 poliger Steckverbinder
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Adaption für Chlor-Regelparameter
� Adaption zur automatischen Ermittlung der Reaktionszeiten der Regelstrecke (Tu, Ts) und zur Berechnung der Regelparameter (Xp, Tn).
� Voraussetzungen:
� Stellglied auf Automatik
� Nullpunkt und DPD-Kalibrierung
� Streckentotzeit < 60 min.
� Streckenanstiegszeit < 480 min. (8 Std.)
� Streckenzehrungszeit < 480 min. (8 Std.)
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Während der Adaption dürfen keine Filterrückspülungen oder Frischwasserzugaben gestartet werden. Die Umwälzleistung bzw. der Durchfluss muss konstant sein !
Adaption für Chlor-Regelparameter
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Wie entstehen gebundene Chlorverbindungen Cl – N ? -1-
NH4+ + HClO ���� NH2Cl + H2O + H+
Ammonium unterchlorige Mono- Wasser Wasser- Säure chloramin stoffion NH2Cl + HClO ���� NHCl2 + H2O Mono- unterchlorige Dichlor- Wass er chloramin Säure amin
Hauptreaktion:
Folgereaktion:
� Ammonium reagiert mit Chlor zu Mono- und Dichloramin
� Abhängig von pH-Wert und Chlorgehalt entsteht im Be ckenwasser Mono-, Di- oder Trichloramin
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H2N NH2
C
O
+ 4 HClO => + 4 H2O
Urea
Cl2N NCl2
C
O
C
O
+ 4 =>
Urea tetrachloride water
C
O
Hypochloric acid
Trichloraminbildung im Bad nur durch Chlorung von Ha rnstoff !!!
Wie entstehen gebundene Chlorverbindungen Cl - N ? -2-
Cl2N NCl2
C
O
+ 2 HClO => CO 2 + 2 N + H 2 O
Urea tetrachloride HypochloricAcid
Cl Cl
Cl
Carbon dioxide Trichloramine water
Cl2N NCl2
C
O
+ 2 HClO => CO 2 + 2 N + H 2 O
Urea tetrachloride HypochloricAcid
Cl Cl
Cl
Carbon dioxide Trichloramine water
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Wirksames UV - Wellenspektrum für den Abbau von Chloraminen
200 220 240 260 280 300 320 340Wellenlänge [nm]
Monochloramin-Abbau245 nm
Dichloramin-Abbau297 nm Trichloramin-
Abbau260 nm340 nm
polychromatisches Wellenspektrum Barrier M
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Chloraminabbau durch UV - Bestrahlung
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Vorteile der UV – Bestrahlung
� Chemikalienfreies Verfahren
� Sichere Entfernung von gebundenem Chlor
� Zusätzliche Barriere für höhere Organismen wie Pseudomonas aerug., Legionella pneumophila etc.
� Eingetragene Wärmeenergie trägt zur Erwärmung des Schwimmbeckenwassers bei.
� UV-Dosis regelbar über mA-Eingang des DEPOLOX® Pool Systems generiert aus dem Meßwert für gebundenes Chlor
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Bestimmung des gebundenen Chlors Cl - N
Ziel: Steuerung und Regelung von Dosiergeräten zur Reduzierung von Desinfektionsnebenprodukten (Chloramine und THM)
Prinzip: Membransensor zur Messung des Gesamtchlorgehaltes –Ermittlung des Gehaltes an gebundenem Chlor durch Bildung der DifferenzCl-N = Clges - Clfrei
Elektrolyt ist Kaliumjodid DPD-3 Es reagiert in Abhängigkeit vom Gehalt aller Chlorverbindungenzu freiem Iod HIO / IO-
Freies Iod führt am Sensor wie freies Chlor zur Redoxreaktion=> meßbarer Strom fließt => Bildung des Meßwertes für Gesamt / Gebundenes Chlor
Der Abgleich erfolgt gemäß der DDP 1/ DPD 3 Methode.
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Bestimmung von gebundenem Chlor über Gesamtchlor - Elektroden
Prinzip: Alle Chlorverbindungen setzen Kaliumjodid DPD-3 zu Hypojodiger Säure um.
KI + Cl – N + H2O => HIO + KCl + …..
Die Hypojodige Säure induziert wie Hypochlorige Säure einen Stromfluß
Gebundenes Chlor Cl - N:
Cl - N = Clges - Clfrei
Der Abgleich erfolgt mit der DDP 1 / DPD 3 Methode.
Zur Bestimmung des Gesamtchlor steht zB der TC1 Sensor in Verb. mit dem Messgerät DEPOLOX Pool® zur Verfügung.
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Entstehung von THM im Schwimmbeckenwasser
THM entstehen aus organischen, kohlenstoffhaltigen Verbindungen und Chlor.
THM sind ein unvermeidliches Nebenprodukt der Chlorung.
Gezielte Entfernung von THM:
� Dosierung von Pulveraktivkohle
� Filtration über Anthrazit (Hydranthrasit H als Auflage für Filterkies)
� Ozonung mit nachgeschalteter Filtration über gekörnte Aktivkohle
THM entweichen permanent und unkontrolliert über die Wasser-
oberfläche.
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Entfernung von THM und Cl - N mit Pulveraktivkohle
� Bereitung einer Suspension (bewährt: c = 20 - 40 g/l)
� Zugabe der Suspension zur Umwälzung vor Flockungsmitteldosierung in Abhängigkeit von der Umwälzleistung
� Pulverkohle nach DIN bleibt im Filterbett
� Die Pulverkohle wird bei der Spülungentfernt
� Dosierte Pulverkohle ist stets frisch undhat eine optimale Kapazität
� Es kommt nicht zu Desorptionsprozessen
� Prinzipiell auch bei der Ultrafiltration einsetzbarBspw: Siemens ® JETPAK
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Physikalisch-chemischer Hintergrund der Adsorption
Langmuir Isotherme
Freundlich Isotherme
Massenbilanz
Absorption und Desorption stehen im Gleich-gewicht, abhängig von der Konzentration im Wasser und auf der Aktivkohle.
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Vorteile der Pulverkohledosierung
� Sichere Entfernung von gebundenem Chlor und THM
� Keine Beeinträchtigung der Adsorption durch Schwebstoffe
� Verbesserte Flockung
� Regelmäßige Spülung und Frischwasserzugabe - ist angenehm für den Badegast -
� Dosierung regelbar über mA-Eingang des Messwertes für das gebundene Chlor
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Redox-Spannung - Begriff
Die Redox-Spannung wird bestimmt durch im Wasser gelöste oxidierende und reduzierende Stoffe, sofern diese an der Elektrodenoberfläche wirksam werden.
Sie wird angegeben als Spannung zwischen einem inerten Elektronenleiter und einer Bezugselektrode (z. B. Ag/AgCl).
Die gleichzeitig ablaufenden, gekoppelten Reduktions- und Oxidationsvorgänge werden als REDOX-Reaktionen bezeichnet.
Der Name Redox -Reaktion leitet sich ab von den beiden Begriffen:
Reduktion = Aufnahme von ElektronenOxidation = Abgabe von Elektronen
Der Anstieg der Redox-Spannung in positiver Richtung deutet auf einen stärkeren Einfluss oxidierender Stoffe (z.B. Chlorverbindungen) hin und umgekehrt.
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Redoxspannung - Allgemeines
Allgemeines� Alle oxidierend und reduzierend wirksamen Stoffe, z.B. Chlor, Ozon, tragen zu einem
bestimmten Wert der Redoxspannung bei. � Oxidationsmittel wie Chlor erhöhen die Redoxspannung.� Verschmutzungen im Beckenwasser reduzieren die Redoxspannung.� Die Redoxspannung wird in mV (Milli-Volt) gemessen.� Hohe Redoxspannungen ergeben eine hohe Keimtötungsge schwindigkeit.� In der DIN-Norm 19643 wird für den pH-Bereich von pH 6,5 …7,6 eine
Mindestredoxspannung von 750 mV gegen Ag/AgCl (Bezugs-Elektrode) gefordert.
Wichtig:Messungen der Redoxspannungen sollten nur kontinuierlich durchgeführt werden, da nach Eintauchen einer Elektrode in die zu untersuchende Lösung, eine größere Zeitspanne (bis zu 20 Minuten) vergeht, bis der Messwert richtig angezeigt wird.
Rückschlüsse von der Redoxspannung auf den Gehalt an Desinfektionsmitteln und umgekehrt sind normalerweise nicht möglich.
Das träge Verhalten von Redoxmessketten und die Kinetik von Redoxprozessen steht der Regelung der Chlordosierung nach einem Redoxsollwert entgegen.
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Keimabtötung und Redoxspannung
Das Mess- und Regelsystem DEPOLOX® Pool bietet die Möglichkeit den Chlorsollwert über den Hygienehilfsparameter Redoxspannung anzupassen.
Die Redoxspannung ist ein Maß für die Keimabtötungsgeschwindigkeit im Wasser.
Je höher die Redoxspannung, umso höher ist die Keimtötungsgeschwindigkeit.
Bei einer Redoxspannung E => 750 mV liegt die Abtötungsgeschwindigkeit im Bereich von Sekunden
Zeit in Sek. für die Keimreduzierung um 4 log-Stufen bei pH = 7 (Ref.: Hässelbarth / Carlsson)
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Optimierung der Chlorung: CEDOX - Prinzip
In einem unbelasteten, sauberen Wasser wird ein vielfach geringerer Chlor-gehalt benötigt, um die gleiche Redoxspannung und Keimabtötungsge-schwindigkeit aufrecht zu erhalten.
In einem „sauberen“Wasser kann der Chlorsollwert von z.B. 0,45 auf 0,3 g/m³reduziert werden.
Dabei werden die Anforderungen der DIN 19643 bezüglich Cl2, pH und Redoxsicher eingehalten.
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Optimierung der Chlorung: CEDOX - Effekte
Durch Herabsetzung des Chlorsollwertes werden:
� der Verbrauch an Chlorprodukten gesenkt,� weniger Desinfektionsnebenprodukte gebildet,� weniger pH-Korrekturmittel (Schwefelsäure / Natronlauge) verbraucht,� bei Schwefelsäure weniger Sulfat in das Beckenwasser eingetragen, � die Säurekapazität weniger stark gezehrt,� durch die verbesserte Säurekapazität das Flockungsergebnis verbessert,� und der Keimrückhalt im Filter verbessert
……..
Eine Reduzierung des Chlorverbrauchs mit der CEDOX-Regelung kann mit dem Mess- und Regelsystem DEPOLOX® Pool ohne zusätzliche Hardwarekomponenten einfach durch Aktivierung der CEDOX-Funktion erreicht werden.
Es werden außer den Meßketten für freies Chlor, pH und Redox keine weiteren Messelektroden benötigt.
Die neue DIN 19643 gestattet den Betrieb mit CEDOX-Funktion bei Einhaltung der Vorgaben für Chlor, pH und Redox.
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Ergänzung zur CEDOX-Regelung: Integrierte Zeitgesteuerte Hochchlorungs - Automatik
MENÜ - CHLOR -HOCHCHLORUNG
Zeit (hh:mm)............ 1: 08:30 Di
Intervall................... wöchentlich
Cl2 Wert.................. 1.20mg/l
Dauer...................... hh:mm:ss
Max. Verzögerung...hh:mm:ss
Alarme/Regler......... Ein/Aus
6 verschiedene Zeitpunkte sind einstellbar z.B.:
1: 08:30 Di ���� Schaltpunkt 1 jeden Dienstag um 8:30 Uhr
1: 15:30 -- ���� Schaltpunkt abgeschaltet
Hoch-Chlorungs-Sollwert der zu den angegebenen Zeitpunkten angeregelt wird.
Dauer wie lange dieser Sollwert gehalten wird.
Max. Verzögerungszeit bis Sollwert erreicht, ansons ten Abbruch.
Grenzwerte und Gesamtchlor-Regler ein oder aus während der Hochchlorung.
Einstellbares Intervall :
wöchentlich, 2 wöchentlich, 3 wöchentlich, 4 wöchen tlich
Durch die zeitgesteuerte Hochchlorung kann sichergestellt werden, dass selbst bei niedrigen Chlorwerten und Einhaltung der DIN-Parameter die Beckenhygiene sichergestellt ist bzw. Algenwachstum verhindert wird.
Speziell wenn das Becken kontinuierlich mit niedrigen Chlorwerten betrieben wird, sollten Hochchlorungen durchgeführt werden!
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Messung der Redoxspannung mit dem Bezugspunkt Silbe r/Silberchlorid(Kalomel)
Redox-ElektrodeMesszelle: Einstab-MessketteMax. Messbereich: 0 ... +1000 mVTemperaturbereich: -5 ... +80°C (Messwasser)Druckbereich: max. 6 barMin. Leitfähigkeit: 300µS / cm (Messwasser)
Die Elektroden werden mit von Siemens mit Verpackung und KCl Behälter mit Standfuß
geliefert. Vorteile bei Transport und Überwinterung,Eingelagerte Sensoren nicht trocken lagern !Behälter nicht wegwerfen nach der Installation !
Redox-Elektroden
Salzvorrat beachten
(Salzringe sichtbar !)
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Redox-Elektroden
Lebensdauer von Redox-Elektroden:
Die Lebensdauer der mV Elektroden ist zu Ende, wenn :
- Alle Salzringe in der Elektrode aufgelöst sind
- nur noch gelartige Salzlösung in der Elektrode vorh anden ist(Die Elektrode kann zwar noch funktionieren, sollte aber um dauerhafte Betriebssicherheit zu gewähren ersetzt werden).
- Die mV - Anzeige bei Kalibrierung mit 478mV Pufferl ösung außerhalb - 50 mV … + 50 mV Offset liegt.
- Die Ansprechzeit in Pufferlösung sehr träge ist (t > 5 Minuten um stabilen Wert zu erreichen)
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Redox-Elektroden
Probleme bei Redox-Elektroden:
Sollte eine mV-Elektrode trotz genügend Salzvorrat nicht korrekt arbeiten, kann versucht werden diese zu reinigen. Dazu Elektr ode in verdünnte Salzsäure stellen (30-60min oder länger).
Die Ursache hierfür können Ablagerungen am Diaphrag ma oder an der Elektrode sein.
Dadurch reagiert die Elektrode zu langsam oder lieg t mit den mV Signalen ausserhalb der Anforderungen.
Elektroden mit dieser Fehlerbeschreibung, die älter als 1-2 Jahre sind sollten ersetzt werden !
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pH - Korrektur
Der pH-Wert des Beckenwassers ist im Süßwasser in einem Bereich zwischen 6,5 < pH < 7,2 (7,6) konstant zu halten.Dieser pH-Bereich ist physiologisch günstig und gewährleistet gleichzeitig eine hohe Wirksamkeit der Chlorung.
Einstellung des pH-Wertes erfolgt über eine Sollwertregelung (zB pHsoll = 6,8)
Desinfektionsmittel sind in dem nach DIN vorgegebenen pH Bereich wirksam.
Desinfektionsmittel, Flockungsmittel, Säuren und Laugen erniedrigen bzw. erhöhen den pH-Wert.
Nur bei korrekt eingestelltem pH-Wert kann auch eine Flockung effektive Ergebnisse erzielen.
Der pH-Wert ist daher kontinuierlich zu erfassen.
Durch die pH-Wert geregelte Dosierung von anorganischen Säuren / Laugen - CO2 / H2SO4 / NaOH werden pH-Wert Schwankungen vermieden.
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pH - Korrektur mit Mineralsäure H 2SO4
Kiesfilter
Vom Becken
Pul
verk
ohle
-do
sier
ung
Flo
ckun
gsm
ittel
-do
sier
ung
LSL
Schwimmbecken
Sole
LSL
NaClO
NaClO
PH-Korrektur mit Mineralsäure bei Bleichlauge
H2SO4
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pH - Korrektur mit Mineralsäure H 2SO4
+ Hohe Effizienz als zweiprotonige Säure+ Geringes Korrosionspotential gegenüber Stahl / Edelstahl+ Einfache Dosiertechnik
- Akkumulation von Sulfat- Störung der Flockung- Einschränkender Faktor für die Frischwassereinsparung - Wechselwirkung mit Beton möglich
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pH – Korrektur mit Kohlendioxid CO 2
Kiesfilter
Pul
verk
ohle
-do
sier
ung
Flo
ckun
gsm
ittel
-do
sier
ung
LSL
Schwimmbecken
Sole
NaClO
NaClO
PH-Korrektur mit Kohlensäure bei Desinfektion mit Bleichlauge
PC
H
LH
PI PC
H
LH
PI
GIT
FI
PI
M
PC
H
LH
CO2
H2CO3
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pH - Korrektur mit Kohlendioxid CO 2
H2O + CO2 ↔ H2CO3 H2CO3 + H2O ↔ HCO3- + H3O+
+ Keine Aufsalzung des Beckenwassers+ Stabilisierung der Säurekapazität+ Keine Beeinträchtigung, sondern Verbesserung der Flockung+ Positiver Effekt bei den Badegästen
- Aufwändige Anlagentechnik- Lagerung von Kohlensäure bedarf ebenfalls sicherheitstechnischer Vorkehrungen
- In hartem Wasser mit hoher Säurekapazität hoher Bedarf erforderlich und in Einzelfällen nur in Kombination mit Schwefelsäure einsetzbar.
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pH-Wert
Die sorgfältige Einhaltung des pH-Wertes des Beckenwassers im Bereich 6,5 … 7,2 / 7,6 ist unerlässlich, um einerseits die verschiedenen Aufbereitungsmaßnahmen optimal durchführen zu können und andererseits das Wohlbefinden der Badenden nicht zu beeinträchtigen.
Ist der pH-Wert kleiner 6,5 pH , kann die Bausub-stanz und Aufbereitungsanlage geschädigt werden.
pH-Werte über 7,2 (7,6) pH beeinflussen die Keimtötungsgeschwindigkeit von chlorhaltigen Aufbereitungsmitteln negativ.
Die Wahrscheinlichkeit von Kalkausfällungen nimmt zu und das Wasser kann eintrüben. Ferner kann es bei Verwendung von eisen- bzw. aluminiumhaltigen Flockungsmitteln zur nicht vollständigen Ausbildung der Flocke in der Aufbereitungsstrecke kommen. Gebildete Flocken können sich wieder auflösen und die an sie gebundenen Kolloide wieder freisetzen.
Bestimmung des pH-Wertes (DIN 38404-5)
Hautreizung
Kalktrübungen
Beeinträchtigte Flockung
Hallenbadgeruch
Korrosionserscheinungen
Beeinträchtigte Flockung
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Bestimmung des pH-Wertes (DIN 38404-5)
Die Überwachung der Beckenwässer ist im Infektionsschutzgesetz undden Badewasserverordnungen der Länder vorgeschrieben.Nähere Angaben zur Wasseraufbereitung enthält die Norm DIN 19643.Der pH-Wert ist darin einer der wichtigsten Messgrößen.Es gibt die verschiedensten Möglichkeiten den pH-Wert zu messen:
1. kolorimetrisch2. Test-Stäbchen3. photometrisch4. elektrochemisch (Elektroden)
Der pH-Wert gehört zu den Messgrößen, dessen Messergebnis vomMessverfahren abhängt.
Verschiedene Messverfahren können zu unterschiedlichen Messergebnissenführen, die im Prinzip alle richtig sind.
Grundlage aller genormten Verfahren der pH-Messung (z.B. DIN 38404-5) istdas elektro-chemische Messprinzip.
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Bestimmung des pH-Wertes
Kritische Einflüsse auf die pH-Elektrode
� Alterung� Hohe Temperatur� Extrem hohe oder
niedrige pH-Werte
� Chemisch� Flusssäure pH < 5� Starke Lauge, NaOH� Starke Säure, HCl� Vergiftungen
� Mechanisch� Haarrisse� Sand� Steine � ErschütterungenBeläge
� Kalk� Gips� Fett� Eiweiß
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Messwasserentnahme
��
�
�
�
*) Wichtig: DIN EN 13451 (Haarfangtest etc.)BÖB-Merkblatt 60.03
� Ansaugsieb *)
� Beckenwanddurchführung *)
� Messwasserleitung
Druckerhöhungspumpe
Durchflussmessung mit Dosierkugelhahn
Messwasserfilter
� Vordruckmanometer
� Bypassleitung mit Blende
Messwasserstrecke: Vom Becken zum Messsystem
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Messwasserentnahme
���� Ansaugsieb: Haarfangsicher nach DIN13451
� Wandeinbaurohr (Merkblatt 60.03 BÖB)Entnahmetiefe <= 0,6 m � Strömungsgeschwindigkeit <= 0,3 m/s (1375 l/h)Entnahmetiefe => 0,6 m � Strömungsgeschwindigkeit <= 0,2 m/s (900 l/h)(Strömungsgeschwindigkeiten gelten bis 100 mm nach Ansaugsieb)
� Messwasserleitungso kurz wie möglich (kurze Totzeit)vernünftig im Querschnitt (kurze Totzeit)nicht in Kupferrohrausführung (Störung der amperometrischen Messung)beständige, „zehrungsfreie“ Ausführung um Messwertverfälschungen zu verhindern
Druckerhöhungspumpe Durchflussmessung mit Grenzwertüberwachung und Einstellorgan
Festlegung der Einstellungen nach verwendeter Messwasserentnahme Messwasserfilter
Maschenweite 500 µm empfohlen zum Schutz der MSR-Technik� Vordruckmanometer
Überprüfung der vorgeschriebenen Vordrücke (abhängig von MSR-Technik)� Bypassleitung mit Blende
Mehr dazu bei Automatischen Regelungen
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Last but not least: Eine gute Körperhygiene vor dem Baden reduziert den Eintrag von organischen Stoffen um bis zu 66 % (Stottmeister 2005)
Ref.: Anonym aus Bosnien
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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Kontakt
Georg CsontosChemie und VerfahrenstechnikChemistry and Process Technology
Siemens AGAuf der Weide 1089312 Günzburg
Telefone: +49 (0) 8221 / 904-216Telefax: +49 (0) 8221 / 904-150
E-mail: georg.csontos@siemens.comWeb: www.siemens.de/water
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!