Die Calcitlösekapazität im Trinkwasser · 19.03.2007 Harzwasserwerke, Schnitzler, Ringversuch...

Die Calcitlösekapazität im Trinkwasser - Erfahrungen aus dem Ringversuch 5/2006 -

Dr. Martin SchnitzlerHarzwasserwerke GmbH

ZentrallaborZur Granetalsperre 838685 Langelsheim

19.03.2007 Harzwasserwerke, Schnitzler, Ringversuch Calcitlösekapazität Folie 2

Inhalt

• Anlaß des Ringversuches

• Vorstellung der Ergebnisse

• Einfluß der Analysenergebnisse

• Fazit


Anlaß für den Ringversuch

• EU-Richtlinie “Wasser für den menschlichen Gebrauch“

• TrinkwV:2001

• Beobachtung von Unstimmigkeiten bei Ergebnissen zur Calcitlösekapazität

• Erfahrungssammlung zur Einschätzung der Genauigkeit von Angaben zur Calcitlöse-kapazität

HERRLICH WEICHES WASSER

Folie 3


Wässer des Ringversuches

0.361.320.54mmol/lPrüfgrößeSulfat

0.441.470.79mmol/lPrüfgrößeCa + Mg

34.6126.751.8mg/lSulfat

6.615.08.1mg/lMagnesium

24.192.950.1mg/lCalcium

0.763.432.625mmol/lKS4.3

9.612.517.2°CTemperatur

7.237.687.90pH-Wert

Probe CProbe BProbe AEinheitParameter


Ergebnisse des Ringversuches

Laborcode

0 20 40 60 80 100 120

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-60

-40

-20

0

20

40

Probe AProbe BProbe C


Programm zur Vergleichsrechnung

• KALKKOHL

• m-Wert und pH-Wert als Eingangsgrößen für das Kalkkohlensäuresystem

• Keine Komplexierung durch Sulfat und Carbonat

• Ionenstärke auf Basis der Ionenanalyse


Laborergebnisse Probe A

Probe A

Laborcode

0 20 40 60 80 100 120

pH-W

ert d

er C

alci

tsät

tigun

g

6.8

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

8.2

8.4

LaborwerteRechenwerte

Probe A

Laborcode

0 20 40 60 80 100 120 140

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-30

-20

-10

0

10



Laborergebnisse Probe B

Probe B

Laborcode

0 20 40 60 80 100 120

pH-W

ert d

er C

alci

tsät

tigun

g

6.6

6.8

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0


Probe B

Laborcode

0 20 40 60 80 100 120 140

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-30

-20

-10

0

10



Laborergebnisse Probe C

Probe C

Laborcode

0 20 40 60 80 100 120

pH-W

ert d

er C

alci

tsät

tigun

g

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

8.2

8.4

8.6

8.8

9.0


Probe C

Laborcode

0 20 40 60 80 100 120 140

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-20

0

20

40

60

80



pH-Wert und Temperatur (I)

Probe A

0 5 10 15 20 25 30

pH-W

ert

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

8.2

8.4

Probe B

0 5 10 15 20 25 30

pH-W

ert

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

8.2

Probe C

Temperatur °C

0 5 10 15 20 25 30

pH-W

ert

6.46.66.87.07.27.47.67.88.0


pH-Wert und Temperatur (II)

Probe A

0 5 10 15 20 25 30

pH-W

ert

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

8.2

8.4

Probe B

0 5 10 15 20 25 30

pH-W

ert

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

8.2

Probe C

Temperatur °C

0 5 10 15 20 25 30

pH-W

ert

6.46.66.87.07.27.47.67.88.0

MeßwerteRechenwerte

Tb = 17.2

Tb = 12.5

Tb = 9.6


pH-Wert und Calcitlösekapazität - Probe A -

Probe A

pH-Wert bei Bewertungstemperatur

7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-40

-30

-20

-10

0

10

MusterwasserLaborwerte

Probe A


7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-40

-30

-20

-10

0

10


pH-Wert und Calcitlösekapazität - Probe B -

Probe B


7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

LaborergebnisseMusterwasser

Probe B


7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-50

-40

-30

-20

-10

0

10


pH-Wert und Calcitlösekapazität - Probe C -

Probe C


6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

0

20

40

60

LaborwerteMusterwasser

Probe C


6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

0

20

40

60

80


Calcium und Calcitlösekapazität - Probe A -

Probe A

Calcium mg/l

30 35 40 45 50 55 60 65 70

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5


Probe A

Calcium mg/l

30 35 40 45 50 55 60 65 70

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5


Calcium und Calcitlösekapazität - Probe B -

Probe B

Calcium mg/l

40 60 80 100 120 140 160 180 200

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-50

-40

-30

-20

-10

0

10


Probe B

Calcium mg/l

40 60 80 100 120 140 160 180 200

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-50

-40

-30

-20

-10

0

10


Calcium und Calcitlösekapazität - Probe C -

Probe C

Calcium mg/l

0 10 20 30 40 50 60 70

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

0

5

10

15

20

25

30

35


Probe C

Calcium mg/l

0 10 20 30 40 50 60 70

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

0

10

20

30

40

50

60


m-Wert und Calcitlösekapazität - Probe A -

Probe A

Säurekapazität KS4.3 mmol/l

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-40

-30

-20

-10

0

10


Probe A


0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-30

-20

-10

0

10


m-Wert und Calcitlösekapazität - Probe B -

Probe B


3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

LaborergebnisseMusterwasser

Probe B


3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

Rechenwerte


m-Wert und Calcitlösekapazität - Probe C -

Probe C


0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

0

10

20

30

40

50

60

MusterwasserLaborergebnisse

Probe C


0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

0

10

20

30

40

50

60


Probe A – Abhängigkeit der Calcitlösekapazität von pH-Wert und m-Wert

pH-Wert: 7.90

KS4.3 : 2.625 mmol/l

pH-Wert

7.6 7.7 7.8 7.9 8.0 8.1 8.2 8.3

Säur

ekap

azitä

t KS 4.

3 m

mol

/l

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

-24 -20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48


Probe B – Abhängigkeit der Calcitlösekapazität von pH-Wert und m-Wert

pH-Wert: 7.68

KS4.3 : 3.43 mmol/l

pH-Wert

7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 8.0

Säur

ekap

azitä

t KS 4.

3 m

mol

/l

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

-24 -20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48


Probe C – Abhängigkeit der Calcitlösekapazität von pH-Wert und m-Wert

pH-Wert: 7.23

KS4.3 : 0.76 mmol/l

pH-Wert

6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8

Säur

ekap

azitä

t KS 4.

3 m

mol

/l

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

-24 -20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40


Abhängigkeit der Calcitlösekapazität von pH-Wert und m-Wert - Vergleichsrechnung

Probe A

Probe C

Probe B

-24 -20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48

pH-Wert7.4 7.6 7.8 8.0 8.2

Säur

ekap

azitä

t KS

4.3

mm

ol/l

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

pH-Wert7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 8.0 8.1

Säu

reka

pazi

tät K

S4.

3 m

mol

/l

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

pH-Wert6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8

Säur

ekap

azitä

t KS

4.3

mm

ol/l

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2


Rechenprogramme

• Basis DIN38404-10

• Anforderungen an Iterationskriterien

• Sättigungsindex < |0.0001|

• pH-Werte < |0.001|

• Übereinstimmung mit Referenzwerten

• pH-Werte ≤ |0.02|

• Calcitlösekapazität ≤|2 mg/l|


Ergebnisse und Rechenprogramm

Probe A

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

Probe B

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

Probe C

Rechenprogramm

BW

ASA

Win

was

i

N.a

.N.

Blo

me

Lim

s

Cal

cit-I

nfo

Aqua

C

Phis

am

Eige

nent

w. ?

KK

SG

MIW

A

Was

ser 2

000

Phak

us

CAS

Lim

s ei

gen

DIN

384

04-1

0 N

r. 7

Kal

kohl

Exce

l Mak

ro

W 2

16

Cal

citlö

seka

pazi

tät m

g/l

0

5

10

15

20

25

30

35


Fazit

• Zulässige Calcitlösekapazität von 5 bzw. 10

mg/l läßt sich nicht mit hinreichender

Genauigkeit ermitteln.

• Die Ergebnisse des Ringversuches zeigen, daß

eine Calcitlösekapazität von etwa 10 mg/l mit

einem Vertrauensintervall von ± 10 mg/l be-

stimmt werden kann.

• Da in Wasserwerken der pH-Wert als Steuer-

größe verwendet wird, ist dieser für praktische

Belange auch nur als Eingangsgröße in die

Berechnung geeignet.

• Rechenprogramme ersetzen nicht die

wasserchemischen Grundlagen.

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