Trinkwasserqualität: Zentrale Dosierung von WASFTUNG 66 66ftfbff67 Trinkwasserqualität: Zentrale Dosierung…

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    17-Sep-2018

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<ul><li><p>Technik TrinkwasseraufbereiTung</p><p>66 11-2013</p><p>Trinkwasserqualitt: Zentrale Dosierung von Silikaten und Silikat-Phosphat-Mischungen</p><p>Trinkwasser soll natrlich, frisch, klar und schmackhaft sein. Daher wird es im </p><p>Wasserwerk nach europischen Standards aufbereitet und in guter Qualitt </p><p> abgegeben. Mitunter kommt es jedoch auf dem Transportweg vom Wasserwerk </p><p>zum Verbraucher zu Qualittsstrungen, die sich in einer Trbung und Verfrbung </p><p>des Trinkwassers zeigen. Eine effektive, preiswerte und schnell wirkende Manah-</p><p>me, um den Qualittsstandard des Trinkwassers zu sichern, ist die zentrale Dosie-</p><p>rung von geeigneten Inhibitoren zum Trinkwasser.</p><p>Wesentliche Faktoren fr das Vorkommen von Qualittsstrungen des Trinkwassers in Rohrleitungen sind ein berdimensio-niertes Rohrnetz, Stagnation, vor allem im Endstrangbereich, unkontrolliertes Mischen verschiedener Wsser, schwan-kende Wasserqualitten und Flierich-</p><p>tungsvernderungen. Auch ungeschtz-tes Rohrleitungsmaterial (Abb. 1) und unkontrollierter Sedimenttransport im Verteilungssystem kommen als Auslser infrage.</p><p>In den meisten Fllen lassen sich die vorgenannten Faktoren nicht kurzfristig </p><p>ndern. In der Regel sind Netzsplungen das erste Mittel der Wahl, um die Quali-ttsstrungen zu beseitigen. Leider sind die Erfolge oftmals nur von kurzer Dauer und die erforderliche Splfrequenz bringt den Versorger nicht selten an die Gren-zen dessen, was bei gegebenem Perso-</p><p>Abb. 2 Beispiel einer Lager- und DosierstationAbb. 2 Beispiel einer Lager- und DosierstationAbb. 2 Beispiel einer Lager- und DosierstationAbb. 2 Beispiel einer Lager- und DosierstationAbb. 1 Ungeschtzte Rohrleitung</p></li><li><p>6711-2013</p><p>ren, auf Basis von carbonataktivierten Sili-katen und/ oder geeigneten Phosphaten, bewirken die Ausbildung einer gut scht-zenden Deckschicht im Rohrinnern. Die Produkte und deren Einsatz sind in den DVGW-Arbeitsblttern, W 215, Teil 1 und 2 [1], beschrieben. </p><p>In enger Zusammenarbeit mit fhren-den Instituten wurden allein in Deutsch-land rund 90 wissenschaftliche Untersu-chungen zur Korrosionsinhibierung von Trinkwassersystemen durchgefhrt. Ein wesentlicher Bestandteil der Untersu-chungen war zumeist neben der Wirk-samkeitsprfung die Substituierung der Phosphate durch Silikate, nicht zuletzt, weil dies in Deutschland eine hufige For-derung der Gesundheitsmter und Auf-sichtsbehrden war und ist.</p><p>Die zentrale Dosierung von Korrosions-inhibitoren ist eine seit Jahrzehnten in der Praxis gngige und bewhrte Manahme, um eine Beeintrchtigung der Trinkwasser-qualitt durch die Wechselwirkung des Trink-wassers mit den metallischen Werkstoffen des Verteilungsnetzes, aber auch der Haus-installationen zu verhindern. Zum Einsatz kommen neben Pulverprodukten zumeist hoch konzentrierte Flssigprodukte, die anwendungsfreundlich in konzentrierter Form dosiert werden knnen (Abb. 2). </p><p>Grundstzlich mssen die Korrosions-vorgnge und der Deckschichtaufbau als dynamischer Prozess verstanden werden. Folglich ist es erforderlich, dass die Zugabe von Inhibitoren in Menge und Zusammen-setzung entsprechend dem fortschreiten-den Deckschichtaufbau angepasst wer-den [2, 3]. In der Praxis hat es sich oft als vorteilhaft gezeigt, wenn eine Inhibie-rungsmanahme mit einer reinen Phos-phatdosierung begonnen wird. Dabei sollte die Zugabe i. d. R. nicht unter 3 mg/l Phosphat (angegeben als PO4) liegen, ideal sind Werte zwischen 3 und 5 mg/l Phosphat (angegeben als PO4). Es wird empfohlen, mit Beginn der Inhibitordosie-rung eine Netzsplung vorzunehmen. Dadurch werden lose anhaftende Inkrus-tierungen und Sedimente entfernt, die eine ordentliche Deckschichtbildung st-ren knnen. Nach etwa sechs Monaten kann dann die Phosphatkonzentration halbiert werden, bei gleichzeitiger Zugabe von Silikat. In dieser Phase werden abhngig von der Wasserqualitt zwi-schen 3 und 6 mg/l Silikat (angegeben als SiO2) zugegeben. Im Weiteren wird der Phosphatanteil schrittweise vermindert, bis zur Erreichung der sogenannten Erhal-tungsdosierung. Je nach Wasserqualitt und Zustand des Rohrnetzes ist </p><p>nalstand geleistet werden kann. Auch Intensivsplungen (z. B. Luft-Wasser-Sp-lung) fhren, etwa bei berdimensionier-ten Netzen oder Wasserqualitten, die keine ordentliche Deckschichtbildung fr-dern, wiederum nur zu kurzzeitigem Erfolg. Nachhaltigeren Erfolg hingegen verspre-chen professionelle Splplne, die von spezialisierten Instituten und Ingenieur-bros erarbeitet werden. Doch ist die Umsetzung eines solchen Splplanes zumeist kosten- und personalintensiv. Auch ist die Netzsplung bei Qualitts-strungen aufgrund aktueller Korrosions-vorgnge, z. B. instationrer Korrosion in Endstrngen, nicht zielfhrend und zeigt ebenfalls nur eine kurzzeitige Verbesse-rung der Situation. Daher muss eine Mg-lichkeit gefunden werden, um den Kun-den zufriedenzustellen mglichst ohne groe Investitionen vorzunehmen.</p><p>Eine effektive, preiswerte und schnell wirkende Manahme, um den Qualitts-standard des Trinkwassers zu sichern, ist die zentrale Dosierung von geeigneten Inhibitoren zum Trinkwasser, um bei kor-rosionschemisch ungnstigen Verhltnis-sen eine Beeintrchtigung der Trinkwas-serqualitt zu verhindern. Diese Inhibito-</p><p>Abbi</p><p>ldun</p><p>gen:</p><p> aqu</p><p>akor</p><p>in</p><p>WASTE WATER Solutions</p><p>info@huber.dewww.huber.de</p><p>Mit Edelstahlperfektausgerstet...</p><p>... und dauerhaft sicher</p><p>Schchte sind erforderlich, um inBauwerke fr die Wasserver-sorgung und Abwasserentsorgungeinsteigen zu knnen.</p><p>Wir liefern Bauteile aus Edelstahl,die Schchte dauerhaft sichermachen.</p><p>Anzeige PG 1_Layout 1 18.09.13 10:41 Seite 1</p></li><li><p>Technik TrinkwasseraufbereiTung</p><p>68 11-2013</p><p>Die in der Regel erforderlichen Zugabe-mengen sind Tabelle 1 zu entnehmen. Unter Behandlungsziel wird hier zwi-</p><p>schen Sanierung und Erhaltung unter-schieden. Mit dem Begriff Sanierung sind die ersten sechs bis zwlf Monate bezeich-net. Danach wird die Zugabe sukzessive auf die Erhaltungsdosierung reduziert.</p><p>Zur berprfung der Notwendigkeit und der Wirksamkeit einer Inhibierungsma-nahme kann zur berschlgigen Beurtei-lung ein Ringsulenversuch durchgefhrt werden (Abb. 4). Ziel solcher Versuche ist </p><p>dabei sogar die phosphatfreie Fahrweise unter alleinigem Einsatz carbonataktivier-ter Silikate mglich. Beispiele hierzu sind die Wasserversorgung Wiesbaden [4], heute Hessenwasser GmbH &amp; Co. KG, und die Stadtwerke Gttingen AG [5]. </p><p>Um die Aufgabe der vernderten Inhi-bitorzusammensetzung elegant, das heit ohne aufwendige Vernderungen der Dosieranlage, zu lsen, wurde das Integ-rations-Verfahren entwickelt [6]. Dabei werden die Komponenten Silikat- und Phosphatlsung getrennt gelagert und getrennt dem Trinkwasser zugegeben. Die-ses Verfahren ermglicht es, nicht nur die Inhibierungsmanahme unter kologi-schen Gesichtspunkten (Verminderung des Phosphateintrages) zu optimieren, sondern bietet auch einen deutlichen wirt-schaftlichen Vorteil, da hoch konzentrierte Einzellsungen eingesetzt werden kn-nen. Die Dosierung erfolgt volumenpro-portional zum Trinkwasserstrom mittels Dosierpumpen, z. B. Membran- oder Zahn-radpumpen. Die Anpassung der Dosier-leistung kann bei konstanter Frdermenge manuell fest eingestellt oder durchfluss-proportional vorgenommen werden.</p><p>Neben der Korrosionsinhibierung besteht ein oft wichtiger Zusatznutzen in der Mglichkeit, bei Bedarf den Inhibitor so anzupassen, dass auch eine Hrtesta-bilisierung erfolgt. Dadurch knnen ins-besondere Warmwassersysteme der Abnehmer frei von Ablagerungen gehal-ten werden (Abb. 3).</p><p>es, den optimalen Inhibitor und/oder die Mindest-Dosiermenge zu ermitteln. Es knnen mehrere Versuchsstrecken paral-</p><p>lel betrieben werden, wobei die Versuchs-strecken mit verschiedenen Inhibitoren (z. B. Integrations-Verfahren, Silikat/Phos-phat-Kombinationen, carbonataktivier-tem Silikat, verschiedene Phosphate) behandelt werden. Dieses Untersuchungs-verfahren ist eine schnelle und preiswerte Methode zur orientierenden berprfung einer geplanten oder bereits laufenden Inhibierungsmanahme.</p><p>Abb. 4 Beispiel eines Ringsulen-VersuchsaufbausAbb. 3 Vergleich einer Heizschlange aus einem Warmwasserboiler, mit (links) und ohne (rechts) Inhibitor-Zugabe</p><p>Tabelle 1 In der Regel erforderliche Zugabemengen </p><p>Werkstoff</p><p>Eisenwerkstoffe</p><p>Verzinkter Stahl</p><p>Kupfer</p><p>1) Sanierungsmanahmen ausschlielich mit Silikaten sind nur in Ausnahmefllen sinnvoll.2) Die Erhaltungsdosierung nur mit Silikaten sollte vorher berprft werden (z. B. Ringsulenversuch)</p><p>Behandlungsziel</p><p>Sanierung 1)</p><p>Erhaltung</p><p>Sanierung 1)</p><p>Erhaltung</p><p>Sanierung 1)</p><p>Erhaltung</p><p>Silikat</p><p>8-12 mg/l SiO24-6 mg/l SiO28-12 mg/l SiO24-6 mg/l SiO2</p><p>6-12 mg/l SiO2 2)</p><p>Silikat-Phosphat</p><p>2-6 mg/l SiO2 und 3-5 mg/l PO42-6 mg/l SiO2 und 0,2-1 mg/l PO42-6 mg/l SiO2 und 3-5 mg/l PO42-6 mg/l SiO2 und 0,2-1 mg/l PO43-5 mg/l PO42-6 mg/l SiO2 und 0,5-1 mg/l PO4</p><p>Korrosionsvorgnge und Deckschicht-aufbau sind dynamische Prozesse.</p></li><li><p>6911-2013</p><p>[5] Schuhmacher, P. G, Wagner I., Kuch, A.: Die Trinkwasserversorgung von Gttingen mit Mischwasser und Erfahrungen ber den Einflu der Wasserqualitt und von Inhibitoren auf Korrosion im Rohrnetz, gwf-wasser/abwasser, 129 (1988) 3, 146-152.[6] Technische Information der BKG Water Solutions Integrations-Verfahren[7] Technische Information Nr. 313 der BKG Water Solutions Ringsulen-Versuchsanlage.</p><p>Phosphaten lassen sich sogenannte Rost-wassererscheinungen schnell, preiswert und ohne groe Investitionen beseitigen. Damit knnen hohe Investitionen in die Rohrnetzsanierung vermieden bzw. zeit-lich gestreckt werden. Vielfach wird die Einrichtung einer Inhibierungsmanahme als Interimslsung durchgefhrt, da Sanie-rungen im Rohrnetz mittel- bis langfristig angelegt sind. Grundstzlich sollte eine solche Manahme durch Vorversuche geprft werden. </p><p>Literatur[1] DVGW-Arbeitsblatt W 215, Teil 1 und 2.[2] Wagner, I.: Inhibitoren zum Korrosions-schutz im Trinkwasserbereich, DVGW energie I wasser-praxis 11-2005, wvgw, Bonn.[3] Hater, W., Schmidt, P.: Zentrale Dosierung von Korrosionsinhibitoren zum Trinkwasser, bbr Fachmagazin fr Brunnen- und Leitungsbau 01-2007, wvgw, Bonn.[4] Drews, M., Hahl, H.-P., Wehle, V.: Restentsuerung des Trinkwassers durch Dosierung alkalisierender Mittel am Beispiel der Stadtwerke Wiesbaden AG, gwf-wasser/ abwasser, 136 (1995) 7, 360-366.</p><p>Speziell prparierte, gekennzeichnete und gewogene Rohrproben aus dem gewnschten Werkstoff werden dem zu prfenden Trinkwasser fr einen bestimm-ten Zeitraum unter definierten Bedingun-gen ausgesetzt. Dabei werden die Rohr-proben im Abstand von vier Wochen aus-gebaut, visuell geprft, gereinigt und zurckgewogen. Aus dem Gewichtsver-lust kann die Korrosionsgeschwindigkeit (Korrosionsrate) in mm/a errechnet wer-den [7].</p><p>FazitDer Einsatz von Silikaten und Silikat-Phos-phat-Mischungen ist in Deutschland Stand der Technik und wird zunehmend auch in anderen europischen Lndern angewen-det. Bei fachgerechter Verwendung von Inhibitoren wird das Verteilungssystem wirksam gegen Korrosion geschtzt, die Trinkwasserqualitt bis zum Abnehmer gewhrleistet und der unerwnschte Ein-trag von Schwermetallen ins Trinkwasser (z. B. aus Hausinstallationen) deutlich vermindert.</p><p>Mit geeigneten Inhibitoren auf Basis von carbonataktivierten Silikaten und/oder </p><p>Autor</p><p>Peter SchmidtAQUAKORIN Wasser-TechnologieAuf dem Heidchen 1051519 OdenthalTel.: 02174 6719708Fax: 02174 6719709ps@aquakorin.comwww.aquakorin.com</p><p>COLSHORNC</p><p>Michael ColshornNeuffenstrae 78, 73240 WendlingenTel. 07024/929242 Fax: 07024/929244E-Mail: michael@colshorn.biz http://www.colshorn.biz/</p><p>BRUNNENKOPFBrunnenkopf aus PVC-hartSchrauben und U-Scheiben aus V2A/M12. Flanschdichtungaus NBR. Gewindemuffe verzinkt.</p><p>VA M12 Mutter</p><p>Blindschraubemit O-Ring</p><p>Kabeldurchfhrung</p><p>PVC-Flanschoberteil</p><p>PVC-Flanschunterteil</p><p>Flanschdichtung</p><p>PVC-Rohr mit Klebemuffe</p><p>Gewindemuffe</p><p>VA M12 Schraube</p><p>Jeder Brunnenkopf hat standard-mig eine Gewindemuffe, eine Kabeldurchfhrung PG16 und eine Blindverschraubung. Gewindemuffe aus V2A. (Mehrpreis auf Anfrage). 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