Entsäuerung von Trinkwasser - Messtechnik hilft Energie sparen

Der natürliche Gehalt an Wasserstoffionen im Wasser hat für den Menschen keine direkte gesundheitliche Bedeutung. Einen Einfluss hat er aber auf die Qualität des Trinkwassers bei der Wasserverteilung. Hier kann es zu einem unerwünschten Übergang von Stoffen aus dem Leitungsmaterial in das
Trinkwasser kommen. Es besteht ein eindeutiger Zusammenhang
zwischen dem pH-Wert des Wassers und der im Trinkwasser auftretenden
Zink- bzw. Kupferkonzentration nach längerer Verweilzeit in den Versorgungsleitungen. Der Gehalt an Schwermetallen ist umso höher je niedriger der pH-Wert ist. Um den Verbraucher vor einer überhöhten Metallkonzentration im Trink wasser zu schützen, ist es sinnvoll, den pH-Wert so weit wie möglich anzuheben. Dabei stellt die technische Grenze der pH-Wert dar, bei dem es zu einer Calcit-Abscheidung kommt. Dieser
pH-Wert hängt von der Wasserzusammensetzung ab und ist für jedes Wasser individuell unterschiedlich. Nach der neuen Trinkwasserverordnung
(TrinkwV) darf die berechnete Calcit-Lösekapazität am Ausgang des Wasserwerks 5 g/m3 nicht überschreiten. Nach der Trinkwasserverordnung gilt dies als erfüllt, wenn der pH-Wert > 7,7 ist.

Physikalische Entsäuerung
Bei der physikalischen Entsäuerung handelt es sich um Strippverfahren. Hierbei wird durch Einblasen von Luft die Kohlensäure aus dem Rohwasser entfernt (Bild 1). Bei einigen Hochleistungssystemen lässt sich die Entsäuerungsleistung durch Variation der Luftfördermenge ein stellen. Um auf die schwankenden Anforderungen aufgrund wechselnder
Mischwasserzusammensetzungen oder wechselnder Wassermengen optimal zu reagieren wird die Luftförderleistung entsprechend angepasst. Als Führungsgröße für die Anpassung der Luftfördermenge können verschiedene
Parameter herangezogen werden. Neben dem Wasserdurchsatz und dem
pH-Wert bietet sich als sehr genaue Methode die Messung des Delta pH-Werts im Reinwasser an. Der Delta pH-Wert beschreibt die Abweichung des aktuellen pH-Werts vom pH-Wert der Calcitsättigung. Diese Methode bietet die Möglichkeit, unabhängig von der schwankenden Mischwasserzusammensetzung und den Wassermengen das Lüftungsgebläse
so zu steuern dass jederzeit ein ökonomisches Betreiben der Anlage gewährleistet ist. Da der Energiebedarf des Lüftungsgebläses quadratisch mit der erzeugten Luftmenge steigt führt eine genaue Regelung der benötigten Luftmenge zu einer erheblichen Energieeinsparung.

Energieeffiziente Regelung
Alle Voraussetzungen für die energieeffiziente
Regelung von Entsäuerungsanlagen bietet das automatische Mess- und
Regelsystem der Dr. A. Kuntze GmbH. Der Messwasserstrom wird aufgeteilt
und ein Teilstrom über eine Kalksteinschüttung (Marmorkies) geleitet (Bild 2). Die Verweilzeit in der Kalksteinschüttung ist so bemessen, dass in diesem Teilstrom der pH-Wert der Calcitsättigung sicher erreicht wird. Herzstück dieses Systems ist eine sehr genaue pH-Wert-Differenzmessung zwischen dem Rohwasser und dem calcitgesättigten Wasser. Die notwendige Genauigkeit des Mess-Systems wird durch eine automatische Nullpunktkalibrierung erreicht. Durch Einsatz von schrittmotorgesteuerten
Schlauchpumpen ist die definierte Kontaktzeit des Messwassers mit dem Marmorkies gewährleistet. Der konstante Durchfluss kann auf ein Minimum reduziert werden, was zu einem geringen Verbrauch an Marmorkies führt.
Dieses Mess-System erreicht eine Regelgenauigkeit von < 0,05 pH. Der integrierte Regler steuert über das Stromsignal direkt den Frequenz-Umrichter, der die Drehzahl des Gebläsemotors steuert. Der Einsatz dieses Mess- und Regelsystems reduziert den Energiebedarf des Gebläsemotors um bis zu 25% und sorgt damit für eine erhebliche Kostenersparnis.