DE10022093A1 - Verfahren zur Aufarbeitung von Badewasser - Google Patents
Verfahren zur Aufarbeitung von BadewasserInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Aufbereitung von Badewasser, insbesondere in Schwimmbadanlagen, bei dem das Badewasser umgewälzt und in einer Filtrationsanlage von groben Verunreinigungen befreit wird, wird dem Badewasser zum Abbau organischer Substanzer, Bakterien etc. Ozon zugesetzt. Um eine Chloridbildung zu vermeiden, wird vorzugsweise nach der Filtration eine Teilstrom von ca. 8 bis 25% des Badewassers abgezweigt und mit Ozon beaufschlagt, der Teilstrom einem Reaktionsgefäß zugeführt, das eine ausreichende Verweildauer gewährleistet und dann der Teilstrom wieder dem Hauptstrom des Badewassers zugemischt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von
Badewasser, insbesondere in Schwimmbadanlagen, bei dem das
Badewasser umgewälzt und in einer Filtrationsanlage von groben
Verunreinigungen befreit wird, und bei dem dem Badewasser zum
Abbau organischer Substanzen, Bakterien etc. Ozon zugesetzt
wird.
Durch die Ozonierung von Badewasser können organische
Substanzen, Bakterien etc. weitestgehend zu nicht relevanten
Verbindungen, teilweise bis hin zu Nitrat und Kohlendioxid
aufoxidiert werden. Sie erscheinen somit nicht mehr als
Negativparameter bei der Qualitätsbetrachtung des Badewassers.
Bei der Ozon-Desinfektion von Schwimmbadwasser wird das Ozon
dem umgewälzten Hauptstrom des Wassers mit einer Konzentration
von ca. 1 bis 1,2 g/m3 zugesetzt und durch eine Reaktions
strecke mit einer definierten Reaktionszeit geführt. An die
Reaktionsstrecke schließt sich eine automatische Entlüftungs
anlage zur Abführung von gasförmigem Restozon und Ballastluft
an. Das Ozon wird hierbei in einem Aktivkohlefilter absor
biert, so dass die austretende Luft frei von Ozon ist. Das
restliche, in Wasser gelöste Ozon, das nicht mit organischen
Substanzen in Reaktion getreten ist oder anderweitig abgebaut
wurde, wird durch eine Aktivkornkohlefilteranlage beseitigt,
damit das dem Schwimmbad zugeführte Wasser frei von Ozon ist.
In einer üblicherweise photometrisch durchgeführten Kontrollmessung
wird sichergestellt, dass der Ozongehalt unterhalb von
0,05 mg/l liegt. Durch die Aktivkohlefiltration wird aber
zwangsläufig das in dem aus dem Schwimmbecken zurückkommenden
Badewasser vorhandene Restchlor in Chlorid umgewandelt. Die
Chloridbildung ist umso größer, je größer die Umwälzleistung
des Bades ist, d. h. je häufiger das Badewasser über die
Filtration geführt wird. Die mit der Aktivkohlefiltration
verbundene Chloridbildung ist unerwünscht, da der Chlorid
gehalt im Badewasser gemäß Trinkwasserverordnung (TVO) 250 mg/l
nicht übersteigen sollte. Bei höheren Chloridgehalten
sind Edelstähle und stahlarmierte, geflieste Betonbecken nur
eingeschränkt nutzbar, da das Chlorid zu Korrosionserscheinun
gen führt. Darüber hinaus bilden sich durch spritzendes
Badewasser Aerosole, die in Entlüftungskanäle aus verzinkten
Stahl gelangen und dort zu Korrosion führen. Der Chloridgehalt
kann bei derartigen Anlagen nur in den geforderten Grenzen
gehalten werden, indem die Frischwasserzugabe erhöht wird.
Dies führt jedoch durch die Wasserzuführung und die notwendige
Aufheizung des Wassers zu enormen Kostensteigerungen.
Das gebräuchlichste Verfahren zur Aufbereitung von Schwimm-
und Badebeckenwasser, wie es in der DIN 19643 normiert ist,
ist nicht auf die Ozonbehandlung des Wassers ausgelegt,
sondern arbeitet nach der Verfahrenskombination Flockung,
Filterung, Chlorung. Verfahrensbedingt werden hierbei echt
gelöste organische Stoffe nicht über die Filtration entfernt
und können mit Chlor zu Chlorstickstoffverbindungen (gebunde
nes Chlor) und Trihalogenmethanen (chlorsubstituierte Methane)
reagieren. Diese Reaktion ist unerwünscht und wird im Falle
der Überschreitung von bestimmten Grenzwerten (gebundenes
Chlor < 0,2 mg/l, Trihalogenmethane < 20 µg/l) durch die
Zudosierung von ca. 0,5-2 g wässriger Pulveraktivkohle
suspension zum unfiltrierten Wasser reduziert. Die Zugabe
erfolgt vor der Filteranlage, so dass sich die Aktivkohle in
der Filteranlage anreichert. Auch bei diesem Verfahren wird
das im zurückkommenden Badewasser vorhandene Restchlor
weitestgehend abgebaut und in Chlorid umgewandelt, so dass
sich die oben beschriebenen Nachteile ergeben.
Anstelle der Zudosierung von in Wasser suspendierter Pulver
aktivkohle kann, je nach technischer Ausführung des Bades,
auch eine in die Filteranlage integrierte absorbierende
Kohleschicht vorgesehen sein. Der erzielte Effekt wäre
prinzipiell etwa der gleiche wie beim Zudosieren von Pulver
aktivkohle.
Die Anwendung der eingangs beschriebenen Ozonierung ist jedoch
nicht ohne weiteres möglich, da die gesamte Badewassertechnik,
insbesondere die verwendeten Werkstoffe hierauf abgestimmt
werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Verfahren der eingangs
beschriebenen Art eine ausreichende Aufbereitung des Bade
wassers zu gewährleisten und gleichzeitig einen unerwünschten
Chloridanstieg zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass
vorzugsweise nach der Filtration ein Teilstrom von ca. 8 bis
25% des Badewassers abgezweigt und mit Ozon beaufschlagt wird,
das der Teilstrom einem Reaktionsgefäß zugeführt wird, das
eine ausreichende Verweildauer gewährleistet, und dass der
Teilstrom dann wieder dem Hauptstrom des Badewassers zu
gemischt wird. Auf eine Aktivkornkohlefiltration wird
verzichtet, so dass durch die Ozonbehandlung zwar einerseits
die im Wasser vorhandenen organischen Verbindungen abgebaut
werden, das im Wasser vorhandene Restchlor jedoch nicht zu
Chlorid umgewandelt wird. Auch wenn die Teilstromozonierung
natürlich nicht die volle Leistung einer Vollozonierungsanlage
gewährleisten kann, wird doch ein ausreichender Abbau
organischer Stoffe sowie die Abtötung aller Mikoorganismen im
Teilstrom gewährleistet.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird am
Ausgang des Reaktionsbehälters der Ozonüberschuss gemessen und
durch die Steuerung der Ozondosierung gewährleistet, dass ein
festgelegter Restgehalt an Ozon im Teilstrom nicht über
schritten wird.
Dieser Restgehalt liegt erfindungsgemäß bei etwa 0,2 bis 0,6,
insbesondere 0,25 bis 0,5 mg/l. Hierbei wird berücksichtigt,
dass der mit Ozon belastete Teilstrom des Wassers in den
Hauptstrom eingemischt wird, so dass durch Restreaktion und
Verdünnung der Ozongehalt in dem dem Schwimmbecken zugeführten
Wasser praktisch gleich Null ist.
Die Messung des Ozongehaltes erfolgt vorzugsweise mit einem
ozonselektiven Messverfahren, bei dem Chlor nicht miterfasst
wird, bspw. einer potentiostatischen Ozonmessung.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass die Teilstromozo
nierung auch bei reduziertem Badebetrieb und über Nacht im
Wesentlichen unverändert weitergeführt wird. Dadurch wird
ausgeglichen, dass durch die Teilstromozonierung im Hauptbade
betrieb eine einer Vollozonierungsanlage entsprechende
Leistung erbracht werden kann. Durch das Weiterlaufen der
Ozonierung auch bei reduziertem Badebetrieb und Nachtbetrieb
können die vorhandenen organischen Verbindungen, gebundenes
Chlor und Trihalogenmethane weiter reduziert werden.
Gasförmiges Restozon und Ballastluft werden in Weiterbildung
der Erfindung aus dem Reaktionsbehälter über eine Entlüftungs
anlage abgeführt und in einem Aktivkohlefilter absorbiert.
Dadurch wird sichergestellt, dass die Abluft ozonfrei ist,
wobei das Badewasser selbst nicht mit der Aktivkornkohle in
Verbindung kommt, so dass eine Chloridbildung aus dem im
Wasser enthaltenen Chlor vermieden wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei
spiels und der Zeichnung näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer
Teilstromozonierungsanlage zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens.
In einem Schwimmbad wird das Badewasser zur Reinigung und
Desinfektion ständig umgewälzt. Hierzu wird das Badewasser
über eine Umwälzleitung 1 einem Filterbehälter 2 zugeführt,
in dem das Wasser im Wesentlichen durch mechanische Filtration
von groben Verunreinigungen befreit wird.
Anschließend wird der Wasserstrom über eine Ventileinrichtung
3 in einen Hauptstrom QH und einen Teilstrom QT aufgeteilt.
Der etwa 80 bis 90% des Gesamtstroms umfassende Hauptstrom QH
bleibt unbehandelt, während der abgezweigte Teilstrom QT einer
Ozonierungsanlage 4 zugeführt wird. Hier wird der Teilstrom
QT nochmals in Unterteilströme QT1 und QT2 aufgeteilt. Der
Unterteilstrom QT1 des Badewassers, bspw 1 m3/h wird über eine
Druckerhöhungspumpe 10 und einen Injektor 11 geführt, in dem
das Ozon (O3) in das Badewasser eingebracht wird. Der gesamte
Teilstrom QT lässt sich in größeren Bädern nicht über die
Druckerhöhungspumpe 10 führen, da die hierfür erforderliche
Leistung zu hoch wäre. In kleineren Bädern kann ggf. auf die
Aufteilung des Teilstroms QT verzichtet werden. Nach der
Ozoninjektion werden die Unterteilströme QT1 und QT2 wieder
zusammengeführt und einem Reaktionsgefäß 5 zugeführt, das von
dem mit Ozon beaufschlagten Teilstrom QT durchströmt wird.
Durch entsprechende Auslegung des Reaktionsgefäßes 5 wird eine
ausreichende Verweildauer gewährleistet, so dass das Ozon mit
in dem Wasser enthaltenen organischen Substanzen in Reaktion
treten kann. Über eine automatische Entlüftungsanlage 6 werden
gasförmiges Restozon und Ballastluft von dem Reaktionsgefäß
5 abgeführt und einem Aktivkornkohlefilter 7 zugeführt. Hier
wird das Ozon absorbiert, so dass die austretende Luft frei
von Ozon ist.
Am Ausgang des Reaktionsbehälters 5 wird mit Hilfe eines
Messgerätes 8 und eines ozonselektiven Messverfahrens, bei dem
Chlor nicht erfasst wird, der Restgehalt von Ozon in dem
Teilstrom QT des Wassers hinter dem Reaktionsgefäß 5 gemessen.
Die Messung erfolgt vorzugsweise potentiostatisch. Das
Ergebnis der Ozonmessung wird von dem Messgerät 8 an eine
Steuerung 9 der Ozonierungsanlage 4 weitergegeben, über die
die Ozonzugabe vor dem Reaktionsgefäß 5 geregelt wird. Hierbei
wird sichergestellt, dass der Restgehalt des Ozons 0,2 bis
0,6, vorzugsweise 0,25 bis 0,2 mg/l nicht überschreitet.
Der Teilstrom QT wird anschließend wieder dem Hauptstrom QH
zugemischt, wobei der Restgehalt an Ozon durch Restreaktion
und Verdünnung mit/in dem Hauptstrom QH praktisch auf Null
reduziert wird.
Durch die erfindungsgemäße Teilstrom-Ozonierung können während
des Hauptbadebetriebes nicht die Leistungen einer Vollozonie
rungsanlage erbracht werden. Daher ist vorgesehen, dass die
Teilstromozonierung auch bei reduziertem Badebetrieb und
Nachtbetrieb weiterläuft, so dass die vorhandenen organischen
Verbindungen, gebundenes Chlor und Trihalogenmethane weiter
reduziert werden können.
Mit der Erfindung wird somit eine Möglichkeit geschaffen,
organische Substanzen, gebundenes Chlor, Trihalogenmethane
etc. wirksam aus dem Schwimmbadwasser zu entfernen und
gleichzeitig eine unerwünschte Chloridbildung zu verhindern.
Eine Leistungsverringerung durch die Teilstrombehandlung wird
dadurch ausgeglichen, dass die Ozonierung auch bei reduziertem
Badebetrieb und über Nacht weitergeführt wird.
1
Umwälzleitung
2
Filterbehälter
3
Ventileinrichtung
4
Ozonierungsanlage
5
Reaktionsgefäß
6
Entlüftungsanlage
7
Aktivkornkohlefilter
8
Messgerät
9
Steuerung
10
Druckerhöhungspumpe
11
Injektor
Claims (7)
1. Verfahren zur Aufbereitung von Badewasser, insbesondere
in Schwimmbadanlagen, bei dem das Badewasser umgewälzt und in
einer Filtrationsanlage (2) von groben Verunreinigungen
befreit wird, und bei dem dem Badewasser zum Abbau organischer
Substanzen, Bakterien etc. Ozon zugesetzt wird, dadurch
gekennzeichnet, dass vorzugsweise nach der Filtration ein
Teilstrom (QT) von 8 bis 25% des Badewassers abgezweigt und mit
Ozon beaufschlagt wird, dass der Teilstrom (QT) einem Re
aktionsgefäß (5) zugeführt wird, das eine ausreichende
Verweildauer gewährleistet, und dass der Teilstrom (QT) dann
wieder dem Hauptstrom (QH) des Badewassers zugemischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
10 bis 20% des Badewassers als Teilstrom (QT) für die Ozonzug
abe abgezweigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass am Ausgang des Reaktionsbehälters (5) der Ozonüberschuss
gemessen wird und dass durch die Steuerung der Ozondosierung
gewährleistet wird, dass ein festgelegter Restgehalt an Ozon
im Teilstrom (QT) nicht überschritten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Restgehalt des Ozons 0,2 bis 0,6, insbesondere 0,25 bis
0,5 mg/l nicht überschreiten darf.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Messung des Ozongehaltes mit einem ozonselektiven
Messverfahren erfolgt, bei dem Chlor nicht miterfasst wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstromozonierung auch bei
reduziertem Badebetrieb und über Nacht im Wesentlichen
unverändert weitergeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass gasförmiges Restozon und
Ballastluft aus dem Reaktionsbehälter (5) über eine Entlüf
tungsanlage (6) abgeführt und in einem Aktivkohlefilter (7)
absorbiert werden.
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