DE10306967B4

DE10306967B4 - Verfahren zur Entfernung von Halogenierungsprodukten in gechlortem Wasser

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Publication number: DE10306967B4
Application number: DE2003106967
Authority: DE
Inventors: Lothar Dr. Erdinger; Klaus Dr. Kühn
Original assignee: Universitaet Heidelberg
Current assignee: Universitaet Heidelberg
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: DE10306967A1

Abstract

Verfahren zur Entfernung von Halogenierungsprodukten in Schwimmbadwasser, das mit Chlor in Kontakt gebracht worden ist, umfassend
(a) das Zugeben mindestens einer bromhaltigen Verbindung, die geeignet ist, in Wasser Bromidionen freizusetzen, und
(b) das Bestrahlen des derart behandelten Wassers mit einer zur Zersetzung der gebildeten Halogenierungsprodukte geeigneten UV-Strahlungsquelle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Halogenierungsprodukten bzw. Desinfektionsnebenprodukten in gechlortem Schwimmbadwasser.
Es ist bekannt, daß bei der Desinfektion von Badewasser unter Verwendung von Chlor abhängig von bestimmten Randbedingungen in wechselnden Konzentrationen Chloroform entsteht (vgl. L. Erdinger, F. Kirsch, A. Höppner, H. G. Sonntag: „Haloforms in hot spring pools", Zentralbl. Hyg. Umweltmed., Oktober 1997; 200(4), Seiten 309-317). In gechlortem Wasser, wie Schwimmbadwasser oder gechlortes Trinkwasser, kommt es durch den Einsatz von Chlor ferner zur Bildung von weiteren organischen Halogenierungsprodukten, wie Dichlorbrommethan, Chlordibrommethan und Bromoform. Wenn von „gechlortem Wasser" oder dem „Einsatz von Chlor" die Rede ist, so werden damit üblicherweise alle Reagentien oder Reaktionen eingeschlossen, die in Wasser zur Bildung von HOCl führen, wie z.B. durch Zugabe von Chlorbleichlauge oder durch Einleiten von Cl₂-Gas oder Auflösen von Ca(OCl)₂ oder Chlorkalk CaCl(OCl). Diese Chlorquellen werden häufig auch als „aktives Chlor" bezeichnet. Die vorgenannten organischen Halogenierungsprodukte, wie Dichlorbrommethan, Chlordibrommethan und Bromoform, sind jedoch aufgrund ihrer gesundheitsschädigenden Wirkung höchst unerwünscht. Durch bislang angewendete Aufbereitungstechniken können diese Stoffe jedoch nur unzureichend aus dem entsprechenden Schwimmbadwasser oder Trinkwasser entfernt werden. Derzeit existiert keine technische Lösung zur vollständigen Entfernung von Trihalogenmethanen (THM) in gechlortem Wasser, wie z.B. Schwimmbadwasser. Insbesondere kann mit derzeit verwendeten Aufbereitungs- und Reinigungstechniken nicht gewährleistet werden, daß Trihalogenmethane in einem derartigen Umfang entfernt werden, daß gesundheitsschädliche Auswirkungen mit Sicherheit ausgeschlossen werden können.
In diesem Zusammenhang stellt insbesondere die Anwesenheit von Nitrat ein besonderes Problem dar, insofern Nitrat schon in einem Anteil von etwa 10 mg/l Wasser oder sogar darunter den Abbau von Chloroform durch UV-Bestrahlung signifikant hemmt. Trinkwasser enthält oft, Schwimmbadwasser fast immer, zumindest nach einer gewissen Zeit nach der Frisch- oder Neubefüllung, mehr als 10 mg/l Nitrat, da aus eingebrachten stickstoffhaltigen Verbindungen (z.B. durch Badegäste, etc.) letztlich Nitrat erzeugt wird, das nur durch Verdünnung, d.h. Frischwasserzusatz, teilweise aus dem Becken entfernt werden kann, und zwar bis zu der Konzentration, in der Nitrat im zugesetzten Füllwasser enthalten ist. Infolge dieses Nitratgehaltes in Trinkwasser bzw. Schwimmbadwasser gelingt die Photolyse von Chloroform in derartigem Wasser auch bei Verwendung von intensiver UV-Strahlung niemals vollständig.
Bromid wird in Gegenwart von aktivem Chlor wie HOCl zu aktivem Brom oxidiert. Diese Reaktion war auf dem hier vorliegenden Fachgebiet Gegenstand eingehender wissenschaftlicher Untersuchungen; vgl. den Schlußbericht über das Forschungsvorhaben "Trihalogenmethane in Hallenbädern mit Meerwasser- und Sole-Becken" von Prof. Dr. K. O. Gundermann, Dr. F. Jentsch und Dr. A. Matthiessen (Kiel, 1997) des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Beispielsweise wird in Meerwasserhallenbädern aus 2 mg/l Chlor 4,2 mg/l Bromid umgesetzt. Demgemäß erfolgt die Desinfektion und der oxidative Abbau organischer Stoffe in Meerwasserhallenbädern überwiegend durch Brom, d.h. „aktives Brom" wie HOBr, was auch zur Bildung von Bromierungsnebenprodukten führt.

DE 30 20 170 C2 beschreibt ein Verfahren zum Reinigen von gechlortem Wasser in einem Schwimmbadbecken durch Zirkulieren des Wassers durch einen aus mehreren Durchströmungskammern bestehenden Behälter, in welchem es mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird. DE 199 13 011 A1 beschreibt ein Verfahren zur Aufbereitung von Schwimm- und Badewasser, bei dem der Gesamt- oder Teilstrom des zu reinigenden Betriebswassers einem Reaktionsraum zugeführt wird, der einen mittels UV-Strahlung bestrahlten Titandioxidkatalysator umfaßt. DE 27 07 471 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen von Schwimmbadwasser mit Trinkwasserqualität, wobei an einem Umwälzkreislauf zwischen dem Quarzkies filter und der Chlordosierungsanlage ein Aktivkohlefilter geschaltet ist. DE 198 14 705 A1 beschreibt ein Verfahren zur Aufbereitung von Schwimmbadwasser, bei dem das aufzubereitende Schwimmbadwasser als ein Wasserhauptstrom aus dem Becken abgeführt wird, ein Wasserteilstrom aus dem Hauptstrom abgezweigt und durch Zuführung eines Gases, wie beispielsweise Luft, aufbereitet wird und nach der Aufbereitung der Wasserteilstrom und der Wasserhauptstrom wieder dem Becken zugeführt werden. Geeignete Stoffe, die dem Wasserteilstrom vor der Gaseinleitung zugesetzt werden können, sind beispielsweise Chlor, Produkte auf Chlorbasis oder andere Oxidationsmittel, wie Peroxid. DE 31 17 473 A1 beschreibt ein Schwimmbecken- und Brauchwasser-Entkeimungsgerät mit einer spezifisch angeordneten UV-Strahlungslampe. Keine dieser im Stand der Technik bekannten Maßnahmen ist jedoch für sich genommmen in einfacher Weise geeignet, die Konzentration von in gechlortem Wasser gebildeten Halogenierungsprodukten bzw. Desinfektionsnebenprodukten signifikant, d.h. die Chlorkonzentration auf eine Konzentration unter 10 μg/l zu verringern. Derzeit wird die Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser in der DIN 19643 geregelt, worin die Verfahrenskombinationen von Adsorption-Flockung-Filtration-Chlorung, Flockung-Filtration-Ozonung-Sorptionsfiltration-Chlorung, Flockung-Ozonung-Mehrschichtfiltration-Chlorung und Flockung-Filtration-Adsorption an Aktivkohle-Chlorung vorgesehen sind, um eine gesundheitliche Beeinträchtigung der Badegäste auszuschließen.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Konzentration von in gechlortem Wasser gebildeten Halogenierungsprodukten bzw. Desinfektionsnebenprodukten, insbesondere organischen Halogenverbindungen, wie Trihalogenmethanen, signifikant zu verringern. Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, das geeignet ist, die in gechlortem Wasser gebildeten (organischen) Halogenierungsprodukte unter eine Konzentration von 10 μg/l (d.h. die Hälfte des in DIN 19643 definierten Höchstwerts), möglichst sogar weit unter 10 μg/l, abzubauen.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen gelöst.

Insbesondere wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Entfernung von Halogenierungsprodukten in Schwimmbadwasser, das mit Chlor in Kontakt gebracht worden ist, bereitgestellt, umfassend

(a) das Zugeben mindestens einer bromhaltigen Verbindung, die geeignet ist, in Wasser Bromidionen freizusetzen, und
(b) das Bestrahlen des derart behandelten Wassers mit einer zur Zersetzung der gebildeten Halogenierungsprodukte geeigneten UV-Strahlungsquelle.

Unter "gechlortem Wasser" wird Wasser verstanden, das mit Chlor oder Chlorderivaten in Kontakt gebracht worden ist, wie beispielsweise Schwimmbadwasser oder Trinkwasser. Trinkwasser darf gemäß geltender Bestimmungen nicht mehr als 50 mg/l Nitrat aufweisen. Schwimmbadwasser soll nicht mehr als 70 mg/l Nitrat enthalten, kann aber unter Umständen auch Werte, die weit darüber liegen, z.B. 150 mg/l, aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Behandlung sowohl von Trinkwasser als auch Schwimmbadwasser mit den vorstehend genannten Nitratgehalten, d.h. Wasser mit Nitratgehalten von beispielsweise 5 bis 150 mg/l.

Der Mechanismus der Entstehung von organischen Halogenierungsprodukten, wie Trihalogenmethanen, beispielsweise in gechlortem Schwimmbadwasser, ist nicht vollständig aufgeklärt. Es wird jedoch angenommen, daß die Bildung organischer Halogenierungsprodukte in gechlortem Schwimmbadwasser im wesentlichen auf den Eintrag von Urin, Schweiß, Hautabschürfungen, Kosmetika, Bakterien und/oder der Haut der Badegäste selbst zurückzuführen ist. In Schwimmbadwasser und Trinkwasser können ferner als pflanzliche Abbauprodukte die komplex aufgebauten makromolekularen Humin- und Fulvinsäuren enthalten sein, die ebenfalls mit Chlor zu einer Vielzahl von halogenierten Nebenprodukten reagieren können.

Im allgemeinen wird die Bildung von Trihalogenmethanen aus Verbindungen, die eine Methylketonstruktur aufweisen, über die Haloformreaktion mit Chlor erklärt. Ein plausibler Mechanismus der Haloformreaktion ist im nachfolgenden Schema 1 beschrieben: Schema 1

Nach dem in Schema 1 beschriebenen Mechanismus der Haloformreaktion wird in gechlortem Wasser daher vorwiegend Chloroform gebildet. In bromidhaltigem Wasser entsteht durch Reaktion von Chlor bzw. Chlorderivaten mit Bromid elementares Brom, das analog zu Chlor die entsprechenden bromierten Trihalogenmethane bilden kann.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde nun festgestellt, daß durch Zugabe einer geeigneten Menge einer bromhaltigen Verbindung, die geeignet ist, in Wasser Bromidionen freizusetzen, das Gleichgewicht der Bildung von Trihalogenmethanen derart beeinflußt werden kann, daß im wesentlichen nur Bromoform als organisches Halogenierungsprodukt gebildet wird. Der hier verwendete Ausdruck „im wesentlichen nur Bromoform" bedeutet, daß die in gechlortem Schwimmbadwasser gebildeten organischen Halogenierungsprodukte, d.h. vor allem Trihalogenmethane, zu 80 Gew.-% Bromoform, vorzugsweise zu 90 Gew.-% und besonders bevorzugt zu 99 Gew.-% oder mehr Bromoform, bezogen auf die Gesamtmenge der gebildeten organischen Halogenierungsprodukte, umfassen.

Die vorliegende Erfindung sieht den Einsatz mindestens einer bromhaltigen Verbindung, die geeignet ist, in Wasser Bromidionen freizusetzen, zur Verschiebung des Gleichgewichts der Bildung organischer Halogenierungsprodukte in Schwimmbadwasser hin zur Bildung von im wesentlichen Bromoform vor. Der Ausdruck „Verschiebung des Gleichgewichts der Bildung organischer Halogenierungsprodukte in Schwimmbadwasser hin zur Bildung von im wesentlichen Bromoform" ist derart zu verstehen, daß die Bildung von Trihalogenmethanen, wie Chloroform, Bromdichlormethan, Dibromchlormethan und Bromoform, in gechlortem Wasser derart beeinflußt wird, daß, wie vorstehend beschrieben, im wesentlichen nur Bromoform, d.h. in einer Menge von mehr als 90 %, vorzugsweise in einer Menge von mehr als 99 % oder mehr, bezogen auf die Gesamtmenge der gebildeten organischen Halogenierungsprodukte, gebildet wird.

Zur Verdeutlichung dieses Effekts wird auf 1 verwiesen. Die vorstehend beschriebene Verschiebung des Gleichgewichts bezüglich der Bildung von Trihalogenmethanen (THM) in Abhängigkeit der Bromidionenkonzentration im Füllwasser wird dadurch verdeutlicht. Aus 1 ist ersichtlich, daß bei einer Konzentration von > 10 mg/l Bromidionen etwa 98 % Bromoform, etwa 3 % Dibromdichlormethan und Spuren Bromdichlormethan gebildet werden. Die Bildung von Chloroform ist praktisch nicht nachweisbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die bromhaltige Verbindung, die geeignet ist, in Wasser Bromidionen freizusetzen, in einer derartigen Menge verwendet, daß mehr als 0,5 mg Bromidionen, bezogen auf einen Liter Wasser, freigesetzt werden. Die entsprechende Menge der bromhaltigen Verbindung variiert mit dem Molekulargewicht der verwendeten bromhaltigen Verbindung. Die geeignete Menge der bromhaltigen Verbindung kann von einem Fachmann einfach ermittelt werden. Vorzugsweise wird die bromhaltige Verbindung, die geeignet ist, in Wasser Bromidionen freizusetzen, in einer derartigen Menge verwendet, daß Bromidionen in einer Konzentration von 10 mg bis 100 mg, mehr bevorzugt 10 mg bis 30 mg, bezogen auf einen Liter Wasser, freigesetzt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann prinzipiell jede in Wasser zumindest teilweise lösliche bromhaltige Verbindung verwendet werden, die geeignet ist, in Wasser Bromidionen freizusetzen, sofern deren Verwendung aus gesundheitli cher Sicht unbedenklich ist. Vorzugsweise ist die bromhaltige Verbindung in Wasser löslich, wobei man unter dem Ausdruck „löslich" eine Löslichkeit in Wasser (beispielsweise in destilliertem Wasser als Modellsubstanz) bei 20°C in einem Bereich von 10 g bis 100 g, bezogen auf einen Liter Wasser, versteht. Bestenfalls ist die erfindungsgemäß eingesetzte bromhaltige Verbindung in Wasser bei 20°C leicht löslich, d.h. in einem Bereich von 100 g bis 1000 g oder mehr, bezogen auf einen Liter Wasser.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbare geeignete bromhaltige Verbindungen können beispielsweise anorganische Bromidsalze, wie Metallbromide der Haupt- bzw. Nebengruppen des Periodensystems der Elemente, Nichtmetallbromidsalze, wie Ammonium-, Alkylammonium-, Phosphonium- oder Alkylphosphoniumbromide, Interhalogenverbindungen, Bromidionen freisetzende Ionenaustauscher (Austausch gegen z.B. Chlorid oder Sulfat) oder organische Bromverbindungen wie 1-Brom-3-chlor-5,5-dimethylhydantoin (BCDMH) sein. Sauerstoffhaltige Bromsalze, wie Hypobromite, können ebenfalls verwendet werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind auch Nichtmetallbromverbindungen wie NH₂Br („gebundenes Brom"), Br₂- oder Bromradikale abspaltende Verbindungen, OBr bzw. HOBr abspaltende Verbindungen, elementares Brom oder Bromkomplexe, wie Polyvinylpyrrolidon-Brom-Komplex, einsetzbar.

Vorzugsweise ist die bromhaltige Verbindung ein Bromidsalz. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das bromhaltige Salz ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallbromid. Beispiele für Alkalimetallbromide sind Lithiumbromid, Natriumbromid, Kaliumbromid und Cäsiumbromid, wobei Natriumbromid und Kaliumbromid besonders bevorzugt sind. Beispiele für Erdalkalimetallbromide sind Calciumbromid, Magnesiumbromid, Strontiumbromid und Bariumbromid. Es können auch Gemische von zwei oder mehreren davon eingesetzt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Schritt (a) Natriumbromid in einer Menge von 0,64 mg bis 128,7 mg, besonders bevorzugt in einer Menge von 0,64 mg bis 38,6 mg, bezogen auf einen Liter Wasser, bzw. Kaliumbromid in einer Menge von 0,74 mg bis 148,9 mg, besonders bevorzugt in einer Menge von 0,74 mg bis 14,9 mg, bezogen auf einen Liter Wasser, zu dem zu behandelnden gechlortem Wasser gegeben.

Der Schritt des Bestrahlens des derart behandelten Wassers wird mit einer zur Zersetzung von in gechlortem Wasser gebildeten (organischen) Halogenierungsprodukten geeigneten UV-Strahlungsquelle durchgeführt. Die für eine derartige Bestrahlung geeignete UV-Strahlungsquelle ist insbesondere derart auszuwählen, daß damit Bromoform als dem im wesentlichen gebildeten Halogenierungsprodukt auch in Gegenwart von Nitrat wirksam zersetzt werden kann.

Das Bestrahlen des resultierenden Wassers wird mit einer oder mehreren UV-Strahlungsquellen durchgeführt. UV-Strahlen weisen im allgemeinen eine Wellenlänge im Bereich von λ = etwa 400 bis etwa 10 nm auf, wobei man UV-A-Strahlen mit einer Wellenlänge zwischen λ = 400 bis 320 nm, UV-B-Strahlen mit einer Wellenlänge von λ = 320 bis 280 nm und UV-C-Strahlen mit einer Wellenlänge von λ = 280 bis 200 nm unterscheidet. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Einsatz einer UV-C-Strahlungsquelle, d.h. von UV-C-Strahlen, die einen Wellenlängenbereich von λ = etwa 280 nm bis etwa 200 nm aufweisen, bevorzugt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch derart zu verstehen, daß auch andere Wellenlängen, die zur Zersetzung von insbesondere Bromoform geeignet sind, verwendet werden können.

In diesem Zusammenhang ist es von besonderer Bedeutung, daß, wie eingangs erwähnt, die Photolyse von Chloroform, welches üblicherweise in gechlortem Wasser, wie Schwimmbadwasser und Trinkwasser, gebildet wird, mit UV-Strahlen in Anwesenheit von Nitrat nicht vollständig möglich ist. Die durch die bromhaltige Verbindung induzierte Verschiebung des Gleichgewichts der Bildung von Trihalogenmethanen hin zur im wesentlichen vollständigen Bildung von Bromoform ermöglicht überraschenderweise sogar in Anwesenheit von Nitrat in den in Trinkwasser bzw. Schwimmbadwasser maßgeblichen Anteilen – in Trinkwasser gemäß geltender Bestimmungen nicht mehr als 50 mg/l Nitrat, während Schwimmbadwasser nicht mehr als 70 mg/l Nitrat enthalten soll, aber auch Werte aufweisen kann, die weit darüber liegen, z.B. 150 mg/l, d.h. somit in einem Anteil von beispielsweise 5 bis 150 mg/l – eine nahezu vollständige Entfernung der gebildeten Trihalogenmethane.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Entfernung von organischen Halogenierungsprodukten in gechlortem Wasser besteht darin, daß die Konzentration der gebildeten Trihalogenmethanen unter eine Konzentration von 10 μg/l und sogar weit darunter abgesenkt werden kann. UV-Photolyseanlagen werden beispielsweise in Schwimmbädern zwar bereits seit längerer Zeit zur Verringerung der Konzentration an gebundenem Chlor in Schwimmbadwasser eingesetzt. Eine derart wirkungsvolle Verringerung der Trihalogenmethankonzentration, wie durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht, ist bislang jedoch nicht möglich gewesen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Konzentration von Trihalogenmethanen in Schwimmbadwasser in besonders einfacher Weise sogar bis unter 1 μg/l abgesenkt werden.

In 2 wird beispielhaft das Prinzip der Schwimmbeckenwasseraufbereitung beschrieben. Aus dem Becken ab- oder überlaufendes Wasser wird in Schwallwasserbehältern gesammelt und aus diesen in die Aufbereitung gepumpt. Zuerst wird ein Flockungsmittel (meist ein Flockungsmittel auf Aluminium-Basis) zudosiert, wobei die Flocken anschließend in einem Sandfilter filtriert werden. Die Flocken binden Schmutz und werden im Sandfilter zurückgehalten. Der Schmutz wird regelmäßig durch Rückspülen aus dem Filter entfernt. Statt eines einfachen Sandfilters sind auch Mehrschichtfilter, beispielsweise aus Sand/Anthrazit, gebräuchlich. Nach der Filtration wird dem Wasser ein Desinfektionsmittel (beispielsweise Chlorbleichlauge) zudosiert, wonach der pH-Wert eingestellt wird, um einen entsprechenden Wert im Beckenwasser zu garantieren, da die Desinfektionswirkung des Hypochlorits pH-abhängig ist, und dieses dann dem Becken als "Reinwasser" zugeführt. Eine Variante besteht in dem in 2 als "Optional" gekennzeichneten Mittel. Gemäß dieser Variante wird zur Oxidation von nicht im Sandfilter zurückgehaltenen Verunreinigungen Ozon zudosiert und mit dem Wasser reagieren gelassen. Da Ozon toxisch ist, wird es auf einem nachgeschalteten Aktivkohlefilter zerstört. Trotz aller Reinigungsschritte bleiben durch Desinfektionsmittel und Verschmutzungen entstandene Desinfektionsnebenprodukte im Wasser enthalten, wobei die flüchtigen Trihalogenmethane, wie Chloroform, ein besonderes Problem darstellen.

Eine im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahren geeignete Bestrahlungsappa ratur kann prinzipiell an jeder Stelle des in 2 beschriebenen Wasserkreislaufs angeordnet werden. Vorzugsweise wird die UV-Bestrahlungsapparatur nach der Filtration und vor der Chlorzudosierung angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die UV-Bestrahlungsapparatur vor der Filtration anzuordnen. In Bädern mit Ozonstufe wird die Bestrahlung unmittelbar vor der Aktivkohlefiltration durchgeführt. Ferner ist es insbesondere zum Sicherstellen einer guten Schwimmbadwasserqualität besonders bevorzugt, kontinuierlich Wasser aus dem Schwimmbecken abzuführen, einer vorstehend beschriebenen UV-Bestrahlung zu unterziehen und dem Becken erneut zuzuführen.

Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.
Die nachfolgenden Beispiele verdeutlichen den Abbau von Trihalogenmethanen (THM) durch UV-C-Strahlung.
Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
Abbau von Chloroform in doppelt destilliertem Wasser bzw. in Leitungswasser
In destilliertem Wasser ist die Ausgangskonzentration an Chloroform nach etwa 15 bis 20 Minuten Bestrahlung mit UV-C-Strahlung nahezu vollständig abgebaut, wobei die Halbwertszeit 9,5 min beträgt (3). Bedingt durch den Nitratgehalt des Leitungswassers, der hier bei etwa 13 mg/l liegt, verlangsamt sich der photolytische Abbau beträchtlich, wobei die Halbwertszeit auf über 100 min ansteigt, was einer Verzehnfachung entspricht (4).
Beispiel 2 (Referenzbeispiel)
Hemmung des photolytischen Abbaus von Chloroform durch Nitrat
In Schwimmbädern wird häufig Trinkwasser als Füllwasser verwendet. Trinkwasser darf max. 50 mg/l Nitrat enthalten. In Schwimmbädern sollte die Nitratkonzen tration max. 20 mg/l über dem Wert des Füllwassers, das Trinkwasserqualität haben soll, liegen. Somit liegt die empfohlene Höchstmenge in Schwimmbadwasser bei 70 mg/l. Dies gilt nicht für Ozonschwimmbäder, dort kann die Nitratkonzentration noch höher liegen.
In 5 ist die Abhängigkeit des Chloroformabbaus von der Nitratkonzentration gezeigt. 5 ist zu entnehmen, daß bei sehr geringen Nitratkonzentrationen der überwiegende Anteil von Chloroform durch Bestrahlung mit UV-C-Strahlen zerstört wird. Schon bei einer Konzentration von 8 mg/l Nitrat wird jedoch nur noch etwa die Hälfte des Chloroforms abgebaut. Bei höheren Nitratkonzentrationen kommt es schließlich zu einer starken Hemmung des Chloroformabbaus, wobei in 60 Minuten nur noch etwa 20 bis 30 % des Chloroforms abgebaut werden.
Beispiel 3 (erfindungsgemäßes Beispiel)
Abbau von Bromoform in doppelt destilliertem Wasser bzw. in Leitungswasser
Im Gegensatz zum Abbau von Chloroform ist der Abbau von erfindungsgemäß gebildeten Bromoform, das bei Zugabe einer vorstehend beschriebenen bromhaltigen Verbindung zu beispielsweise Schwimmbadwasser nahezu als einziges Trihalogenmethan gebildet wird, im Rahmen der Meßgenauigkeit sowohl in doppelt destilliertem Wasser (6) als auch in Leitungswasser (hier mit 13 mg/l Nitrat) (7) nahezu quantitativ. Der Bromoformabbau durch UV-C-Bestrahlung wird folglich durch Nitrat nicht gestört.

Claims

Verfahren zur Entfernung von Halogenierungsprodukten in Schwimmbadwasser, das mit Chlor in Kontakt gebracht worden ist, umfassend (a) das Zugeben mindestens einer bromhaltigen Verbindung, die geeignet ist, in Wasser Bromidionen freizusetzen, und (b) das Bestrahlen des derart behandelten Wassers mit einer zur Zersetzung der gebildeten Halogenierungsprodukte geeigneten UV-Strahlungsquelle.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die bromhaltige Verbindung, die geeignet ist, in Wasser Bromidionen freizusetzen, in einer derartigen Menge zugegeben wird, daß mehr als 0,5 mg Bromidionen, bezogen auf einen Liter Wasser, freigesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die bromhaltige Verbindung ein Bromidsalz ist.
Verfahren nach Anspruch 3, worin das Bromidsalz ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallbromid ist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, worin das Bestrahlen mit einer UV-C-Strahlungsquelle durchgeführt wird.