Probleme und Fehler in der Schwimmbeckenwasseraufbereitung Zusammenhänge und mögliche Lösungsansätze werden diskutiert

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1 Probleme und Fehler in der Schwimmbeckenwasseraufbereitung Zusammenhänge und mögliche Lösungsansätze werden diskutiert e. K. Dipl.-Ing. Arnim Beyer Monumentenstr Berlin Tel.: Fax: Slide 1

2 Slide 2 Leistungsbeschreibung von Alles aus einer Hand Filter Filterneubefüllungen Filteroptimierungen Legionellenbekämpfung Beckensanierung und Neubau Beckenabdeckungen Contracting / einsparen ohne zu investieren Wartung und Installation von Ozon-, UV-, Chlorgas-, Elektrolyseanlagen, Mess- und Regeltechnik Schwimmbadtechnik Planung Gutachten nach DIN und DIN 19645

3 Slide 3 Problemstellungen Verkeimungen Gebundenes Chlor und THM Trübung Chloride (Cl-) AOX Chlorat / Chlorit Säurekapazität Redoxwert

4 Slide 4 Aufbau Schwimmbadwasseraufbereitung Schwimmbecken Rohwasser Füllwasser

5 Slide 5 Filteraufbau

6 Slide 6 Filterverblockungen

7 Slide 7 Filterrückspülung

8 x 100% 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 Ausdehnungskurven verschiedener Materialien Ausdehnungskurven in x 100% (senkrechte Achse) bei angegebenen Rückspülgeschwindigkeiten in m/h (waagerechte Achse) Glasperlen 0,4-1,1 mm bei 25 C in m/h Kies 0,4-0,8 mm bei 25,2 C in m/h Kies 0,71-1,25 mm bei 27 C in m/h 0,1 0, Slide 8

9 Trübung in NFU, Druckverlust in bar Druckverluste verschiedener Materialien 0,5 0,45 0,4 0,35 Vergleich Kies 0,4-0,8 mm, 0,71-1,25 mm mit VitroSphere Glasperlen 0,4-1,1 mm Trübung Kiesfilter 0,71-1,25mm in FNU Trübung Glaskugeln 0,4-1,1 mm in FNU Expon. (Druckverlust Kiesfilter 0,71-1,25mm in bar) Expon. (Druckverlust Glaskugeln 0,4-1,1 mm in bar) Expon. (Druckverlust Kies 0,4-0,8mm in bar) 0,3 0,25 Δp = 0,1656e 0,438Tage Δp = 0,1373e 0,235Tage 0,2 0,15 0,1 Δp = 0,1214e 0,1352Tage Durchbruch 0,05 Durchbruch 0 Kies 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Zeit in Tagen Slide 9

10 Slide 10 Filtertrichter zu klein bzw. nicht vorhanden

11 Slide 11 THM- und geb. Chlor Reduktion durch Ozon oder H2O2 mit oder ohne UV Schwimmbecken Rohwasser evtl. Flockungsmittel Einstellung Säurekapazität / ph- Wert Füllwasser Cl2-Dosierung oder sonstige Desinfektionsmittel Ozon o. H2O2 UV- Anlage

12 Slide 12 Fließschema

13 Slide 13 Das patentierte Ozon-Filter-UV- Verfahren im Schwimmbad

14 Vorteile der Ozon oder H2O2 / UV- Verfahren Einsparung des Reaktionsbehälters bei der Ozonanwendung (Investitionskosten) Verbesserte Wasserqualität durch die Radikalbildung der Ozon / UV Kombination (Abbau von geb. Chlor, THM, AOX, Keine Verkeimung des Filters mehr möglich, da O 3 komplett durch den Filter strömt u. die Füllung umströmt Komplette Desinfektion des Filters während des gesamten Betriebs Dadurch keine Legionellengefahr Kann schnell u. unkompliziert nachgerüstet werden Slide 14

15 Slide 15 Trübung Ursachen der Trübung Filterdurchbruch Flockung zu hoch eingestellt Filterrückspülung Zu wenig Filtermaterial Zu hohe Filtergeschwindigkeit Säurekapazität zu gering ph- Wert nicht im zulässigem Bereich der Flockungsmittel

16 : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :50 FNU Umwälzung in Abhängigkeit der Trübung 1 Trübungswerte MAXIMARE Darstellung einer Anpassungsmöglichkeit der Umwälzleistung 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 Trübungsganglinie 100 % Umwälzung 0,4 0,3 80 % Umwälzung 80 % Umwälzung 0,2 0, % Umwälzung 50 % Umwälzung Datum Wird die Drehzahl einer Pumpe im Duchschnitt um nur 20 % abgesenkt, so sinkt der Strombedarf um 50 %. Slide 16

17 Förderleistung in m³/h Energieverbrauch in kw Slide 17 Wie kann die Umwälzleistung beeinflusst werden? Hz m³/h kw Hz m³/h ,7 kw Netzfrequenz in Hz Förderleistung in m³/h Energieverbrauch in kw

18 Slide 18 Warum ist das Wissen über die Chloridkonzentration im Schwimmbeckenwasser so wichtig? Wichtiger Grenzwert für die Benutzung von Edelstahl ca. 500 mg/l im Edelstahlbecken Korrosionsgefahr Gewährleistungsansprüche gehen verloren Wichtiger Hinweis zur Eindickung des Schwimmbeckenwassers

19 Die Chloridkonzentration wird beeinflusst durch: 1. Die Art und Menge der Desinfektion 2. Das Aufbereitungsverfahren (Aktivkohlefilter oder Sandfilter) 3. Die Art der Abwasseraufbereitungsanlage nach DIN Wasser Typ 1 4. Die Umwälzleistung 5. Die Chlorkonzentration als Sollwert 6. Weitere Chlor reduzierende Faktoren wie Verschmutzung 7. Verdunstung 8. Füllwasserzugabemenge 9. Chloridkonzentration im Füllwasser Slide 19

20 Berechnung des Cl- Wertes an Hand der Verbrauchsdaten aus Elektrolysesalz oder Chlorgas Elektrolysesalz 1 kg NaCl x? NaCl Na + + Cl - ( ,5) g/mol 35,5 g/mol x = 35,5 g/mol / 58,5 g/mol x 1 kg NaCl = 0,6 kg Cl- Bei Chlorgas kann die komplette verbrauchte Menge angesetzt werden. Slide 20

21 Massenbilanz der Chloridkonzentration mit Chlorelektrolyse, Verdunstung und Umkehrosmose Eingehende und abgehende Ströme Chloride im Füllwasser Füllwasser Schwimmbad Verdunstung NaCl durch Elektrolyse und Flockungsmittel Abwasser vom Schwimmbad Umkehrosmose Abwasser von der UO Slide 21

22 Chloridkonzentratio n in g/l Chloridkonzentration in g/l Chloridkonzentratio n in g/l Auswirkung der Verdunstung und der Membranverfahren Chloridkonzentration ohne Verdunstung ohne Umkehrosmose Chloridkonzentration mit Verdunstung und Umkehrosmose 0,8 0,6 0, ,4 0, Tage 0,25 0,2 0, ,15 0,1 0, Tage Chloridkonzentration mit Verdunstung ohne Umkehrosmose 0,8 0, ,6 0,4 0, Tage Slide 22

23 Auswirkung am Rechenbeispiel von: Chloridkonzentration im Füllwasser Die Art und Menge der Desinfektion Das Aufbereitungsverfahren Aktivkohlefilter oder Sandfilter) Füllwasserzugabemenge Die Art der Abwasseraufbereitungsanlage nach DIN Wasser Typ 1 Cl- haltige Flockungsmittel Verdunstung Die Umwälzleistung Weitere Chlor reduzierende Faktoren wie Verschmutzung Die Chlorkonzentration als Sollwert Slide 23

24 Chloridkonzentration in g/l Rechenbeispiel p = 20% = prozentualer Verwurf der Umkehrosmoseanlage V* RO zu = 48 m³/d = Eingangsvolumenstrom in die Umkehrosmoseanlage m* RO ab = 9600 kg/d = errechneter Verwurf der Umkehrosmoseanlage A = 380 m² = Wasseroberfläche k = 0,2 kg/(m²h) = Verdunstungskoeffizient m* Verd = 1824 kg/d = errechnete Verdunstungsmenge V = 645 m³ = Systemvolumen C Cl- zu = 0,0185 kg/m³ = Chloridkonzentration im Füllwasser V* zu = 15,4 m³/d = tägliche Wasserzugabemenge m* NaCl = 16, kg/d = tgl. NaCl Zugabe (Elektrolyse) und Cl- haltige Flockungsmittel m* zu = Füllwasserzugabemasse kg/d roh= 1000 kg/m³ V* ab = 3, m³/d = errechneter abgehender Gesamtvolumenstrom C = 0, kg/m³ = errechnete Konzentration, im System a = Cl- Zugabe 10, kg/d = gesamte, errechnete Cl- Zugabe C 0 = 0,0185 kg/m³ = Cl- Anfangskonzentration im System t = 365 d = Zeitvorgabe Grenzwert für t gegen unendlich Konzentration 0,25 0,2 0,15 0,1 0, , mg/l Chloridkonzentration Tage 0, , , , , , , , , , , , , , Tage Slide 24

25 Slide 25 Säurekapazität Säurekapazität Flockung Trübung Geb. Chlor THM

26 Redoxwert Redoxwert ph- Wert Chlorung Ozonung Oxidationsmittel Desinfektion Während der ph- Wert bei 7,0 ca. 80% freies Chlor als unterchlorige Säure als Desinfektionsmittel vorliegt, ist der Anteil bei 8,0 nur noch ca. 25% Slide 26

27 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem Legionellen u. Verkeimungen im Badewasser Lösungen 1. Ursachen finden 2. Filteraufbau überprüfen ggf. Material wechseln 3. Totzonen vermeiden 4. Desinfektion der Filter 5. Ozon-Filter-UV- Verfahren 6. ph- Wert beachten Slide 27

28 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem Geb. Chlor zu hoch Lösungen 1. Anzahl der Badegäste zu hoch 2. Anlage zu klein berechnet 3. Flockung überprüfen 4. Umwälzleistung überprüfen 5. Filterrückspülung kontrollieren 6. Aktivkohle 7. UV- Anlage 8. Ozon-Filter-UV- Verfahren oder H2O2- Dosierung Slide 28

29 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem THM zu hoch Lösungen 1. Anzahl der Badegäste zu hoch 2. Anlage zu klein berechnet 3. Flockung überprüfen 4. Umwälzleistung überprüfen 5. Aktivkohle 6. Ozon-Filter-UV- Verfahren 7. Ozon Slide 29

30 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem Filterrückspülung: Lösungen Überkopfspülung 1. Anlagenumbau zu kl. Abflussrohre Filterbettausdehnung 2. Überprüfung der Rückspülgeschwindigkeit Materialschwund 3. Anpassung des Filtermaterials an die Rückspülgeschwindigkeit Slide 30

31 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem Zu hoher Druckverlust bei der Filtration Lösungen 1. Filtermaterial zu feinkörnig ggf. zu hoher Abrieb oder nicht abgeschält 2. Flockung zu stark eingestellt 3. Verblockungen durch falsche Filterrückspülung 4. Rückspülzyklen erhöhen 5. Mehrschichtfiltration integrieren 6. Fehlstellung der Klappen Slide 31

32 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem Trübung Lösungen 1. Filterdurchbruch 2. Flockung zu hoch 3. Filterrückspülung 4. Zu wenig Filtermaterial 5. Zu hohe Filtergeschwindigkeit 6. Säurekapazität zu gering 7. ph- Wert nicht im zulässigem Bereich der Flockungsmittel Slide 32

33 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem Chloride (Cl-) zu hoch Lösungen 1. Zu wenig Füllwasser 2. Alte Chlorbleichlauge 3. Elektrolyseanlage defekt 4. Umkehrosmoseanlage mit anschließender Aufhärtung 5. Cl2 Sollwert herabsetzen 6. Verdunstung reduzieren durch Abdeckung 7. AK Schicht im Filter reduzieren 8. Flockung reduzieren Slide 33

34 Slide 34 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem AOX im Abwasser Lösungen 1. Abwasseraufbereitung 2. Aktivkohlefilter

35 Slide 35 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem Chlorit / Chlorat Lösungen 1. Zu wenig Füllwasser 2. Alte Chlorbleichlauge 3. Elektrolyseanlage defekt 4. Umkehrosmoseanlage mit anschließender Aufhärtung 5. Cl2 Sollwert herabsetzen 6. AK Schicht im Filter reduzieren

36 Slide 36 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem Säurekapazität zu gering Lösungen 1. Natriumhydrogencarbonat zugeben 2. Bei Chlorgasanlagen Marmorkiesfilter einsetzen

37 Slide 37 Zusammenfassung der Lösungsansätze Problem Redoxwert zu gering Lösungen 1. ph- Wert überprüfen 2. Sonde u. Messgerät überprüfen 3. Chlorwert überprüfen 4. Chlorwert ggf. erhöhen

38 Slide 38 Sonstige Lösungsansätze Kontakt: Dipl.-Ing. Arnim Beyer e.k. Monumentenstraße Berlin Tel.: