Wasser ist unser Element.

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1 Wasser ist unser Element. Weiterbildungskurse 2011 des SBV Mögliche Aufbereitungsverfahren für Quellwasser WABAG Wassertechnik AG Peter Hartmann, März 2011 Gliederung des Referats UV-Anlagen Chlorierungen Langsamsandfilter Schnellfilter / Ein- und Mehrschichtfilter Ozon Aktivkohle Membranfiltration / Ultrafiltration Multibarrieren-Systeme Wahl der richtigen Technologie Zusammenfassung 2 1

2 Mögliche Aufbereitungsverfahren - Einleitung 3 UV-Anlagen 4 2

3 Mögliche Aufbereitungsverfahren UV-Anlagen Posten B.1 Tag 2 5 Chlorierungen 6 3

4 Mögliche Aufbereitungsverfahren Chlorierungen Dosieranlage für Chlor / Javel Dosierlanze Autobatterie für autonomen Betrieb Mischbecken 7 Langsamsandfilter 8 4

5 Mögliche Aufbereitungsverfahren Langsamsandfilter Mit der Natur als Vorbild wurde die erste grosstechnische Aufbereitungstechnologie entwickelt: Der Langsam-Sandfilter Der Langsamsandfilter arbeitet bereits seit mehr als einem Jahrhundert immer noch nach den gleichen Gesetzmässigkeiten. Kennzahlen für Langsamsandfilter: - Tiefe Filtrationsgeschwindigkeiten 1-4 m/tag - Hoher Flächenbedarf durch tiefe Filtrationsgeschwindigkeiten - Keine Rückspüleinrichtungen Filtermedium abschöpfen Dafür sehr gute Wasserqualität Bakteriologie Schwebstoffe DOC / AOC Abbau 9 Mögliche Aufbereitungsverfahren Langsamsandfilter max. Wasserspielgel Rohwasserzulauf min. Wasserspielgel 1 m Quarzsand mm Kiesschicht Schematische Darstellung des Langsamsandfilters 10 5

6 Mögliche Aufbereitungsverfahren Langsamsandfilter Drainage Rohre mit Stützgitter 11 Mögliche Aufbereitungsverfahren Langsamsandfilter Einbringen des Filtermediums Filtermedium eingefüllt und gewässert 12 6

7 Mögliche Aufbereitungsverfahren Langsamsandfilter Seewasserwerk Moos Zürich Ehemaliger Langsamsandfilter in Berlin 13 Schnellfilter / Ein- und Mehrschichtfilter 14 7

8 Mögliche Aufbereitungsverfahren Schnell- / Ein- & Mehrschichtfilter Der Schnellfilter - Weiterentwicklung des Langsamsandfilters -Treibende Kraft war der zu hohe Platzbedarf des Langsamsandfilters - Bau ist in Beton oder als Stahltank möglich Höhere Filtrationsgeschwindigkeiten (4 10 m/h) Kleinere Flächen für gleiche Leistung Höhere Automatisationsgrade, Rückspülung nach definiertem Programm automatisch Verschiedene Filtermedien je nach Rohwasserqualität 15 Mögliche Aufbereitungsverfahren Schnell- / Ein- & Mehrschichtfilter Ausrüstung WABAG Filter Zulauf Überstauraum Schwemmwasserklappe Spülluft Filtermedium Spülwasser Filtrat Düsenboden Schwemmwasserklappe Düsenboden mit Düsen Polsterraum 16 8

9 Mögliche Aufbereitungsverfahren Schnell- / Ein- & Mehrschichtfilter Installation der Düsenfassungen Einblick in den Polsterraum 17 Mögliche Aufbereitungsverfahren Schnell- / Ein- & Mehrschichtfilter Bad Ragaz offene Betonfilter Sils im Engadin geschlossene Betonfilter 18 9

10 Mögliche Aufbereitungsverfahren Schnell- / Ein- & Mehrschichtfilter Biberbrugg Stahltankfilter Posten B.2 Tag 2 Röschenz- Stahltankfilter 19 Ozon 20 10

11 Mögliche Aufbereitungsverfahren Ozon - Ozon = stärkstes Oxidationsmittel in der Trinkwasseraufbereitung - Umwandlung und Oxidation von organischen Substanzen - Desinfektionsstufe - Seit Jahrzehnten in der Aufbereitung angewandt Vor- und Hauptozonung möglich Verbesserung der Flockenbildung Kontaktzeit in Abhängigkeit der zu eliminierenden Substanzen Eintragsysteme wurden optimiert Ausbeuten von > 95% sind heute möglich Immer in Kombination mit Aktivkohle 21 Mögliche Aufbereitungsverfahren Ozon Eintragsystem Membranbelüfter Eintragsystem Dombelüfter 22 11

12 Mögliche Aufbereitungsverfahren Ozon Eintragsystem im doppelten Seitenstrom Eintragsystem im Seitenstrom 23 Aktivkohle 24 12

13 Mögliche Aufbereitungsverfahren Aktivkohle Aktivkohle Verschiedene kohlenstoffhaltigen Rohmaterialen: Holz, Torf, Braunkohle, Steinkohle, Kokosnussschalen Aktivierung bei hoher Temperatur Innere Porenoberfläche bis 2000 m 2 /g Farbe: Kornform: schwarz Pulver oder Granulat (unregelmässige Partikel oder gepresste Form) Reinigung und Entfärbung von Wasser Reaktivierung durch thermischen Prozess bei Kornkohlen möglich 25 Mögliche Aufbereitungsverfahren Aktivkohle Aktivkohle Die meisten Anwendungen von Aktivkohle in der Trinkwasseraufbereitung finden mit Festbettfiltern statt. Einsätze von Pulveraktivkohle sind vor allem für Notfallszenarien geeignet. Zwei Prinzipien zur Elimination von organischen Substanzen und Spurenstoffen: 26 13

14 Mögliche Aufbereitungsverfahren Aktivkohle Kornkohle für Festbettfilter Posten B.2 Tag 2 Pulverkohle (trocken) zur Dosierung 27 Membranfiltration / Ultrafiltration 28 14

15 Mögliche Aufbereitungsverfahren Membranfiltration Ungelöste Stoffe Bakterien Mikrofiltration Ultrafiltration Nanofiltration Umkehrosmose Makromoleküle Viren 2-wertige Ionen Diss. Säuren Zucker 1-wertige Ionen Nicht diss. Säuren Wasser 29 Mögliche Aufbereitungsverfahren Membranfiltration Maienfeld Quellwasseraufbereitung mit Ultrafiltration Kapazität: 120 m³/h Trinkwasser Verfahrenstechnik: Ultrafiltration 30 15

16 Mögliche Aufbereitungsverfahren Membranfiltration Grabs Quellwasseraufbereitung mit Ultrafiltration Kapazität: 120 m³/h Trinkwasser Verfahrenstechnik: Aktivkohlefiltration Ultrafiltration 31 Mögliche Aufbereitungsverfahren Membranfiltration Savièse Quellwasseraufbereitung mit Ultrafiltration Kapazität: 450 m³/h Trinkwasser Verfahrenstechnik: Ultrafiltration 32 16

17 Mögliche Aufbereitungsverfahren Membranfiltration Moulineaux Quellwasseraufbereitung mit Ultrafiltration Kapazität: 1500 m³/h Trinkwasser Verfahrenstechnik: Ultrafiltration 33 Mögliche Aufbereitungsverfahren Membranfiltration Tavannes Quellwasseraufbereitung mit Ultrafiltration Kapazität: 100 m³/h Trinkwasser Verfahrenstechnik: Ultrafiltration 34 17

18 Mögliche Aufbereitungsverfahren Membranfiltration Anwil Quellwasseraufbereitung mit Ultrafiltration Kapazität: 20 m³/h Trinkwasser Verfahrenstechnik: Ultrafiltration 35 Mögliche Aufbereitungsverfahren Membranfiltration Zermatt Quellwasseraufbereitung mit Umkehrosmose Kapazität: 72 m³/h Trinkwasser Verfahrenstechnik: Umkehrosmose Posten B.3 Tag

19 Trübung ph, Temp. Cl2 Multibarrieren-Systeme 37 Mögliche Aufbereitungsverfahren Multibarrieren-Systeme Kombination der Filtersysteme Sandfilter 1 Aktivkohlefilter 1 Kanalisation 1 QIC Sand O 3 4 Aktiv- Kohle Bach Schlammwasserbecken O 3 1 Sand Ozonreaktor 4 Aktiv- Kohle Aktivkohlefilter 2 FM Sandfilter 2 NaClO Zu Reservoir Quelle QIS Trübung FU FU QI Spülluft- Gebläse Spülwasser- Pumpen Spülwasser- Reinwasserbecken Rohwasserbecken 38 19

20 Trübung ph, Temp. Cl2 Mögliche Aufbereitungsverfahren Multibarrieren-Systeme Appenzell Gätteri Quellwasseraufbereitung mit Stahltankfilter Kapazität: 2 x 60 m³/h Trinkwasser Verfahrenstechnik: Flockung Mehrschichtfilter Ozonung Aktivkohlefilter Entkeimung und Netzschutz mit Chlordioxid 39 Mögliche Aufbereitungsverfahren Multibarrieren-Systeme Sandfilter 1 Aktivkohlefilter 1 Kanalisation 1 QIC Sand O 3 4 Aktiv- Kohle Bach Schlammwasserbecken O 3 1 Sand Ozonreaktor 4 Aktiv- Kohle Aktivkohlefilter 2 FM Sandfilter 2 NaClO Zu Reservoir Quelle QIS Trübung FU FU QI Spülluft- Gebläse Spülwasser- Pumpen Spülwasser- Reinwasserbecken Rohwasserbecken 40 20

21 Mögliche Aufbereitungsverfahren Multibarrieren-Systeme Reigoldswil Quellwasseraufbereitung mit Ultrafiltration Kapazität: 2 x 45 m³/h Trinkwasser Verfahrenstechnik: Flockung Sedimentation Ultrafiltration Ozonung Aktivkohlefilter Desinfektion mit UV 41 Mögliche Aufbereitungsverfahren Wahl der richtigen Technologie Die Art der Aufbereitung richtet sich nach der Qualität des Rohwassers Welche gesetzlichen Vorgaben sind einzuhalten Welche zusätzlichen Ziele will die Wasserversorgung erreichen Was sind für Rahmenbedingungen gegeben 42 21

22 Mögliche Aufbereitungsverfahren Zusammenfassung Viele Aufbereitungsmöglichkeiten sind bewährt Ist die Datengrundlage zum Rohwasser ausreichend Habe ich die richtigen Ansprechpartner Kein Quellwasser ist wie das andere. Eine Aufbereitung sollte daher gut geplant sein und den Bedürfnissen der Wasserversorgung entsprechen. 43 Ich danke Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit! 44 22

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