Wasseraufbereitung (Thornton)

Geräte von METTLER-TOLEDO Thornton überwachen alle Stufen der Wasseraufbereitung wie Filtration und Vorbehandlung, Enthärtung, Membrantrennung, Entionisierung, Ozonisierung , UV- Behandlung und Destillation. Darüber hinaus werden Produkte von Thornton zur Prozessüberwachung bei der Herstellung von Reinwasser eingesetzt, z. B. bei der Freigabe von pharmazeutischem Wasser in Anlagen, in der Kraftwerkschemie bei derStromerzeugung und bei der Überwachung der Reinheit von Spülwasser in der Halbleiterfertigung.

Je nach Wasserquelle und Anforderungen der jeweiligen Branche arbeiten Aufbereitungssysteme für Reinwasser mit den folgenden einheitlichen Verfahrensschritten:

Bei Messungen des Rohwassers wurden Betreiber auf jahreszeitliche und tägliche Schwankungen in Mineralgehalt (Leitfähigkeit) und pH aufmerksam, was Anpassungen bei der Aufbereitung erforderlich machte, um die Leistungsfähigkeit sicherzustellen. Chlorierung vor den Filtern unterbindet das Wachstum von Bakterien in den Filtermedien. Die Entchlorung erfolgt nach den Filtern mit Bisulfit oder Aktivkohle, wobei zum Schutz nachgeschalteter Membranen und Ionenaustauscherharze der Wert für Redox überwacht wird.

Bei sehr hartem Wasser empfiehlt sich eine Enthärtung durch Entfernen der entsprechenden Ionen vor der Umkehrosmose oder Entionisierung. So lassen sich diese Prozesse vor Belagsbildung schützen, die eine Regeneration erschweren würden. Kalzium, Magnesium und andere, die Wasserhärte verursachende Ionen, werden im Kationentauscher gegen Natrium ausgetauscht. Das Austauscherharz wird mit Sole regeneriert, wobei die Überwachung der Konzentration einen breiten Bereich der Leitfähigkeitsmessung erfordert.

Umkehrosmose und andere Membranprozesse sind kostengünstige Technologien zur Wasseraufbereitung und in nahezu allen Branchen anzutreffen, wenn es darum geht, Mineralien, organische Verbindungen und andere Verunreinigungen zu entfernen. Analytische Messungen sind unverzichtbar, wenn ordentliche Bedingungen für ein optimales Rückhaltevermögen gelöster Stoffe und maximaler Ausbeute von gereinigtem Wasser sichergestellt werden müssen. Leitfähigkeit, Durchfluss, Druck, Temperatur und pH sind wichtige Messparameter zur Echtzeitüberwachung der Leistungsfähigkeit sowie der Steuerung langfristiger Trends zum Schutz der Membranen. Derartige Messungen senken Kosten, indem sie frühzeitig erkennen lassen, wann eine Reinigung erforderlich ist und somit die Membran wirkungsvoll gegen Ausfall schützen. Sie ermöglichen einen optimalen Betrieb und rasche Erkennung eines Durchbruchs oder abweichender Bedingungen.

Mit der Entionisierung durch Ionenaustausch werden verunreinigende Ionen gründlich entfernt. Kationentauscher entfernen positive Ionen und werden durch regelmäßige Natriummessungen überwacht, um bei Erschöpfung des Austauscherharzes den ersten Durchbruch unmittelbar erfassen zu können. Anionentauscher entfernen negative Ionen. Sie werden durch regelmäßige Messung des Gehalts an Silica oder der Leitfähigkeit überwacht, um einen Durchbruch zu erkennen. Getrennte Austauscher für Kationen und Anionen werden mit Säure und Base effizient regeneriert. Deren Verdünnung lässt sich mit Leitfähigkeitsmessungen in einem weiten Bereich überwachen, bei denen die Konzentration direkt angezeigt wird. Mischbettaustauscher für Kationen/Anionen entfernen letzte Spuren von Ionen. Bei ihnen werden üblicherweise Natrium, Silica und Leitfähigkeit zur Überwachung herangezogen.

Entgaser arbeiten mit Unterdruck, Wärme und/oder Membranen. Sie werden zum Entfernen von Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickstoff und anderen, in Wasser gelösten Gasen verwendet. Die Messung des gelösten Sauerstoffs am Zulauf und an der Abgabestelle liefert einen guten Überblick, ob eine Anlage ordnungsgemäß arbeitet.

CEDI ist ein elektrisch arbeitender Prozess und eine Kombination aus Ionentauscher und ionenselektiven Membranen. In Bezug auf die Leistungsfähigkeit gleicht er einem Mischbett-Ionentauscher, allerdings ohne chemische Regeneration. Stattdessen wird das Harz elektrisch regeneriert. Leitfähigkeits- und Durchflussmessungen dienen zur Überwachung der Systemleistung und stellen die Wasserqualität sicher.

Ozon entfernt Bakterien 1000 Mal schneller als Chlor und hinterlässt keine Zerfallsprodukte. Systeme für Pharmawasser, Wasser in Flaschen und die Halbleiterfertigung arbeiten mit Ozon und halten das Wasser im Umlauf, um eine ausreichend lange Kontaktdauer zu erreichen. Die Messung des gelösten Ozons stellt sicher, dass eine ausreichende Konzentration zur Wasserbehandlung vorhanden ist. Nachgeschaltete Messungen sorgen dafür, dass kein Ozon die Entnahmestellen erreicht, wo es schädlich für die laufenden Prozesse sein würde.

In Wassersystemen der Pharmaindustrie und bei Halbleiterherstellern dient UV zur Inaktivierung von Mikroorganismen, zur Oxidation von organischen Verbindungen und Zersetzung von Ozon, das in molekularen Sauerstoff zerlegt wird.

Messungen des Gesamtgehalts an organischem Kohlenstoff, Total Organic Carbon (TOC), dienen als Beleg der Verringerung organischer Bestandteile. Die Ozonmessung stellt sicher, dass das Ozon vollständig zersetzt wurde.

Pharmawasser-Qualitäten wie Wasser für Injektionszwecke und Reinwasser werden üblicherweise mittels Destillation hergestellt, was Keimfreiheit garantiert. Messungen von Leitfähigkeit und TOC stellen sicher, dass die Wasserqualität den Vorschriften entspricht.