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Vor-Ort-Test in der Trinkwasseraufbereitung: PTV 1000 in der Praxis

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Autor: Barbara Pflamm

Vor-Ort-Test in der Trinkwasseraufbereitung: PTV 1000 in der Praxis
Bild 1: Der PTV 1000 kann über einen Berührungsbildschirm oder eine App konfiguriert und überwacht werden

Bild 2: Alte Grafik mit schwankenden Messwerten

Bei der Desinfektion von Oberflächenwasser oder von Wasser, das bei der Aufbereitung in Wasserwerken durch Oberflächenwasser beeinflusst wird, ist die Kontrolle der Trübung von entscheidender Bedeutung für die Wahl des optimalen Desinfektionsverfahrens. Lovibond® hat mit dem PTV 1000 ein Online-Trübungsmessgerät entwickelt, das die üblichen Probleme in diesem Bereich erfolgreich auch in Praxis bewältigt. Das untermauert jetzt ein Langzeittest in der Trinkwasseraufbereitung eines niederländischen Wasserwerks.

Die allgemein anerkannten technischen Regeln und Vorschriften der meisten europäischen Länder sehen vor (in Deutschland gelten die diesbezüglichen technischen Regeln des DVGW), dass ein Grenzwert von 0,2 FNU oder 0,3 FNU nicht überschritten werden darf. Eine vorhandene Trübung des Wassers beeinträchtigt die Wirksamkeit der Desinfektion erheblich. Das Gleiche gilt für die Ozondesinfektion, die zunehmend eingesetzt wird. Aus diesem Grund werden bei der Wasseraufbereitung häufig Filtrationsanlagen (Schnellfiltration) vor den jeweiligen Desinfektionsstufen installiert, um die Partikelbelastung zu reduzieren.

Die Überwachung der Prozesstrübung in solchen Filtrationsstufen erfolgt in der Regel kontinuierlich und erfordert eine empfindliche und stabile Prozessmesstechnik rund um die Uhr, da Schnellfilter oft sehr zuverlässige Messergebnisse mit Trübungswerten deutlich unter 0,1 FNU liefern.

Die Low-Range Prozesstrübungsmessgeräte der Lovibond® PTV 1000 Serie sind für diese Messaufgabe hervorragend geeignet. Die Entwickler dieser innovativen Gerätetechnik konnten auf mehr als 20 Jahre Erfahrung in der technischen Konzeption, Gestaltung, optischen und anwendungstechnischen Umsetzung von Prozesstrübungsmitteln zurückgreifen. Damit kann Lovibond® nun ein System anbieten, das den Nutzer von allen üblichen Aufgaben entlasten soll. Erwähnenswert ist hier der innovative, patentrechtlich geschützte, integrierte Luftblasenabscheider und die wesentlich selteneren Reinigungs- und Kontrollarbeiten. Ein weiteres innovatives Merkmal ist die Möglichkeit, das Gerät mit sehr geringen Durchflussraten zu betreiben sowie die Verwendung von T-CALplus-Kalibrierungsbeuteln („Formazin“), die sicherstellen, dass eine schnelle Justierung der Instrumente ohne zusätzliche Luftblasen und ohne Kontakt des Anwenders mit der Kalibrierlösung durchgeführt werden kann.

Bild 3: Grafik des PTV 1000 mit sehr stabilen Messwerten

 

Sicherheit und Zuverlässigkeit sind für Lovibond® ebenso wichtige Kriterien wie Effizienz in der Anwendung und Schonung der natürlichen Ressourcen: Der extrem niedrige Wasserverbrauch der PTV-Prozesstrübungsmessgeräte ist konkurrenzlos auf dem Markt.

Das Anwendungsspektrum einer kontinuierlichen Trübungsmessung erstreckt sich grundsätzlich über weite Bereiche der Trübungsbewertung von Wasser. In der Wasseraufbereitung wird die Trübung auch an Rohwässern oder sonstigen unbehandelten Wässern mit überwiegend höheren Trübungsfrachten eingesetzt. Beim Monitoring einer Filtratüberwachung finden sich in der Praxis daher häufig auch Geräte, die für die Trübungsmessung bei sehr niedrigen Messwerten nur bedingt geeignet sind, obwohl deren Spezifikationen bisweilen einen Messbereich ab 0 FNU (als Absolutgröße physikalisch unmöglich) versprechen und vielfach bei niedrigen Trübungswerten weit unterhalb von 1 FNU deutliche Messschwächen bzw. fehlende Messdynamik zur Erkennung und Bewertung von temporären Messwertänderungen zeigen. Allerdings wird hierzulande häufig diese Schwäche als tolerabel angesehen, solange die Messwerte tendenziell noch in einem sicheren Wertebereich unterhalb der geforderten Maximaltrübung nach Trinkwasserverordnung (1 FNU) liegen. Es sei darauf hingewiesen, dass das PTV 1000 gerade diesen, für die oben genannten Anwendungen, sensiblen Messbereich weit unterhalb von 0,5 NTU sicher, zuverlässig und dynamisch abdeckt.

Um die Vorteile dieser neuen Messgeräteserie in der Praxis zu testen, hat der für die Niederlande zuständige Partner von Tintometer Lovibond® ein PTV 1000 Trübungsmessgerät einem Wasserwerk in der Nähe von Gouda zur Verfügung gestellt. Die Messergebnisse vom PTV 1000 wurden mit Labormessungen und einem bereits installierten Trübungsmessgerät eines anderen Fabrikats verglichen. Das Messgerät wurde dabei auch hinsichtlich der Anschlussfreundlichkeit, Wartung und Stabilität bewertet.
Das Messgerät arbeitet ohne nennenswerten Wasservordruck und offen gegen Atmosphärendruck kontinuierlich (24/7), führt aber das gemessene Wasser bei Einstellung von niedrigsten Durchflussraten (60-80 ml/min.) unter Durchflusskontrolle dann in Zeitintervallen von 20-30 sec. über den Auslauf ab.
Über das am Gerät befindliche Nadelventil wurde der gewünschte Durchfluss entsprechend eingestellt.

Da der Wasserdruck und die Wasserzufuhr stärkeren Schwankungen unterworfen waren, wurde für das PTV 1000 ein bereitgestelltes Wassersäulenmodul montiert. Dadurch konnte der Durchfluss durch das Gerät und somit auch die gemessenen Trübungswerte sehr konstant gehalten werden.

Über das vorhandene 4- bis 20-mA-Analoginterface wurde das Gerät an eine Leitwarte angeschlossen, um die Trendkurve anzuzeigen.

Der Praxistest zeigte folgende Vorteile des PTV 1000:

  • Sehr geringer Wasserverbrauch – Wasserersparnis von bis zu 4.200 Litern pro Tag!
  • Zuverlässige und äußerst stabile Messung
  • Einfache Konstruktion des Messgeräts und leichte Demontage der Messeinheit für den Service
  • Wartungsfrei/-arm, keine Reinigung während der 3-monatigen Testzeit erforderlich
  • Auslesen und Einstellungsänderungen einfach mit zugehöriger App auf einem Mobiltelefon oder Tablet
  • Sehr gutes Preis-/Leistungsverhältnis

Genauigkeit und Stabilität der Messung

Während des Testzeitraums wurden die gemessenen Werte auch mit den im Labor gemessenen Werten verglichen. Die Ergebnisse stimmen sehr gut überein. Eventuelle Abweichungen lagen stets innerhalb der zuvor definierten Toleranzen.

Die oben abgebildeten Abbildungen zeigen den typischen Messverlauf vor und nach dem Einsatz des PTV 1000.
Während die Ergebnisse des bisherigen und für diesen Test vergleichend herangezogenen Messgerätes, ausgehend von einem Basiswert von 0,02 FNU, sehr deutlich die bislang bekannten Störungen einer Trübungsmessung aufwiesen (starke Messwertstreuung z. B. durch Luftblasen, Druckschwankungen, Kondensation, Kontaminationen etc.), zeigt der Messverlauf beim PTV 1000 eine deutliche Verbesserung für die Messwertbeurteilung durch störungsfreie Signallage bei gleichzeitig gegebener Signaldynamik.

Bild 4

Neben der Überwachung von Schnellfiltern kann das PTV auch bei verwandten Anwendungen innerhalb der Trinkwasseraufbereitung eingesetzt werden.

Bild 4 zeigt den typischen Verlauf eines Monitorings von Bodenfiltrat, gemessen im Frühling/Frühsommer 2020 in Nordrhein-Westfalen.

 

 

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