Stellenwert von pH- und Redox-Messungen in der Trinkwasseraufbereitung

Bevor das Rohwasser aus Seen, Flüssen oder Brunnen als Trinkwasser in die Versorgungsleitungen eingespeist werden kann, wird seine Unbedenklichkeit durch verschiedene Analysen und Filtrationsverfahren gesichert. Obwohl sich bestimmte Keim- und Schadstoffbelastungen nur in kontinuierlich durchgeführten, langwierigen Offline-Analyseverfahren nachweisen lassen, erhalten Techniker durch Online-Messungen der pH- und Redoxwerte im zugeleiteten Rohwasser wichtige Informationen über die Wasserqualität und ggf. einzuleitende Schritte.

Die Erfassung der Rohwasser-Werte spielt eine entscheidende Rolle für den gesamten Trinkwasseraufbereitungsprozess. Maßnahmen zur Neutralisierung extremer pH-Werte oder Redoxpotenziale erfolgen nämlich nicht nur im Sinne der gesundheitlichen Verträglichkeit, sondern schützen die Aufbereitungsanlagen und Filter vor vorzeitigem Verschleiß: Saures Wasser ist nicht nur ungesund, sondern wirkt auch korrodierend auf Wasserleitungen.

Das Redoxpotential dagegen beschreibt das Konzentrationsverhältnis von reduzierten und oxidierten Stoffen im Wasser. Dazu zählen unter anderem Nitrat, Sulfat oder Mangan-Oxide. Zudem bedeutet ein niedriges Redoxpotential, dass eine erhebliche Gefahr für Verkeimungen besteht. Um das Redoxpotential zu erhöhen und dadurch den Keimstoffwechsel zu stören, werden dem Wasser oxidativ wirkende Chemikalien wie Chlor zugegeben. Die Dosierung erfolgt wiederum auf Basis der Redox-Messung, wobei sowohl Unter- als auch Überdosierungen durch eine zuverlässige Werte-Erfassung vermieden werden müssen.

Bei Unterdosierungen kommt es zu keiner ausreichenden Keimabtötung. Überdosierungen hingegen beschleunigen den Verschleiß von Anlagenteilen, erfordern zusätzliche Behandlungsschritte für eine gesundheitsverträgliche Reduzierung der Chlorkonzentration und führen zu einem überhöhten, unwirtschaftlichen Chemikalienverbrauch.

Belastungen der Sensoren in der Online-Überwachung: Das Risiko verblockter Diaphragmen verringern 

Während sich Grundwasser in der Regel durch eine geringe Belastung auszeichnet, wird das Rohwasser je nach regionalen Gegebenheiten auch aus Oberflächenwasser sowie aus in Abwasserkanälen gesammelten Niederschlägen gewonnen. Zur Vermeidung verkürzter Standzeiten und Wartungsintervallen, die häufige Prozessunterbrechungen erfordern würden, müssen die zur Rohwasser-Online-Messung verwendeten pH- und Redox-Sensoren starken Belastungen standhalten und auch bei hohen Verunreinigungsgraden einem Verblocken des Diaphragmas durch geeigente Konstruktionsmerkmale vorbeugen.

Der Memosens-Sensor SE554 wurde zur pH-Messung in verschmutzten, säure- oder alkalihaltigen Medienentwickelt. Als besonders wirtschaftliche Lösung steht SE554 auch in einer Version zur simultanen pH- und Redoxmessung mit Platin-Elektrode zur Verfügung.

Zwei Loch-Diaphragmen verringern das Risiko von Verblockungen oder Verschmutzungen auf ein Minimum. Messstörungen, die durch Diffusionspotentiale am Diaphragma hervorgerufen werden können, werden durch den hohen Kaliumchlorid-Gehalt und dessen spezielle Verteilung im Polymer der Bezugselektrode reduziert.

Aufgrund seiner hohen Stabilität und Genauigkeit bei sehr geringem Wartungsaufwand – ein Nachfüllen des Elektrolyts ist nicht erforderlich – trägt die Verwendung des Sensors SE 554 zu einer deutlichen Reduzierung der Gesamtbetriebskosten bei. Ebenso wurde der Redox-Sensor SE564 für den Einsatz in stark verunreinigten Medien konzipiert, die zur Bildung von Ablagerungen neigen. Wie beim SE554 stellt bei SE564 ein moderner temperatur- und druckresistenter Polymer-Elektrolyt die langzeitstabile Messung sicher und erübrigt die Verwendung herkömmlicher Keramikdiaphragmen. Stattdessen erfolgt der Kontakt zwischen Referenzsystem und Messmedium auch hier über ein doppeltes Lochdiaphragma, das Blockaden bei der Messung in feststoffbelasteten Abwässern zuverlässig verhindert.

Memosens ermöglicht schnellen Sensortausch und einfache Fehlersuche vor Ort

Der reguläre Sensoraustausch mit vorkalibrierten Memosens-Ersatzsensoren lässt sich auch unter erschwerten Umgebungsbedingungen innerhalb weniger Minuten durchführen. Nach dem Anstecken übertragen die Austauschsensoren ihre in der Sensorelektronik gespeicherten Kalibrier- und Sensordaten automatisch an den Transmitter, so dass die Messungen ohne nennenswerte Unterbrechung fortgesetzt werden können. Zusätzlich ermöglichen die mobilen Analysenmessgeräte aus der Portavo-Serie im Falle von Messstellenproblemen eine einfache und schnelle Sensordiagnose noch vor Ort. Oft lassen sich einfache Probleme schon durch eine Sensorreinigung oder eine Rekalibrierung mit Portavo beheben. Auf diese Weise können in vielen Fällen ein prophylaktischer Austausch der Sensoren und die anschließende Fehlersuche im Labor vermieden werden.

Zuverlässige Messwertübertragung in nassen Bereichen

Aufgrund der induktiven Übertragung von Sensorwerten und Speisespannung in den Steckverbindungen kann bei Einsatz von Memosens-Sensoren auch das nasse Umfeld zu keinen Störungen der Messwertübertragung führen. Die Messwerte werden selbst mit bis zu 100 Meter langen Sensorkabeln noch sauber übertragen, denn sie sind digitalisiert und unterliegen somit keiner Dämpfung, wie es bei analogen Signalen der Fall ist. Somit können Transmitter weitab der Messstelle im geschützten Umfeld montiert werden.