PROZESSANALYSE
Klärung industrieller Abwässer
Klärung industrieller Abwässer
Die Klärung von industriellen Abwässern unterliegt den strikten Vorgaben der Abwasserverordnung. Eine fehlerbehaftete, unzureichende Aufbereitung kann im schlimmsten Fall zu einer Stilllegung der kompletten Anlage führen, bis die Fehler behoben sind.
Bei der Behandlung gewerblichen Schmutzwassers geht es nicht nur um die Einhaltung der Umweltauflagen: Werke mit hohem Wasserverbrauch senken die Kosten für den Rohstoff durch Aufbereitung und Wiederverwendung des genutzten Wassers.
Speziell bei der organischen Abwasserbehandlung sind genaue Messungen von pH-Werten, Redoxpotentialen und gelöstem Sauerstoff essentiell, um einen optimalen Stoffwechsel der zur Reinigung eingesetzten Bakterien zu gewährleisten.
pH-, Redox- und Sauerstoff-Messungen zur umweltgerechten Abwasserklärung
Schadstoffe bestimmen das Reinigungsverfahren
Industrielle Abwässer unterscheiden sich vom Brauchwasser privater Haushalte durch die Verunreinigung mit schwer abbaubaren Stoffen. Dies können branchenabhängig Schwermetalle, Fette, Öle, alkalische Substanzen oder auch, wie zum Beispiel in der Papier- oder Seifen-Produktion, organische Stoffe sein, die sich nur unter erhöhtem Aufwand neutralisieren oder absondern lassen.
Neben mechanischen Filtrierungsmethoden setzt man zu ihrer Reinigung auf thermische Verfahren und die Unterstützung durch Mikroorganismen.
pH-Messungen zum Schutz von Anlagen und Bakterien
Abhängig vom Verunreinigungsgrad durchlaufen organisch belastete Abwässer unterschiedliche Reinigungsverfahren, zu denen unter anderem auch die Flockung oder Fällung zählen: Bei der Flockung wird eine Verklumpung der gelösten Schadstoffe zu filtrierbaren Flocken angestrebt, Ziel der Fällung ist eine Umstrukturierung der Schadstoffe zu schwereren Verbindungen, die sich am Boden absetzen. Wenn das Abwasser nach solchen Behandlungen noch nicht als unbedenklich eingestuft werden kann, sorgen Bakterien in sogenannten Belebungsbecken für eine Umwandlung der restlichen Verunreinigungen in verbrenn- oder wiederverwertbare Biomasse.
Das Brauch- oder Reinigungswasser aus Lebensmittel- und Getränkeproduktionen oder Fermentationsprozessen weist anwendungsabhängig stark variierende pH-Werte auf. Da niedrige pH-Werte sowohl zu Schäden an Anlagenteilen als auch zur Abtötung von Bakterienkulturen führen können, dient eine Erfassung der pH-Werte in den Zuleitungen rechtzeitigen Gegenmaßnahmen. So können die pH-Werte entweder mittels Chemikalienzugabe neutralisiert oder der Abwasserzufluss ins Klärbecken ggf. unterbrochen werden.
Durch seine Auslegung für extreme pH-Werte ist der Memosens-Sensor SE554 zur Abwasserüberwachung in der Lebensmittelindustrie prädestiniert. Die Fertigung aus Alpha-Glas stellt ein schnelles, stabiles Einstellverhalten sicher. Der direkte Kontakt des Polymer-Elektrolyten durch ein Lochdiaphragma verhindert zuverlässig Probleme durch Verstopfung und Verblockung in stark verschmutzten Medien.
Problemlose Unterwassermessung von Redox und Sauerstoff zur Belüftungssteuerung
Ein wichtiger Parameter für die effiziente Belüftung des Belebungsbeckens ist das Redoxpotential, das in Kombination mit anderen Messgrößen Aufschluss über das Verhältnis von Sauerstoffgehalt zur Bakterienaktivität gibt. Als Summenparameter zeigt das Redoxpotential keine absoluten Stoffmengen an, stattdessen gestattet seine kontinuierliche Messung die Beobachtung von Konzentrationsänderungen über die Zeit. Der Abgleich der Konzentrationsverläufe mit anderen Werten bildet die Grundlage für die Steuerung der Beckenbelüftung, durch die sich eine maximale Effizienz der aeroben oder anaeroben Stoffwechselphasen erreichen lässt. Dabei hat sich gezeigt, dass sich auf dem oberen Viertel des Beckenpegels die aussagekräftigsten Messergebnisse erzielen lassen.
Weil die Messelektrode dafür getaucht werden muss, hat sich der Memosens-Sensor SE565 zur Redoxmessung bewährt. Aufgrund der induktiven Übertragung von Speisespannung und digitalisierten Messwerten können alle Memosens-Sensoren problemlos unter Wasser eingesetzt werden. Zudem eignet er sich zur auch zur Verwendung in aggressiven oder stark verschmutzten, sulfid- oder proteinhaltigen Medien. Um sicherzustellen, dass die aeroben Mikroorganismen ausreichend Sauerstoff vorfinden, sind zusätzlich absolute Messungen der Gelöstsauerstoffkonzentrationen erforderlich. Mit dem SE715 steht ein preiswerter Memosens-Sensor zur simultanen Messung von gelöstem Sauerstoff und Temperatur bereit, der speziell für die Belebungs- und Belüftungs-Steuerung in Abwasseraufbereitungsanlagen konzipiert wurde. Neben der Langzeitstabilität und dem schnellen Ansprechverhalten zählt die geringe Strömungsabhängigkeit zu seinen hervorstechenden Eigenschaften.
Sichere Messungen durch maßgeschneiderte Armaturen
Vorteilhaft können in offenen Becken die Sensoren mithilfe von Eintaucharmarturen in den Prozess gebracht werden. In der Eintaucharmatur ARD75 können bis zu drei 12-mm-Sensoren (pH/Redox, Leitfähigkeit, Sauerstoff) gemeinsam montiert werden. Der schnelle Sensorwechsel mit im Labor vorkalibrierten Sensoren, sowie die integrierte Spülfunktion für die Reinigung der Sensoren unterstreichen die Eignung für den Einsatz in Klärbetrieben.
Return on Investment
- Durch die induktiven nässeunempfindlichen Memosens-Steckverbindungen lassen sich die Sensoren zur Messung von pH-Werten, Redoxpotentialen und Gelöstsauerstoff ohne zusätzliche Vorrichtungen direkt an der gewünschten Messstelle eintauchen.
- Der Verzicht auf herkömmliche Prozessadaptionen reduziert Kosten und senkt den Aufwand beim Sensortausch erheblich.
- Die hohe Güte von Messungen unterhalb des Pegels und die Zuverlässigkeit der langzeitstabilen Memosens-Sensoren verbessern die Prozessqualität.