Umwelt & Kommunen

Die Umweltüberwachung ist eng mit kommunalen Wasserüberwachungsanwendungen verbunden. Entweder wird die Abwasserentsorgung in öffentliche Gewässer überwacht oder Trinkwasser aus Oberflächenwasser oder Grundwasser aufbereitet.In Regionen, in denen die Trinkwasserressourcen knapp sind, hilft die Online-Wasserüberwachung dabei, die Prozesse der Entsalzungsanlagen zu steuern.

Andererseits ist die Kontrolle der Abwässer aus kommunalen und industriellen Quellen sowohl in Abwasseraufbereitungsanlagen als auch in öffentliche Wasserstraßen wie Flüsse und Seen von großer Bedeutung, wenn es um Ressourcenschonung und Umweltschutz geht.

Wasserarten

  • Oberflächenwasser
  • Gewässer
  • Grundwasser
  • Trinkwasser
  • Entsalzung
  • Abwasser
  • Einleiterkontrolle

Einleiterkontrolle, Ressourcen- und Umweltschutz

Insbesondere in Regionen mit begrenzten Wasserressourcen wird Trink- und Brauchwasser mittels Entsalzungsanlagen in Küstengebieten erzeugt.

Gängige Methoden zur Entsalzung:

Umkehrosmose (RO):
Salzwasser wird gegen eine Membran gedrückt. Bei Überwindung des osmotischen Drucks lässt die Membran nur das Lösungsmittel durch. Die gelösten Stoffe, in diesem Fall Salze, werden zurückgehalten. Da der osmotische Druck der restlichen Salzlösung stetig ansteigt, muss er abgelassen werden. Andernfalls besteht die Gefahr eines Druckausgleichs, wodurch der Prozess gestoppt wird. Da die RO-Membranen sehr empfindlich gegenüber organischer Verschmutzung sind, ist eine genaue und zuverlässige Überwachung des RO-Einlasses von großer Bedeutung, um biologisches Wachstum und Beeinträchtigungen des Prozesses zu verhindern.

Mehrstufige Flash-Verdampfung:
Salzwasser wird in einem sogenannten Sole-Erhitzer auf 115 ° C erhitzt. Anschließend wird das Wasser mit jedem erhöhten Druck durch mehrere Entspannungsstufen geleitet, wobei der Dampf zu salzfreiem Wasser kondensiert.

Membrandestillation:
Warmes Salzwasser ist von einer kühleren Grenzfläche durch eine Membran getrennt, die nur Wasserdampf durchlässt. Dieser Prozess wird durch ein elektrisches Feld, eine statische Druckdifferenz oder durch einen Konzentrationsgradienten angetrieben. Wenn der Wasserdampf kondensiert, entsteht salzfreies Wasser.

Abwasser, das in kommunale Kläranlagen eingeleitet wird, kann sowohl aus Industriezweigen als auch aus Gemeinden stammen. Die unterschiedlichen Belastungen des Wassers stellen die größten Anforderungen an den Prozess der Kläranlage.

Überwachung des Zulaufs

  • Prozesssteuerung der Abwasserbehandlung mittels stabiler Eingangsfrachten
  • Prozesssicherheit und Schutz der biologischen Reinigung (Nitrifikation, Belebtschlamm, Belüftung) basieren auf Eingangsfrachten (Biochemischer Sauerstoffbedarf, BSB und Toxizität)
  • Anaerober Aufschluss basierend auf dem eingehenden Sauerstoffbedarf

Überwachung des Ablaufs und Steuerung der Reinigungsleistung

  • Organik (TOC, CSB)
  • Stickstoff- und Phosphor-Verbindungen aufgrund ihres hohen Nährstoffeintrags in die Natur
  • organische Spurenelemente / Mikro-Schadstoffe gewinnen immer mehr an Bedeutung im Hinblick auf den Umweltschutz

Trinkwasser ist für den Menschen ein unverzichtbares Nahrungsmittel, dennoch enthält es natürliche organische Verunreinigungen (natural organic matter, NOM). Je nach Region wird es aus Grundwasser oder Oberflächenwasser mittels Chlor- oder Ozonverfahren aufbereitet.

Werden organische Verbindungen mit Chlor kombiniert, können gesundheitsgefährdete Stoffe entstehen Desinfektions-Neben-Produkte (Disinfection By-Products, DBP)

  • Trihalomethane (THM)
  • Halogenessigsäuren (HAA)
  • Bromat
  • Chlorit

Die Entstehung von DBP hängt von der Temperatur, dem pH-Wert des Wassers, Zeit, Dosis der Desinfektionsmittel, Typ und Konzentration der organischen Verbindungen.

Überwachung des Wasserzulaufs

  • Prüfung des Quellwassers zwecks Sicherung der Produktqualität
  • Dosis der Desinfektionsmittel basierend auf den Eingangsfrachten
  • Minimieren des Entstehungsrisikos von DBP

Überwachung des Wasserablaufs

  • Aufrechterhaltung der entsprechenden Produktqualität mittels Überwachung des organischen Anteils

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