Kommentar:
In diesem Post sind einige wesentliche Zusammemnhänge in der Behandlung von Pool-Wasser dargestellt.
Die durchaus positiven Eigenschaften des Systems Chlor-Chlordioxid werden nur am Rande beschrieben.
Deshalb soll hier auf das System TwinOxide-0,3%-Solution /Hypochlorit hingewiesen werden. Damit wurde in spanischen Pools eine Reduzierung des Chlors erreicht.
Die folgenden Ausführungen sind der obigen Quelle entnommen:
Desinfektion und Oxidation
Die
Desinfektion dient in erster Linie zur raschen Abtötung aller in das
Beckenwasser gelangenden Erreger übertragbarer Krankheiten, so dass für den
Badenden kein Infektionsrisiko entsteht. Für die Wirksamkeit der Desinfektion
ist eine Keimtötung (Pseudomonas aeruginosa) von 4 Zehnerpotenzen innerhalb 30
Sekunden zugrunde gelegt (entspricht 99,9%). Die Keimtötungsgeschwindigkeit
kann über die Messung des Redoxpotentials erfasst werden. Bei einwandfreier
Wasserbeschaffenheit genügen schon 0,2 mg/l freies Chlor, um ein für obige
Keimtötungsgeschwindigkeit erforderliches Redoxpotential von 700 mV aufrecht zu
erhalten. Das Redoxpotential misst man zwischen einer Bezugselektrode (Kalomel
oder Silber) und einer Platin- oder Goldelektrode, die an geeigneter Stelle in
das Wasser getaucht wird. Die Messung des Redoxpotentials ist nicht ganz
unproblematisch (die Elektroden sind schmutzempfindlich und müssen regelmäßig
gereinigt und kalibriert werden) und kann daher weder die Messung des Gehaltes
an Desinfektionsmitteln ersetzen noch zur allgemeinen Steuerung der
Desinfektionsmitteldosierung herangezogen werden. Gemäß DIN-Norm 19 643 gehört
die kontinuierliche Messung des Redoxpotentials zu den Pflichten des
Schwimmbadbetreibers. Da in öffentlichen
Bädern ausschließlich oxidierend wirkende Desinfektionsmittel (Chlor,
Chlordioxid und Ozon) eingesetzt werden, kommt es gleichzeitig zu einem
Abbau der wasserlöslichen organischen Verschmutzungsstoffe wie z.B. Harnstoff,
Schweiß- und Speichelbestandteile etc., die sich wegen ihrer Wasserlöslichkeit
durch Filtration und Flockung nicht aus dem Wasser entfernen lassen. Ozon
scheidet wegen seiner höheren Giftigkeit als alleiniges Desinfektionsmittel aus
und wird daher nur als zusätzliches Desinfektions- und Oxidationsmittel
innerhalb der Aufbereitungsstrecke eingesetzt. Die der Ozonstufe
nachgeschaltete Filtration beseitigt u.a. das überschüssige Ozon auf einen
Restgehalt, der unter der höchstzulässigen Konzentration von 0,05 mg/l Ozon
(O3) am Ablauf des Sorptionsfilters liegen muss. Allen anderen
Desinfektionsverfahren ist gemeinsam, dass die Desinfektionsmittellösung dem
filtrierten Beckenwasser, also unmittelbar nach dem Filter, zudosiert wird. Bis
zum Eintritt des Wassers in das Becken tritt im allgemeinen eine ausreichende
Vermischung ein, so dass Belästigungen der Badenden durch Geruch und Geschmack
des Desinfektionsmittels ausgeschlossen werden. Die desinfizierende Wirkung der
Chlorprodukte im Wasser geht von der freien unterchlorigen Säure HCIO aus, die
sich jedoch in Abhängigkeit vom pH-Wert in Hypochlorit (CIO¯) — und
Wasserstoff-(H+)-ionen spaltet (dissoziiert). Die Tabelle zeigt, dass mit
zunehmendem pH-Wert der Anteil an freier unterchloriger Säure abnimmt (vgl.
auch Seite 67).
Diesem Umstand trägt man in einigen europäischen Ländern
Rechnung, d.h. je höher der pH-Wert des Beckenwassers, je höher der geforderte
Gehalt an freiem Chlor. Die DIN 19 643 fordert in allen Bereiche des Beckens
eines Gehalt von mindestens 0,3 mg/l freiem Chlor, unabhängig vom pH-Wert
innerhalb des Bereiches 6,5 - 7,6. Es ist wichtig zu wissen, dass die
Untersuchungsmethode für freies Chlor (siehe Seite 39 ff, 57) stets die Summe
von unterchloriger Säure HCIO und Hypochlorition CIO¯ angibt, also pH-Wert
unabhängig ist.
In Hallenbädern genügt erfahrungsgemäß ein Zusatz von 0,2 g
(Nachtbetrieb) bis 0,5 g (Stoßbetrieb) Chlor je m3 umgewälzten Wassers, um den
geforderten Restchlorgehalt (freies Chlor) bis zum Beckenablauf im Wasser
aufrecht zu erhalten. In Freibädern kann die erforderliche Dosiermenge ein
Vielfaches von diesem Wert betragen, denn das Chlor wird ja nicht nur durch die
Verschmutzungsstoffe “aufgezehrt”, sondern auch in erheblichem Maße durch die
Sonnenstrahlen.
Trihalogenmethane (THM)
Wie bereits beschrieben, reagiert freies
Chlor mit den ins Beckenwasser eingetragenen organischen Verunreinigungen zu
gebundenem Chlor. Eine weitere chemische Reaktion aller zur Desinfektion
dienenden Halogene (Chlor oder Brom) ist die Bildung von Trihalogenmethan.
Durch den Badegast selbst werden organische Verbindungen, die Trihalogenmethane
bilden können, eingetragen; sie können allerdings auch aus dem Füllwasser, aus
für den Umwälzkreislauf ungeeigneten Kunststoffen und sogar aus organischen
Reinigungs- und Desinfektionsmitteln stammen. Die gebildeten Trihalogenmethane
gasen an der Wasseroberfläche aus und werden so vom Badenden eingeatmet. Die
Analyse der THM´s erfolgt gemäß DIN 38 047 Teil 4 gaschromatographisch und ist
somit im Rahmen der betriebseigenen Überwachung von Schwimm-und Badebeckenwasser
routinemäßig nicht zu bewältigen. Die DIN 19 643-1:1997-04 schreibt als oberen
Wert der Trihalogenmethane, berechnet als Chloroform im Beckenwasser, 0,02 mg/l
vor. Bei Freibädern dürfen höhere Werte an Trihalogenmethanen auftreten, wenn
zur Einhaltung der mikrobiologischen Anforderungen höhere Werte an freiem Chlor
notwendig werden. Bestehende Anlagen, die der DIN-Anforderung nicht
entsprechen, sollten innerhalb von 5 Jahren nach Erscheinen der Norm nach oder
umgerüstet werden. Zur Verringerung der Trihalogenmethankonzentration im
Beckenwasser wurden die gängigen Verfahrenskombinationen um die Komponente
Adsorption an PulverAktivkohle (siehe Seite 11) erweitert. Anlagen mit
Ozonstufen können die Vorläufersubstanzen der THM-Bildung oxidieren und durch
Adsorption eliminieren, bevor sie in der Desinfektionsstufe (Chlorung) zu
Trihalogenmethanen reagieren.
AOX (Adsorbierbare Organisch gebundene Halogene)
Der AOX (Adsorbierbare Organisch gebundene Halogene) (das X
wird in der Chemie allgemein als Abkürzung für ein beliebiges Halogen
verwendet) ist ein Gruppenparameter der chemischen Analytik, der vornehmlich
zur Beurteilung von Wasser und Klärschlamm eingesetzt wird. Dabei wird die
Summe der an Aktivkohle adsorbierbaren organischen Halogene bestimmt. Diese
unfassen Chlor-, Brom- und Iodverbindungen. Da bei den organisch gebundenen
Halogenen die chlorhaltigen Verbindungen in der Regel deutlich überwiegen,
wurde als Einheit für AOX mg Cl/l verwendet. Die Bestimmungsmethode für AOX ist
in der DIN EN ISO 9562 (vormals DIN EN 1485 bzw. DIN 38409-H14) festgelegt. Die
organisch gebundenen Halogene in der Probe werden entweder durch Ausschütteln
in der Gegenwart von Aktivkohle (Schüttelverfahren) oder mittels Durchspülen
der Probe durch ein mit Aktivkohle gefülltes Glasrohr (Säulenverfahren) an die
Aktivkohle gebunden (adsorbiert). Die Bestimmung der AOX ist im Rahmen einer
betriebseigenen Überwachung von Schwimm- und Badebeckenwasser nicht vorgesehen.
pH-Wert
Der pH-Wert1) ist ein Maß für die Stärke der sauren bzw.
basischen Wirkung einer wässrigen Lösung. Der Begriff leitet sich von pondus
Hydrogenii oder potentia Hydrogenii aus dem Lateinischen (pondus = Gewicht ;
potentia = Kraft ; hydrogenium = Wasserstoff) ab. • pH < (kleiner) 7
entspricht einer Lösung mit saurer Wirkung • pH = (gleich) 7 entspricht einer
neutralen Lösung • pH > ( größer) 7 entspricht einer alkalischen Lösung
(basische Wirkung)
Die sorgfältige Einhaltung des pH-Wertes des Beckenwassers
im Bereich 6,5 - 7,6 ist unerlässlich, um einerseits die verschiedenen
Aufbereitungsmaß- nahmen optimal durchführen zu können und andererseits das
Wohlbefinden der Badenden nicht zu beeinträchtigen. Weiterhin gilt es,
pH-bedingte Korrosionen und Kalkabscheidungen zu vermeiden. Die Zusammenhänge
erläutert die Grafik. Generell kann gesagt werden, dass Wasser mit einer
Säurekapazität von 0,7 mol/m3 über eine ausreichende Pufferkapazität verfügt,
um pH-Wert hebende oder senkende Einflüsse durch Flockungs- und
Desinfektionsmittelzusätze aufzufangen, eine normale Betriebsweise und
täglicher Füllwasserzusatz gemäß DIN 19 643 (mindestens 30 Liter pro Badegast
und Tag) vorausgesetzt.
Für die pH-Werteinstellungen eignen sich a) zur Anhebung •
Natronlauge (Natriumhydroxid) nach E DIN EN 816 vorwiegend für mittelharte bis
harte Füllwasser • Natriumkarbonat (Soda) nach E DIN EN 897, vorwiegend bei
extrem abgefallenen pH-Werten • Dolomitisches Filtermaterial dient zwar zur
pH-Wertanhebung, kann jedoch nicht wie die obigen Chemikalien bei Bedarf
dosiert werden. Es wird nahezu ausschließlich beim Vorliegen bestimmter
Voraussetzungen als 20 - 40 cm hohe Schicht auf die Sandschicht des Filters
aufgebracht und muss in regelmäßigen Abständen nachgefüllt werden. (Siehe
gesonderten Hinweis zum Dolomitischen Filtermaterial) b) zur Senkung •
Natriumhydrogensulfat (NaHSO4), ältere Bezeichnung: Natriumbisulfat. •
Schwefelsäure (H2SO4) nach E DIN EN 899. Vorsicht: beim Vermischen mit Wasser
tritt starke Erwärmung auf, daher stets die Schwefelsäure langsam in das Wasser
geben und durch Rühren gut vermischen, niemals umgekehrt! • Salzsäure (HCI)
nach E DIN EN 939, preiswerte pH-Senkungschemikalie, bei regelmäßiger Anwendung
ist mit einer nicht unerheblichen Chloridanreicherung zu rechnen, die
Metallkorrosion fördern kann. Technische Salzsäure sollte wegen ihres
Eisengehaltes nicht verwendet werden, das Eisen würde sich durch Eintrübung und
Verfärbung des Beckenwassers störend bemerkbar machen. • Kohlenstoffdioxid
(CO2) nach E DIN EN 936 kann über entsprechende Dosierapparate dem
Schwimmbeckenwasser zudosiert werden (vgl. Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht, S.
64). Wichtig: pH-Werteinstellungen sollten möglichst kontinuierlich
durchgeführt werden (Dosierpumpe) und nicht durch direkte Zugabe der jeweiligen
Chemikalie zum Schwimmbeckenwasser erfolgen.
Chemikalien
Chlor-Chlordioxid Gegenüber der alleinigen Anwendung von
Chlor (Chlorgas, Natrium- oder Calciumhypochlorit) hat das
Chlor-Chlordioxid-Verfahren den Vorteil, dass es bei gleicher Wirkung in
weitaus geringerem Maße geruchlich wahrnehmbar ist. Chlordioxid CIO2 wird an
Ort und Stelle durch eine Reaktion von Chlorgas bzw. unterchloriger Säure mit einer
wässerigen Natriumchlorit-Lösung (NaCIO2) in besonderen Apparaturen erzeugt,
wobei Chlor stets im Überschuss vorhanden sein muss (Mischungsverhältnis Chlor
: Natriumchlorit = 10 : 1). Der Chlorüberschuss ist erforderlich, um eine
Rückbildung von Natriumchlorit aus Chlordioxid zu unterbinden. Gemäß den
Anforderungen der DIN 19 643: 1984-04 soll der Chloritgehalt im Beckenwasser
0,1 mg/l nicht überschreiten. Die handelsüblichen Natriumchlorit-Lösungen
enthalten etwa 300 g NaCIO2 pro Liter.
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