uv-technologie für die wasseraufbereitung

UV-TECHNOLOGIE
FÜR DIE WASSERAUFBEREITUNG
WALLACE & TIERNAN –
DIE DESINFEKTIONSSPEZIALISTEN
Wallace & Tiernan, weltweit einer der führenden Spezialisten der Wasseraufbereitung und -desinfektion, vereint in seinem
Namen die Begriffe Erfahrung und Innovation. Das Unternehmen weist einerseits
langjährige Erfahrung mit der Verwendung
von Desinfektionsmitteln auf und setzt
andererseits mit der Entwicklung neuer
Technologien immer wieder Trends, die
den Markt bestimmen. Dies gilt sowohl für
innovative Anlagentechnik als auch für
Mess- und Regeltechnik. Letztere kommt
überall da zum Einsatz, wo es um die komfortable und zuverlässige Erfassung und
Auswertung der wichtigsten Kontrollparameter im Wasser geht.
OSEC®-NT – Desinfektion mit
Natriumhypochlorit
Der Vorteil von Wallace & Tiernan: Alle
Desinfektionsverfahren wie UV aber auch
Chlorgas, Chlordioxid und Natriumhypochlorit kommen aus einer Hand.
Die Kunden werden objektiv beraten
und können aus dem breiten Angebot
wählen, was ihrer Anwendung am
besten entspricht.
Mit den neuen UV-Systemen UV Wave
und UV Astron bietet Wallace & Tiernan
nun ein komplettes Anlagenspektrum zur
Wasserdesinfektion. Die Anwendung von
UV-Strahlen kann dabei die beste Lösung
sein, in manchen Fällen ist die UVBestrahlung gegenüber herkömmlichen
Verfahren eine Alternative, in anderen Fällen wiederum ist eine Kombination mit
anderen Verfahren am sinnvollsten.
Die UV-Bestrahlung ist inzwischen ein weit
verbreitetes Verfahren in der Wasseraufbereitung und wird in vielen Bereichen
erfolgreich eingesetzt. Die Eignung zur
Desinfektion von Trinkwasser wurde in
einem Forschungsvorhaben des Bundesministeriums für Forschung und Technologie (BMFT) bereits 1993 ausdrücklich
bestätigt.
Seitdem entwickelte sich die UV-Technologie kontinuierlich weiter: Es wurden
leistungsfähigere Strahler konzipiert, die
durch ihre sichere Wirkung überzeugen.
Unter anderem wurde durch optimierte
Hydrodynamik in der Bestrahlungskammer erreicht, dass das Verfahren an
Wirkung und Wirtschaftlichkeit weiter
gewann.
UV-Strahlen werden immer häufiger als
umweltfreundliche Alternative oder Ergänzung zu chemischen Desinfektionsmitteln
eingesetzt, insbesondere in solchen Fällen, in denen eine Depotwirkung nicht notwendig ist. Zudem ergeben sich erhebliche Einsparpotentiale, da die Zugabe von
Desinfektionsmitteln im hohen Maße reduziert oder ganz darauf verzichtet werden
kann.
Die Vorteile liegen auf der Hand:
• Einfache Anwendung und zuverlässige
Desinfektion
• Hohe Wirtschaftlichkeit
• Hohe Wirksamkeit gegen
Cryptosporidien, Legionellen u. v. m.
• Keine Nebenprodukte
• Geschmacks- und geruchsneutral
• Keine Korrosion
DIOX-A – Desinfektion mit Chlordioxid
V10k – Desinfektion mit Chlorgas
2
UV Astron – Desinfektion mit UV-Strahlung
ANWENDUNGSBEISPIELE
TRINKWASSER
• Desinfektion in Wasserwerken und
Einzelwasserversorgungen
• Desinfektion von Rohwasser
• Legionellenprophylaxe und
-bekämpfung
• Cryptosporidienbekämpfung
• Abbau von Ozon
SCHWIMMBECKENWASSER
Trinkwasser
• Desinfektionsunterstützung
• Legionellenprophylaxe und
-bekämpfung
• Abbau von gebundenem Chlor
(Chloramin)
ABWASSER
• Desinfektion im Kläranlagenablauf
• Desinfektion von gereinigtem Abwasser
zu Betriebswasser
FISCHZUCHT / AQUAKULTUR
• Desinfektion von Frisch- und
Beckenwasser
• Desinfektion von Roh- und Abwasser
INDUSTRIE- UND
PROZESSWASSER
• Desinfektion von Wasserkreisläufen
und Bevorratungssystemen
• Abbau von Chlor, Ozon und Atrazin
• Getränkeindustrie:
Desinfektion von Betriebs-,
Prozess- und CIP-Wasser,
Flaschenwaschanlagen
• Molkerei, Käserei, Fleischindustrie:
Desinfektion von Injektionswasser
• Gemüse- und Salatindustrie:
Desinfektion von Waschwasser
• Schifffahrt:
Desinfektion von Trink-, Ballast- und
Abwasser
• Gartenbau und Landwirtschaft:
Pilzbekämpfung und Desinfektion
von Bewässerungswasser
• Autoindustrie:
Einsatz in Lackierstraßen und
Autowaschanlagen
• Papierindustrie:
Verhinderung von Schleimbildung
• Kosmetik-, Medizin- und Pharmaindustrie
• Elektroindustrie
REINSTWASSER
WASSER IN KLIMA-ANLAGEN
• Legionellenvermeidung in
Luftbefeuchtern
• Halbleiterindustrie
• Desinfektion
• Abbau von Ozon und TOC
Schwimmbeckenwasseraufbereitung
Industrie- und Prozesswasser
Abwasseraufbereitung
Abwasser
3
DESINFEKTION MIT UV-LICHT
Desinfektion bedeutet Abtötung oder
Inaktivierung von pathogenen Mikroorganismen und kann mit UV-Bestrahlung im
Wellenlängenbereich zwischen 200 und
300 nm erreicht werden. UV-Strahlung
wirkt schnell, sicher, effektiv und stellt ein
wirtschaftliches und umweltfreundliches
Verfahren dar, das seit vielen Jahren weltweit erfolgreich angewendet wird.
• Gewünschte Desinfektionsrate
• Durchlässigkeit der Flüssigkeit
für UV-Licht, ausgedrückt durch die
Parameter:
– Transmission T10, T50, T100 oder
– SSK Spektraler SchwächungsKoeffizient oder
– SAK Spektraler AbsorptionsKoeffizient
Mikroorganismen verfügen über Reparaturmechanismen und können sich auch
nach der Zerstörung ihrer DNS (Desoxyribonukleinsäure) wieder reaktivieren. Licht
und Zeit können diesen Prozess positiv
beeinflussen, was die Begriffe „Photound Dunkelreaktivierung“ ausdrücken. Nur
Mitteldruckstrahler können mit ihrem
Wellenlängenspektrum auch Zellbestandteile wie Proteine und Enzyme zerstören.
Somit werden oben genannte Reaktion
vermieden.
Darüber hinaus sollte das zu behandelnde
Wasser bestimmte Voraussetzungen erfüllen, damit durch die UV-Bestrahlung eine
optimale Wirkung erzielt wird.
WAHL DER UV-ANLAGE
Wellenspektrum
Folgende Kriterien sind für die Wahl der
geeigneten UV-Anlage maßgeblich:
• Art der abzutötenden Mikroorganismen
• Zu behandelnde Wassermenge
• Strahlertyp (Niederdruck- oder
Mitteldruckprinzip)
• UV-Dosis (= UV-fluence, von Mikroorganismen absorbierte Energie)
• Wassertemperatur
Enzyme
Von Einfluss sind chemisch-physikalische
Parameter wie Trübung, Härte, Schwebstoff-, Eisen-, Mangan- sowie Huminsäuregehalt. Die entsprechenden Wasserinhaltsstoffe vermindern den Transmissionswert und können darüber hinaus
die UV-Anlage verschmutzen beziehungsweise führen zu Ablagerungen auf den
Quarzröhren.
Zu weiteren Einflussfaktoren, die je nach
Anwendung zu beachten sind, beraten
Sie die Wallace & Tiernan-Spezialisten
gerne.
DNS
Proteine
Kapsel
Zellwand
ZytoplasmaMembran
Pili
Flagella
(Geißel)
DNS
Bakterie
Enzyme
Photo- und Dunkelreaktivierung der Mikroorganismen
4
UV
-Lic
ht
BREITES WIRKUNGSSPEKTRUM DURCH
VERSCHIEDENE STRAHLERTYPEN
Die UV Wave-Baureihe von Wallace & Tiernan basiert auf dem Niederdruck-Prinzip
(monochromatische Strahler), die UV Astron-Baureihe auf dem Mitteldruck-Prinzip (polychromatische Strahler). Somit ist Wallace & Tiernan in der Lage, je nach Anwendung die
optimale Lösung zu bieten und fertigt, in Abstimmung mit den Kunden, individuelle UVSysteme.
UV-C Spektraldaten Niederdruckstrahler
Spektral Leistung
200%
150%
100%
50%
0%
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
DNS-Absorptions- und Emissionskurve
von UV Wave-Strahlern
UV-C Spektraldaten Mitteldruckstrahler
Spektral Leistung
POLYCHROMATISCHE
STRAHLER
(MITTELDRUCK-PRINZIP)
Das UV-C Emissionsspektrum von (Quecksilber-) Niederdruckstrahlern emittiert eine
einzelne Energielinie bei 253,7 nm, exakt
der Wellenlänge, die für die Abtötung von
Mikroorganismen maßgeblich verantwortlich ist. Diese Wellenlänge wird vom Zellkern der Mikroorganismen absorbiert und
schädigt ihre DNS.
Diese Strahler emittieren ein breites Wellenspektrum, das nicht nur die DNS von
Mikroorganismen zerstört, sondern auch
die Zellmembranen, Proteine, Lipide und
Enzyme. Die Mikroorganismen können
dadurch ihre Reparaturmechanismen
nicht mehr aktivieren.
Niederdruckstrahler gelten als äußerst
effektiv, denn sie erzielen ihre Wirkung mit
niedrigem Energieeinsatz und damit verbunden auch in einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis.
200%
150%
Ein besonderes Merkmal ist die Temperaturoptimierung der Wallace & Tiernan
Niederdruckstrahler, sie erzielen ihre optimale Wirkung bei einer Wassertemperatur
von 5 bis 15 °C.
100%
50%
0%
200
MONOCHROMATISCHE
STRAHLER
(NIEDERDRUCK-PRINZIP)
210
220
230
240
250
260
270
280
290
DNS-Absorptions- und Emissionskurve
von UV Astron-Strahlern
300
Für Durchflussmengen bis ca. 65 m3/h
stellen diese Strahlertypen eine besonders
wirtschaftliche Lösung dar.
UV-Anlagen dieses Typs sind sehr kompakt gebaut. Durch das Wirkungsspektrum der Strahler erstreckt sich das Einsatzgebiet über Durchflussmengen von
20 m3/h bis ca. 1000 m3/h (größere Durchflussmengen auf Anfrage).
Die Wahl des geeigneten Strahlertyps
richtet sich nach der jeweiligen Anwendung und den Bedingungen vor Ort. Die
Wallace & Tiernan-Spezialisten wählen
gemeinsam mit dem Kunden die effektivste und wirtschaftlichste Lösung aus.
Monochromatisch
(Niederdruck)
Polychromatisch
(Mitteldruck)
10 – 40 W
100 – 400 W
9 000 h
9 000 h
nein
ja
Einfluss der Wassertemperatur
ja
nein
Dunkel-/ Photoreaktivierung2
ja
nein
nein
kontrolliert
UV-C-Energie1
Lebensdauer ca.
Desinfektionskontrolle
UV-Oxidation3
1 Die
UV-C-Strahlung bezeichnet den effektivsten Wellenlängenbereich der Desinfektion zwischen 200 und
300 nm.
2 Dunkel-/Photoreaktivierung: Fähigkeit der Mikroorganismen, ihre DNS mit Hilfe von Proteinen und Enzymen
wiederherzustellen – mit und ohne Licht.
3 UV-Oxidation: Abbau organischer und anorganischer Stoffe (z. B. Atrazin) mittels UV – eventuell in Kombination mit H2O2 oder Ozon zur Verstärkung des Effekts durch Radikalbildung.
5
UV-ANLAGEN
UV Astron-Display
UV Astron-Baureihe
UV WAVE
UV ASTRON
Die UV Wave wurde in erster Linie zur
Desinfektion von Trinkwasser und Prozesswasser mit Volumenströmen von bis
zu 64 m3/h konzipiert. Sie ist mit Wallace
& Tiernan-WTL-Strahlern nach dem
Niederdruckprinzip ausgestattet.
Die UV Astron wurde hauptsächlich zur
Behandlung von Trinkwasser, Schwimmbeckenwasser und Prozesswasser mit
Volumenströmen von 10 bis 1000 m3/h
konzipiert. Sie ist mit speziellen
Wallace & Tiernan-WTL-Hochleistungsstrahlern nach dem Mitteldruckprinzip
ausgestattet. Diese emittieren ein UV-CWellenlängenspektrum, das von den
Mikroorganismen im Wasser absorbiert
wird. Das Strahlenspektrum von 200 bis
290 nm (240 bis 290 nm nach DVGW) wirkt
sowohl auf die DNS als auch auf Zellwände, Proteine und Enzyme. Somit werden
auch die Reparaturmechanismen der
Mikroorganismen zerstört.
Diese emittieren ein UV-C-Wellenlängenspektrum, das von den Mikroorganismen
im Wasser absorbiert wird. Die Strahlung
der Wellenlänge 253,7 nm wirkt auf die
DNS der Mikroorganismen und inaktiviert
beziehungsweise zerstört diese.
Bei der Entwicklung des ergonomischen
Designs wurde besonders darauf geachtet, dass sich die Anlage einfach und
platzsparend einbauen lässt.
Die besondere Bauform der UV Wave
bedingt einen niedrigen Strömungswiderstand. Somit werden auch Betriebskosten
eingespart.
Die UV Astron-Baureihe verfügt standardmäßig über eine automatische Desinfektionskontrolle. Hier wird die Strahlerintensität automatisch auf eine der vier
vorgesehenen Energiestufen eingestellt
und erlaubt somit einen optimalen, energiesparenden Betrieb. Beeinflussende
Parameter sind Transmission, Durchfluss,
Alter der Strahler sowie eventuelle Beläge
auf den Quarzröhren.
Detaillierte technische Daten UV Wave
siehe TI 85.360 DD.
Detaillierte technische Daten UV Astron
siehe TI 85.370 DD.
Es werden keine zusätzlichen Winkel und
Bögen benötigt, um die Anlage in eine
bestehende Rohrleitung zu setzen.
Dadurch kann das System einfach und
äußerst kostengünstig eingebaut werden.
UV Wave-Display
Die UV-Baureihen UV Wave und UV Astron zeichnen sich durch optimale Hydrodynamik
sowie niedrige Druckverluste aus. Somit wird eine hohe Wirtschaftlichkeit dieser Systeme
gewährleistet.
UV Wave-Baureihe
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OPTIONEN
DVGW-ZERTIFIZIERUNG
TRANSMISSIONSMESSGERÄT
Nach der neuesten Fassung der deutschen Trinkwasserverordnung müssen alle
UV-Systeme, die der Behandlung von
Trinkwasser dienen, seit 1. Januar 2003
dem DVGW-Arbeitsblatt W294 entsprechen und DVGW-zertifiziert sein.
Für das Messen der Transmission stehen
zwei Geräte zur Verfügung:
Wallace & Tiernan stellt für Anwendungen im Trinkwasserbereich ein komplettes
Programm von UV-Anlagen nach DVGW
W294 zur Verfügung.
DVGW-UV-Sensor mit Messfenster
Die Prüfzertifikate von DVGW, ÖVGW
(Österreich) und SVGW (Schweiz) werden
gegenseitig anerkannt.
REINIGUNGSMECHANISMUS
Für die Entfernung von eventuellen Ablagerungen auf den Quarzröhren steht für
die UV Wave-Serie optional ein manueller
Reinigungsmechanismus zur Verfügung.
Für die UV Astron kann ebenfalls optional
ein manuelles Reinigungssystem geliefert
werden, ab UV Astron Typ 80 auch ein
automatisches. Die Automatik lässt sich in
Abhängigkeit der Zeit bzw. der UV-Intensität einstellen. Beide Reinigungstypen
können während des Betriebs betätigt
werden.
Manueller Reinigungsmechanismus
UV Wave
Der Reinigungsmechanismus ist vor allem
bei solchen Anwendungen empfehlenswert, bei denen das zu behandelnde
Wasser zu Ablagerungen neigt.
Zur Bestimmung von Wasserproben vor
Ort bietet Wallace & Tiernan ein mobiles
Transmissionsgerät. Die hier erhaltenen
Werte werden zur Kontrolle oder zur
Dimensionierung der UV-Anlagen verwendet. Der Transmissionswert wird in diesem
Gerät mittels einer 10 mm-Quarzküvette
bei 253,7 nm bestimmt.
Weiter gibt es ein stationäres Gerät zur
kontinuierlichen Messung der Transmission. Zusammen mit der Desinfektionskontrolle wird eine optimale Desinfektion
gewährleistet und ein sehr energiesparender Betrieb des UV-Systems ermöglicht.
Hierzu wird aus dem 4-20 mA-Signal die
optimale Strahlungsstufe berechnet. Werden bestimmte, vorgegebene Grenzwerte
überschritten, kann ein Alarm ausgelöst
werden.
UV-SENSOR
Der UV-Sensor ist bei der UV Wave
optional verfügbar und gehört bei der
UV Astron zur Serienausstattung. Der
Sensor überwacht kontinuierlich die UVIntensität in der Bestrahlungskammer und
zeigt den ermittelten Wert als Statusmeldung im Schaltschrank-Display an. Um
eine sichere Kontrolle zu gewährleisten, ist
der kompakte Sensor mit zuverlässiger
Filtertechnologie ausgestattet und in
Schutzart IP 65 ausgeführt. Das Gehäuse
ist aus Edelstahl gefertigt. Für DVGW-zertifizierte UV-Anlagen sind spezielle Sensoren vorgesehen.
MONTAGEHILFE
Für die gesamte Anlage – UV-Kammer
und / oder Schaltschrank – kann ein
Montagegestell gefertigt werden. Es
ermöglicht den Einbau des UV-Systems
an jede gewünschte Position.
Für die Wandmontage der Strahlungskammer sind Edelstahlmontagebügel optional
lieferbar.
Automatischer Reinigungsmechanismus UV Astron
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PUBLICATION SB 85.300DD
SERVICE, WARTUNG
UND ERSATZTEILE
WALLACE & TIERNAN
WELTWEITE SERVICE-GARANTIE
Überall dort, wo Wartung und Service für
den zuverlässigen Betrieb und die Werterhaltung der Wallace & Tiernan-Produkte
gewünscht werden, stehen Ihnen weltweit
eigene Vertretungen mit geschulten Spezialisten zur Seite.
Bei allen Service-Einsätzen können
Wallace & Tiernan-Techniker dabei auf
die Wissensbasis aller Unternehmensbereiche der Wallace & Tiernan-Gruppe
zugreifen.
Umfangreiche Ersatzteillager im Stammwerk und in allen Servicevertretungen
garantieren eine zuverlässige und schnelle
Versorgung mit Original-Ersatzteilen.
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SIEGEL – SEIT 1995
DIN EN ISO 9001 ZERTIFIZIERT
Qualifiziertes Service-Personal
Wallace & Tiernan ist nach ISO 9001 zertifiziert. Dies bedeutet: Qualität von Anfang an
durch Planung mit Analysemethoden zur Qualitätsoptimierung und Fehlervermeidung
während des gesamten Produktionsprozesses sowie ständige Kontrolle und Weiterentwicklung der Fertigungsabläufe durch qualitätsbewusste Mitarbeiter. Zu Ihrem Nutzen.
WALLACE & TIERNAN
WELTWEIT
Australien
WALLACE & TIERNAN Pty Limited
Level 1, 6 – 10 Talavera Road
North Ryde, NSW 2113, AUSTRALIA
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1/2004
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