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Effizient geregelte Wasserqualität

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02.06.2016 Um die Wasserqualität zu sichern, müssen ständig Werte wie Füllstände, Temperatur, pH-Wert, Leitfähigkeit sowie Gehalt von Ozon, Wasserstoffperoxid und Peressigsäure überwacht werden. Diese Aufgaben erfordern den passenden Controller mit einem geeigneten Sensor.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Kombinationen von spezifischen Sensoren mit anpassungsfähigen Controllern ermöglichen flexible Lösungen zum Regeln der Wasserqualität.
  • Das indirekte Messen zugesetzter Stoffe wie Korrosionsinhibitoren mithilfe von Fluoreszenzfarbstoffen ist eine kostengünstige Alternative zur direkten Überwachung.
  • Online-Zugriff auf die Leitwarte per internetfähigem Controller vereinfacht das übersichtliche Steuern verschiedener Prozesse oder Prozess-Kreisläufe.

Hohe Qualität ist nicht nur für Trinkwasser entscheidend: Auch in den Kreisläufen von Kühl- und Kesselwasser gilt es, ständig eine Menge von Parametern im Blick zu behalten. Dazu gehören Füllstände, Temperatur, pH-Wert, Leitfähigkeit sowie Gehalt von Ozon, Wasserstoffperoxid oder Chlordioxid. Die zuständigen Messgeräte leisten heute weit mehr, als die zugehörigen Werte nur an eine Leitwarte zu übermitteln. Gemeinsam mit einem Controller bilden sie einen Regelkreis, der beispielsweise die Zugabe entsprechender Chemikalien dosiert und deren Konzentration auf einem konstanten Wert hält.

Wahl des Sensors bestimmt Einsatzgebiet
Das alles muss nicht über einen einzigen großen Controller erfolgen – mehrere kleinere Geräte bieten sich dafür auch an. MPT in Rodgau liefert zu diesem Zweck sowohl kompakte Einsteigermodelle als auch einen modularen multifunktionalen Mehrkanal-Regler für komplexe Aufgaben. Gemeinsam ist diesen Geräten des amerikanischen Herstellers Walchem, dass jeder Regler mit einer kompletten Sensorpalette zusammenarbeiten kann: Ein universeller Sensoreingang verarbeitet verstärkte pH-/Redox-Signale, Messwerte, Leitfähigkeit oder Desinfektion und vieles mehr. So kann ein und derselbe Controller hier die Funktion als pH-Regler und dort als Kühlturm- oder Desinfektionsregler übernehmen.
Jeder Controller beherrscht sämtliche für die Wasserbehandlung benötigten Algorithmen, allein die Wahl des Sensors bestimmt sein Einsatzgebiet. Zur Kühlturmbehandlung und Kesselwasseraufbereitung bietet ein zuschaltbarer Modus für Heizung, Lüftung, Klimatechnik weitere maßgeschneiderte Spezialalgorithmen, etwa eine intelligente Biozid-Steuerung. Typische Anwendungen sind Abwasserbehandlung und Steuerung von Desinfektionsprozessen in der Lebensmittelindustrie, Trinkwasseraufbereitung oder in Umkehrosmose-Systemen.

Fluoreszenz-Trick beim Korrosionsschutz
Ein Beispiel ist die Zugabe von Korrosions-Inhibitoren in das Kühlturm- oder Kesselspeisewasser: Viele Kunden standen vor der Herausforderung, automatisiert exakt die Menge an Inhibitor in einen Kreislauf zu dosieren, die auch wirklich nötig ist. Die Kontrolle der Inhibitor-Konzentration mit nasschemischen Prozess-Analysatoren ist mit erheblichem Kosten- und Wartungsaufwand verbunden, da es sich von Fall zu Fall um stark unterschiedliche Inhibitor-Rezepturen handeln kann. Deren Zusammensetzung hängt vom Material der zu schützenden Leitungen, der Wasserqualität und vorhandenen korrosiven Stoffen ab. Ein Trick mithilfe fluoreszierender Substanzen löst dieses Problem.
Passend zu den Controllern bietet der Hersteller die Neuauflage eines optischen Sensors an. Dieser sogenannte Little Dipper erfasst anstelle des Inhibitors geringe Konzentrationen von Fluoreszenz-Farbstoffen im Wasser. Enthält das Inhibitor-Gemisch auch einen solchen Farbstoff in einem festen Verhältnis, so lässt dessen Konzentration auch Rückschlüsse auf die Menge an Inhibitor im Wasser zu.
Zur Messung fließt die Wasserprobe am optischen Fenster des Sensors vorbei. Auf die Probe fallendes Licht regt den Farbstoff in der Lösung an, wodurch er bei einer bestimmten Wellenlänge fluoresziert. Die Intensität dieses abgestrahlten Lichts ist proportional zum Farbstoffgehalt in der Probe und damit auch zur Inhibitor-Konzentration. Der Clou dieser indirekten Messmethode ist, dass der Farbstoff sehr günstig ist und sich mit geringem Aufwand auch in niedrigen Konzentrationen messen lässt. Das Verfahren ist auch für andere zugesetzte Stoffe wie etwa Härtestabilisatoren geeignet. Das neue Modell hat im Vergleich zum Vorgänger eine verbesserte Empfindlichkeit gegenüber Trübungen und gelöstem Eisen im Wasser.

Heftausgabe: Juni 2016
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Oliver Brehmer, Mess- und Regeltechnik, MPT Meß- und Prozeßtechnik GmbH

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Oliver Brehmer, Mess- und Regeltechnik, MPT Meß- und Prozeßtechnik GmbH
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