* Grundwasser, Tiefe abhängig von Gesteinsschichten
Grundwasser ist besser geeignet, da es keine / nur geringe Temperaturschwankungen gibt, konstante Wasserinhaltsstoffe, hohe Wasserhärte durch Vielzahl anorganischer Verbindungen, niedriges Fouling-Potential, Kolloidindex gering (<2), Brunnen in Wasserschutzzonen Keine zusätzliche Klärung erforderlich
min. 5 (auch SS 2016)
Trinkwasser besitzt eine Vielzahl an Ionen, diese erhöhen die Leitfähigkeit des Wassers.
• Trinkwasser 200 – 1.000 microS/cm
• Hochreines Wasser 0,1 microS/cm
Je mehr Salze (anorganisch, Anionen & Kationen) im Wasser gelöst sind, desto höher ist die Leitfähigkeit, somit sinkt die Leitfähigkeit mit steigender Qualität, da weniger Salze im Wasser sind
• Wasserhärte = Gehalt aller im Wasser gelöster Erdalkalien (Kalzium- & Magnesiumsalze; Einheit: mmol/l)
• Carbonathärte = Erdalkalien mit Hydrogencarbonationen
• Nichtcarbonathärte = Erdalkaliionen mit Chlorid, Sulfat, Nitrat
Carbonathärte lässt sich wesentlich wirtschaftlicher entfernen durch Entcarbonisierung, Nichtcarbonathärte muss über stark sauren Ionenaustauscher enthärtet werden.
Total Organic Carbon, Summenparameter zur Erfassung von organischen Wasserinhaltsstoffen (durch Arzneimittelwirkstoffe, Pflanzenschutzmittel etc.), in Trinkwasserverordnung aufgeführt, aber ohne Grenzwert
auch SS 2015
Kolloide (10-8 m bis 10-5 m, organisch / anorganisch) Kolloidindex ist Maß für die vorhandenen Trübstoffe im Wasser, interessant v.a. bei Oberflächenwasser
Trinkwasser in D aufgrund TWVO einwandfrei, Wasser muss nur bei Validierung dokumentiert werden.
Belastung durch Mikroorganismen 5-10 KBE/ml,
Grenzwert: 100 KBE/ml
Trinkwasserverordnung (TWVO) legt Qualität fest, es dürfen 100 KBE/ml Keime vorhanden sein, bei desinfiziertem Wasser maximal 20 KBE/ml.
Nicht enthalten sein dürfen in 100ml:
- Escherischia Coli
- Coliforme Keime
- Fäkalstreptokokken
Für Chemikalien und Elemente gibt es noch weitere Grenzwerte
Bier: Gesamthärte des Wassers beeinflusst Geschmack, aber auch Relation von Carbonathärte zu Sulfathärte (bestimmt den pH-Wert), Wasserbedarf 4,5-8hl pro hl Bier
Fruchtsaftgetränke: wenig Biocarbonate, (neutralisieren Zitronensäure), wenig freies Chlor, kein Ozonüberschuss, geringe Sauerstoffmengen (Minderung des Vitamin-C-Gehalts, Beeinflussung des Aromas)
Obst-/Gemüsekonserven: frei von Eisen oder Mangan (Verfärbung), niedriger Natrium- & Hydrogencarbonatgehalt (negative Vitamin- beeinflussung)
Milchprodukte: hohe mikrobiologische Anforderungen an Prozesswasser (Verfärbungen), Butterwasser mit niedrigem Kalziumgehalt (Aroma-verlust) kein Magnesium (bitterer Geschmack), wenig gelöster Sauerstoff (Fettoxidation)
Backwaren: geringe Eisen- / Mangananteile (Verfärbung), weiches Wasser für manche Keks- und Brotsorten
Wasserkonditionierungs- / -aufbereitungsverfahren in Pharmaproduktion zur Entfernung von mikrobiologischen Verunreinigungen (Keime, Pyrogene, Viren, Proteine) über Membrantrennverfahren, alle Inhaltsstoffe die größer sind als Membranporen (ca. 0,1μm) werden zurückgehalten
Dead-End-Betrieb Wasser wird vollständig durch die Membran filtriert
Cross-Flow-Filtration Überströmung der Membran während der Filtration mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten, Scherkräfte verhindern die Ausbildung von Ablagerungen auf der Membranoberfläche
Stark saure Kationentauscher (Na), Austausch von Calcium- & Magnesiumionen (Härtebildner), Regeneration mit Natriumchlorid, Ableitung in Abwasser
Stark saure Kationentauscher (H+) und stark basische Anionentauscher (OH-) sind entweder in einem (Mischbettanlagen) oder in zwei getrennten Behältern, (Getrenntbettanlagen), Austausch von Kationen (Na+) und Anionen (Cl-), Regeneration durch HCl und NaOH, Leitfähigkeit des Wassers wird reduziert, PW oder HPW entsteht, Verkeimungsgefahr bei den Ionenaustauschern
Osmose: zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Konzentration getrennt durch semipermeable Membran, Flüssigkeit mit niedrigerer Konzentration verdünnt die konzentriertere Lösung
Konzentrationsausgleich auf beiden Seiten der
Membran, semipermeable Membran ist nur
wasserdurchlässig, daher werden im Wasser
gelöste und ungelöste Stoffe herausgefiltert.
Umkehrosmose: wird auf die konzentrierte Lösung Druck ausgeübt, der höher ist, als der osmotische Druck, so wird die Fließrichtung wird umgekehrt, wichtiges Verfahren zur Herstellung von gereinigtem Wasser
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kurz: EDI, elektrochemisches Membranverfahren, Kombination aus Elektrodialyse und Ionenaustausch, Salze im Wasser sind ionogene Verbindungen (positiv oder negativ geladen), Gleichspannungsfeld mit Anode (+) und Kathode (-), Anziehung der entsprechend geladenen Teilchen
Anionen- und Kationenselektive Membrane (ionenselektiv) bewirken eine bessere Ausschleusung einzelner Ionen aus dem System
EDI ist ein kontinuierlicher Prozess mit hoher Qualität des Reinstwassers und niedrigem Energiebedarf, jedoch muss das Wasser zunächst vorbehandelt werden.
Technische Einheit mit vielen anionen- und kationenpermeablen Ionenaustauschermembranen zwischen den beiden Elektroden.
Wasser für Injektionszwecke (WFI – EP)
Nicht mehr!
Vorbehandeltes Wasser (AP) wird über Wasserdampf erwärmt, in Verdampfer unter Druck zur Destillation geführt, Destillatdampf wird tröpfchenfrei in Kühler geführt und so zum Destillat. Jedoch hoher Energieeinsatz erforderlich
Elektromagnetische UV-Strahlen (Wellenlänge: 250 nm, wirkt nicht ionisierend) zerstören in photochemischer Reaktion die DNA der Mikroorganismen, oxidative Spaltung der organischen Zellen, dadurch Reduzierung des TOC-Wertes