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Kategorie: > Technik > Wasseraufbereitung
Kühlwasserkreislauf seltsame pH-Absenkung ??
zuoff
(Mailadresse bestätigt)

  16.10.2008

Hallo Forum,

Bei einem offenen Turbinenkühlwasserkreislauf, der nur 3 Monate im Jahr in Betrieb ist haben wir folgendes Problem:
Der Kreislauf wird mit Flußwasser, welches durch einen Schnellreaktor entcarbonisiert wird  Wasser (pH 9,5; Leitfähigkeit ca. 600; Kreislaufvolumen ca.25m)gut gespült und dann damit gefüllt. Innerhalb kürtzerster Zeit(ca.5 min)fällt der pH unerklärlich auf ca 7 und steigt während des Betriebes, infolge des Abschlämmens und des Ergänzungswassers (ca.1,5m/h) auf pH 7,8 an. Während des Betriebes wird dem Kreislauf Härtestabilsator (pH 11), Dispergator und 2 unterschiedliche Biozid zugesetzt.
Nun die Frage: Wieso fällt der pH so schnell nach dem Füllen? Ist das kleinere Puffervermögens des entcarbonisertem Wasser der Grund? Hat die pH-Absenkung mit Korossionsreaktionen in den Stahlleitungen zu tun?
Verbaute Werkstoffe in dem Kreislauf sind: S235; 1.4301; Kupfer und Messing

Um eine baldige, kompetente Antwort wäre ich sehr Dankbar
MfG Klaus



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 12
Gast (sepp s)
(Gast - Daten unbestätigt)

  13.12.2008

Hallo zuoff
ich habe Jahrelang bei einer Firma gearbeitet wo Abwaschhilfe /Handreiniger hergstellt wude dazu musste zwecks Haltbatrkeit ein Konsrvierungsittel zugesetzt werden PH Wert ca 7, - 7,5  weil sich diese Mittel bei Luftzurtitt also im  Gebrauch in eine übelriechende "schlatzige" Brühe   zersetzt hatte .Selbst wenn diese Waschmittel  montelang in verschlossenen Behältern gelagert wurden gab es nie zersetzungen erst wen das Mittel verwendet wurde also die Behälter offen waren  verwandelte sich der Handreiniger in eine stinkende Brühe, wen zu wenig Konservierungsmittel eingesetzt wurde .  Diese Reinger bestand  im wesentlichen aus Sulfosäure ,Ätznatron Triäthanolamin   Marophen 89 /Hüls und Kokusfettsäure der richtige PH Wert wurde mit Monoäthanolaminn eingestellt .Vieleicht würde auch bei dir die Zugabe von Konservierungsmittel stabilere Verhältnisse schaffen.Ich könnte vieleicht den Namen des Konservieungsmittel in Erfahrung bringen.
Am Anfang wurde Formaldehyd eingesetzt beim Wechsel des Parfüms gab es eine böse Überaschung weil wir lange nicht dahinter kamen wieseo es plötzlich zu einer mehr odenr minder starken rotffärbung des Reinigers kam.Des Rätsels Lösung war schließlich dass Formaldehyd zusammen mit dem neuen Parfüm als eine Art Indikater wirkte,  bei einem etwas höhern PH Wert wurde auch die rotfärbung kräftiger.  
mfg sepp
zuoff
(Mailadresse bestätigt)

  10.12.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von tröpfchen vom 09.12.2008!  Zum Bezugstext

Hallo zusammen,
euer Beitrag hilft uns schon weiter, jedoch haben wir einige Probleme dies umzusetzen.
Die Srömungsgeschwindigkeit in den Kühleren können wir nur bedingt beeinflussen,da sie im Rücklauf der Kühltürme sitzen, keine Umgehung besitzen und wir eine genau definierte Temperatur fahren müssen.

Dispergartor wird eingesetzt (50-80ppm/m)
Eigendlich sind wir aufgefordert keine AOX-Bildner einzusetzen, aber unter den jetzigen Bedingungen sind wir wohl gezwungen nächstes Jahr darauf auszweichen.

Ein Wechsel zu einer anderen Wasserbehandlungsfirma hatte in der Vergangenheit auch nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt.
UV-Entkeimung scheidet wohl auch aus und eine Chlordioxidanlage wollen wir uns zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht antun.
Ich glaube unser Hauptproblem ist eine sehr starke oranische Belastung unserer Kühlluft.

Vielen Dank für euere Mühen
Gruß
Klaus
Gast (tröpfchen)
(Gast - Daten unbestätigt)

  09.12.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von zuoff vom 09.12.2008!  Zum Bezugstext

Hallo Klaus,

ihr scheint in der Tat massive mikrobiologische Probleme zu haben. Wenn sich die "kleinen Freunde" in Kühler und Rohrleitungen zu dicken Schleimschichten aufbauen können, stimmen erfahrungsgemäß zwei Dinge nicht: Strömungsgeschwindigkeit und Biozideinsatz.

Ihr solltet dafür sorgen, dass speziell in den Wärmetauschern die Strömungsgeschwindigkeit bei min. 1 m/s (Wert gilt für Rohrbündel-WT mit Wasser durch die Rohre) liegt. Sonst setzen sich dort Feststoffe ab und ihr habt den Ausgangspunkt für mikrobiologischen Bewuchs. Selbst wenn der dann durch Biozide abgetötet wird, bleibt er bei zu niedriger Strömungsgeschwindigkeit haften und ist wieder Futter für neue Mikroorganismen.

Ferner ist es ratsam, vor jeder Biozidbehandlung ein Netzmittel (ca. 1 m/l im Kreislaufwasser) einzusetzen. Dadurch werden mikrobiologische Beläge teilweise in die fließende Welle gespült und sind somit vom Biozid besser angreifbar. Diese Produkte (meist nichtionogen wie Polyole) werden auch als Biodispergator bezeichnet, sind selbst nicht biozid, sondern wirken ähnlich wie ein Spülmittel.

Ich habe gute Erfahrungen mit oxidierenden Bioziden (Chlor, Chlor/Brom, jeweils max. 5 mg/l) gemacht, da die Mikroorganismen dagegen nicht resistent werden. Wenn ihr AOX-Auflagen habt, könnt ihr natürlich kein halogenhaltiges Produkt einsetzen bzw. nur begrenzt. Möglicherweise geht aber Chlordioxid, das wenig AOX erzeugt. Wasserstoffperoxid wirkt deutlich schwächer, d.h. wäre mit 50 - 100 mg/l entsprechend höher zu dosieren, produziert aber kein AOX. Alle anorganisch oxidieren Biozide verlieren schnell an Effektivität. Dies ist schlecht, wenn man eine Depotwirkung möchte aber gut, wenn die Abflut des Kühlkreislaufes direkt in eine Kläranlage bzw. ein Gewässer geleitet wird.

Wenn anorganisch oxidierende Biozide - aus welchen Gründen auch immer - nicht möglich sind, kann man auf organische Produkte ausweichen. Die Wasserbehandlungsfirmen (BK Giulini, Nalco, Betz ...)bieten eine ganze Palette davon an. Man sollte mindestens zwei Produkte mit unterschiedlichem Chemismus im (wöchentlichen) Wechsel einsetzen. Die Einsatzkonzentrationen sind je nach Wirkstoffkonzentration im jeweiligen Handelsprodukt sehr unterschiedlich.

Unabhängig von der Art der eingesetzten Biozide sollte nach dem Abklingen der Biozidwirkung die abgestorbene Biomasse aus dem System entfernt werden. Bei vorhandenem Teilstromfilter - der immer sinnvoll ist - erfolgt dies automatisch, ansonsten muss verstärkt abgeschlämmt werden, um den "Dreck" auszutragen.

Hoffe, dass dir das beim Kampf gegen die "kleinen Freunde" etwas hilft.

Gruß aus der Pfalz
Tröpfchen  
H2O
(gute Seele des Forums)

  09.12.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von zuoff vom 09.12.2008!  Zum Bezugstext

Hallo Klaus,

ich nehme mal an, dass es sich beim zweiten Wirkstoff um "Caroat" handelt. Die wechselweise Zugabe der Wirkstoffe ist eventuell nicht optimal. Caroat ist ein starkes Oxidationsmittel das u.U. auch das organische Biozid oxidiert und sich dabei selbst verbraucht.

Alle halogenhaltigen Oxidationsmittel können zu AOX-Bildung führen wenn gleichzeitig Organik im Wasser ist. Oxidationsmittel die auf Sauerststoffverbindungen basieren sind meist komplizierter in der Anwednung, weniger wirksam, bzw. haben weniger Depotwirkung und wirken daher nicht unbedingt sicher wenn schon Bakterienbewuchs in größerem Ausmaß vorhanden ist.

Es gibt Methoden wie UV-Desinfektion bzw. Kombination UV-Desinfektion mit Wasserstoffperoxidzugabe. Damit hält man das Wasser keimfrei. Allerdings muss man diese Methoden schon in einem keimfreien System starten, weil ein Bakterienbewuchs sich damit nicht wirkungsvoll bekämpfen lässt.

Gruß
H2O
zuoff
(Mailadresse bestätigt)

  09.12.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Bernhard Schmitt vom 05.12.2008!  Zum Bezugstext

Hallo zusammen,
der p-Wert im Zusatzwasser ist 0,25
der m Wert im Zusatzwasser ist 0,45
der m Wert im Kreislaufwasser schwankt zwische 0,6 und 1,2
Dip Side Test wird 2-tägig vorgenommen und schwankt zwischen 10 und 10 hoch 7
Biozid wird seit einer Woche auf ChlorBrombasis (nicht AOXfrei)zugegeben, da wir den Kühler geöffnet haben und eine böse Uberraschung vorgefunden haben. Dieser war ziemlich verschleimt.(eine mögliche Erklarung für unseren pH-Abfall)
Vor diesem Vorfall wurde im täglichen Wechsel  ein nicht oxidierentes Breitband Biozid (AOX frei) zugegeben, welches die Membranen der Bakterien zerstören sollte und ein Biozid mit dem Wirkstoff: Pentakalium-bis(permoxomonsulfat)-bis(sulfat)(?????)
Gibt es aus euerer Sicht eine ander Möglichkeit mit einem AOX freien Mittel unser Problem in den Griff zu bekommen.

Gruß Klaus
Bernhard Schmitt
berndschmitt1aol.com
(Mailadresse bestätigt)

  05.12.2008

Hallo Klaus,

ich frage mich, wo eigentlich das Problem liegt. Mein erster Ansatzpunkt ist: pH wert 9,4 im Zusatzwasser, der scheint mir eindeutig zu hoch. Wenn er stimmt, solltet ihr mal p und m- Wert separat bestimmen, um zu sehen, wie viel Bicarbonat tatsächlich vorliegt.
Die Eindickung, berechnet über Chlorid und Sulfat, beträgt in beiden Fällen 1,73, eine solche Übereinstimmung ist in der Praxis selten. Die Aussage "der hohe Sulfatgehalt paßt nicht zur Eindickung" ist schlicht falsch.
Selbst die Tatsache, dass die Eindickung über die Gesamthärte nur 1,61 beträgt, stört nicht wirklich, Abweichungen in der Größenordnung sind in der Praxis durchaus üblich, abhängig von den verwendeten Messverfahren.

Wenn p- und m- Wert im Zusatzwasser bekannt sind, kann man den Gehalt an OH- und CO3 2- berechnen. Annahme, das Wasser enthält OH- Ionen, die mit der Kohlensäure aus der Luft reagieren und im Wasser dann als HCO3- vorliegen, erklärt sich auch die höhere Eindickungszahl, berechnet aus der Karbonathärte.

Die Kühlwasserqualität ist unter Berücksichtigung dieser Werte in Ordnung, ich würde hier sogar eine höhere Eindickung fahren ( ca. 3 3,5 ), einen Korrosionsschutz und Härtestabilisator zusetzen und einmal die Woche ein Biozid über eine Stoßdosierung einbringen.
Gruß Bernhard
H2O
(gute Seele des Forums)

  05.12.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Klaus vom 04.12.2008!  Zum Bezugstext

Hallo Klaus,

eventuell sind trotz Zugabe von Bioziden Keime im Spiel. Das führt oft zu einer pH-Absenkung. Ich würde einfach mal mit einem Dip-Slide-Agar eine vereinfachte Prüfung auf Verkeimung durchführen.

Gruß
H2O
Gast (Klaus)
(Gast - Daten unbestätigt)

  04.12.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von tröpfchen vom 16.10.2008!  Zum Bezugstext

Hallo Tröpfchen,
Entschuldige die späte Antwort, haben in den letzen Wochen wenig Zeit für den Kühlwasserkreislauf gehabt.
Nun ist das neue Analyseergebnis da,vielleicht wirst du, oder ein anderer Wasserexperte daraus schlau.

Die Analyse zeigt unter anderem folgende Werte:

Systemwasser:                    Zusatzwasser:
pH 8,0                           9,4
Leitfähigkeit 940                543
Gesamthärte 19,9 dH              12,3
Carbonathärte 3,4                1,4
Ks 4,3 1,2                       0,5
Chlorid 83                       48
Eindickungszahl 1,7          
Sulfat 284 !!!!!!                164

Unsere Kühlwasserbetreuer stören sich an:
"die Eindickung paßt nicht zu den Ks 4,3 Werten "
und
"der hohe Sulfatgehalt paßt nicht zur Eindickung"
und
"irgendwo muß Säure oder ähnliches zufliesen"
(nachweislich nicht der Fall)

kann das sein ???

Bei dem Versuch 24 h mitBodenseewasser (unser Trinkwasser) nachzuspeisen. pH 8,0 stieg der pH im System auf 8,5?
Im voraus besten Dank
Klaus
Gast (Klaus)
(Gast - Daten unbestätigt)

  17.10.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von tröpfchen vom 17.10.2008!  Zum Bezugstext

Hallo Tröpfchen,
vielen Dank für deine Antwort,
wir werden erstmal die Nachspeisung für 1-2Tage auf Trinkwasser umstellen, um zu schauen wie sich der pH verhält. Nächste Woche werden wir deinen Tip verfolgen und die verschiedene Analysen durchführen.

Danke für deinen Tip mit dem Ausflug, leider bin ich verhindert,wäre aber ausbaufähig, vielleicht ein ander mal.
MfG Klaus
Gast (tröpfchen)
(Gast - Daten unbestätigt)

  17.10.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von klaus jochum vom 16.10.2008!  Zum Bezugstext

Hallo Klaus,

die von dir beschriebene Geschwindigkeit des pH-Wert-Abfalls ist schon ungewöhnlich. Da könnten außer dem Auswaschen saurer Luftbestandteile auch andere Einflüsse im Spiel sein. Diese hinterlassen aber dann mit Sicherheit erkenbare Spuren.

Saure Komponenten sind stets an Anionen gekoppelt. Also müsste bei einem spontanen pH-Wert-Abfall deren Anstieg zu registrieren sein. Kontrolliert doch einmal das Kreislaufwasser auf Chlorid, Sulfat, Nitrat, Phosphat und Organica (DOC, TOC) und vergleicht deren Konzentrationen - unter Berücksichtigung der Eindickung - mit denen im Zusatzwasser. Möglicherweise ergibt sich da bereits ein Anhaltspunkt.

Gruß aus der Pfalz, wo das Wetter an diesem Wochenende zu einer Wanderung mit Einkehr bei neuem Wein und Zwiebelkuchen einlädt
Tröpfchen
Gast (klaus jochum)
(Gast - Daten unbestätigt)

  16.10.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von tröpfchen vom 16.10.2008!  Zum Bezugstext

Hallo Tröpfchen,
vielen Dank für deine schnelle und kompetente Antwort.
Die von dir geschriebene Antwort ist soweit klar und verständlich, aber was uns für uns nicht zu erklären ist, daß innerhalb von 5 min nach dem Füllen der pH stark abfällt obwohl wir nicht über die Kühltürme fahren und das System ausgiebig gespült wurde. Tote Leitungen und Ecken in der altes Wasser oder ähnliches gammelt sind auszuschießen.
MfG Klaus
Gast (tröpfchen)
(Gast - Daten unbestätigt)

  16.10.2008

Hallo Klaus,

wenn ihr einen offenen Kühlkreislauf betreibt, so hat dieser zur Rückkühlung des Kreislaufwassers einen Verdunstungskühler (Kühlturm ...). Das heißt, das Kühlwasser hat intensiven Luftkontakt. Bei einem deutlich alkalischen Füll- bzw. Zusatzwasser (pH 9,5) wird dieses begierig saure Bestandteile aus der Luft aufnehmen (z. B. CO2), wodurch der pH-Wert des Kreislaufwassers sinkt sinkt. Meist stellt sich im Dauerbetrieb ein Gleichgewicht im Bereich von pH 8 ein. In einer sauren Atmosphäre ("Industrieluft" ...) kann der pH-Wert auch leicht unter 8 fallen, speziell wenn die Pufferkapazität des Zusatzwassers nicht sehr hoch ist. Durch das Nachspeisen von weiterem alkalischen Wasser (bei euch Entcarbonisat) steigt dann der zunächst stark abgefallene pH-Wert wieder an, so wie du es beobachtet hast.

Der Zusatz von Konditionierungsmitteln zur Härtestabilisierung und zur mikrobiologischen Kontrolle hat erfahrungsgemäß wenig Einfluss auf den pH-Wert des Kreislaufwassers, selbst wenn diese Produkte sauer oder alkalisch eingestellt sind. Grund sind deren doch recht bescheidene Einsatzkonzentrationen.

Der pH-Wert eines Wassers in einem offenem Kühlkreislauf wird in der Regel von der Zusatzwasserqualität und den ausgewaschenen Luftbestandteilen dominiert und nicht von den Wasserbehandlungschemikalien. Es sei denn, es sind solche zur pH-Regulierung, beispielsweise Schwefelsäure.

Hoffe, dies beantwortet deine Frage.
Gruß aus der Pfalz
Tröpfchen



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