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4/5 | 2012

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SPECIAL IFAT Entsorga

SPECIAL IFAT Entsorga 2012 Halle A5 Bild: Claudia Hautumm/Pixelio Dr. Öznur Brandt pH-Wert:Kritische Größesicher messen Wasser ist das wichtigste Lebensmittel. Es kann nicht durch andere Stoffe ersetzt werden. Trinkwasser muss deshalb stets sauber und hygienisch einwandfrei sein. Qualitätssicherung ist hier eine besonders verantwortungsvolle Aufgabe. Tatsächlich ist Trinkwasser das in Deutschland am intensivsten kontrollierte Lebensmittel. Zu den wichtigsten kritischen Parametern gehört der pH-Wert. Seine Messung muss daher sogenau wie möglich erfolgen. Trinkwasser wird inDeutschland zumeist mit Brunnenbohrungen aus Grundwasser oder direkt aus Quellen gewonnen. Auch Oberflächenwasser aus Seen, Talsperren oder Flüssen wird verwendet. Die Trinkwasseraufbereitung verläuft dann in mehreren Schritten: Währendder Flockung koagulieren feinste suspendierte oder kolloidale Stoffe. Die gebildeten Fest- und Trübstoffe werden durch Sedimentation abgetrennt. Per Filtration werden Feststoffanteile aus dem Wasser entfernt und durch Desinfektion Mikroorganismen abgetötet. Am Ende der Prozesskette steht hygienisch einwandfreies Wasserzur Verfügung. DerpH-Wert desTrinkwassersdarfgemäß der Trinkwasserverordnung nicht unter6,5 und nicht über 9,5 liegen. Deshalb istder pH-Wert einerder wichtigstenParameterbei derÜberwachung der Trinkwasseraufbereitung – und überhauptwohl die in der Analytikmeistverwendete Messgröße. Ermuss kontinuierlich und zuverlässig erfasst beziehungsweise überwacht werden. Dabei ist die Wahl der richtigen pH-Elektrode und der sichersten Messmethode erforderlich. Elektrochemische Messung Die pH-Messung erfolgt elektrochemisch mit einer pH-Elektrode. Wegen der –etwa imVergleich zu Industrieabwässern –geringen Verschmutzung stellt der Einsatz in einer Trinkwasseraufbereitungsanlage für eine pH-Elektrode im Prinzip keine große Herausforderung dar. Allerdings ist auch hier die richtige Auswahl von Diaphragma und Membran für die jeweilige Applikation sehr wichtig. Dabei ist das Ziel, die Standzeitder pH-Elektrode zu maximieren und so die Kosten der Messstelle zu minimieren. Für die kontinuierliche Messung des pH-Wertes im Trinkwasserbereich liefert Jumo prozesstechnische Komplettlösungen. Die pH-Elektroden der tecLine-Serie bieten mit der Kombination aus Zirkondioxid-Diaphragma und dem firmenspezifischen Universalglas eine ideale Lösung zur pH-Wert Erfassung. Bei den tecLine pH-Elektroden handelt es sich umSensoren für professionelle Anwendungen in derProzess- und Industriemesstechnik. Sie zeichnen sichdurch die spezielle AuswahlanMaterialien und Komponenten aus und sindals kombinierteEinstabmessketten ausgeführt (Glas- beziehungsweise Metall- und Bezugselektrode in einem Schaft). Optional kann zusätzlich ein Temperaturfühler integriert werden. Alle pH-Elektroden werden aus physiologisch unbedenklichen und FDA-gelistetenMaterialiengefertigt. Trinkwasseraufbereitungsprozess Grafik: Jumo Temperaturmessung möglich Als Messumformer beziehungsweise Regler eignet sich im Trinkwasserbereich besonders derTyp dTRANS pH 02.Das kompakte,modulare Gerät kann durch seine Flexibilität (unter anderem drei Steckplätzefür optionale Platinen) in unterschiedlichsten Applikationen eingesetztwerden. Der Haupteingang des Messumformers ist für Sensoren zur Messung des pH-Wertes, der Redox-Spannung oder der Ammoniak-Konzentration ausgelegt. 22 UmweltMagazin April-Mai 2012

Zusätzlich zum Messeingang für den pH-Wert besitzt das Gerät einen zweiten Eingang zur Temperaturmessung. Dort kommenSensorenvom TypPt100,Pt1000 oder NTCzum Einsatz. Zur Grenzwert-Überwachung sind stets zwei frei programmierbareUmschaltrelais vorhanden. AlsRegler kann das Gerät gleichzeitig auchdie Dosierung vonSäuren undLaugen in den Anlagen steuern. Dazu sind höherwertige Regelfunktionen, wie P-, PI-, PD- und PID-Verhalten, programmierbar. Weitere Möglichkeiten sind unter anderem Dreipunkt- Schritt-Regelungenzum Auf- und Zufahrenvon Ventilen. Für die Anbindung an übergeordnete Leitsysteme stehen digitale Schnittstellenwie Profibus-DP und Modbus (RS422/485) zur Verfügung. Das kontrastreiche grafische LC-Display des Messumformers/Reglers dTRANS pH 02 mit Hintergrundbeleuchtung bietet auch bei hellem Tageslicht eine hervorragende Ablesbarkeit der Messwerte. Die Messwerte können als digitaler Zahlenwert, als Bargraph und als grafische Trendkurve angezeigt werden.Eine Anzeige derEinstell-ParameterimKlartext macht die Bedienung leicht verständlichund sicher. pakten Gerät einmalig sind. Eine Optionsplatine rüstet das Gerät mit einem Datenlogger inklusive Echtzeituhr aus. Es können bis zu vier analoge Messgrößenund acht binäreSignale aufgezeichnet werden. Je nach Konfiguration sind Aufzeichnungsspannen von zwölf Stunden bis cirka 150 Tage möglich. DieDatenkönnen mittels PC-Setup- Programm ausgelesen undgrafischdargestellt werden. Der Export derDatenzur Verarbeitung in gängigen PC-Programmen, etwa Microsoft Excel, zur Tabellenkalkulation istrealisierbar. Bei der regelmäßig notwendigen Kalibrierung elektrochemischerSensorenwerdendie wichtigen Kenndaten (beispielsweise Nullpunkt, Steilheit, relative Zellenkonstante) ineinem Logbuch gespeichert. Dies erlaubt dem Benutzer die Bewertung des Sensorzustandes und Rückschlüsse inBezug auf Alterung und zu planende Wartungsarbeiten. Speziellfür die pH-Messung wurde zurErhöhung der Betriebssicherheit die Möglichkeit geschaffen, die Impedanz von Glas- und Bezugssensor online zu überwachen. Chemische Angriffe, Glasbruch und Verschmutzungen können dadurch erkannt werden. Neben dem pH-Wert kann das Gerät parallel über einen Normsignal- oder Binäreingang (etwa als Impulszähler für Flügelradsensoren) Durchflussmengen erfassen. Diese Mengenmessung kann als Einflussgröße für eine Regelung verwen- Sichere Prozesskontrolle Neben allen klassischen Möglichkeiten eines Flüssigkeitsanalyse-Reglersund -Messumformerswurden im dTRANSpH 02 neue Sonderfunktionen integriert, die in einemsolchkomdetwerden. Außerdem sinddie Durchflussmengenmit Tagesund Summenwert als Anzeigewert abrufbar und können Alarm- oder Schaltfunktionen auslösen. Fazit Der pH-Wert hat eine herausragende Bedeutung in der Trinkwasseraufbereitung und istzudem die wohl am häufigstenbeobachtete Messgröße in derAnalytik.Die pH-Messung im Trinkwasser erfolgt mit den tecLine pH-Elektroden. Zur Signalaufbereitung steht der Messumformer/Regler dTRANS pH 02 zurVerfügung, derviele Optionenbietet, zumBeispiel Temperaturmessung, Grenzwert-Überwachung, Reglerfunktionen für Dosiereinrichtungen, Ventilsteuerung sowie auch Datenlogger- oder Logbuch-Funktionen. Die Einbindung in übergeordneteProzesssystemelässtsichrealisieren. Dr. Öznur Brandt, Branchenmanagerin Wasser &Abwasser, Jumo GmbH &Co. KG, 36039 Fulda, oeznur.brandt@jumo.net 24 /7 serv&care Original Manufacturer Service fürIhreZentrifugen • Original-Ersatzteile • Reparaturen • Technischer Kundendienst • Service-Beratung • Training • Serviceverträge • Upgrades • Zustandsüberwachung IFAT Entsorga Jumo präsentiert sich in Halle A5 auf dem Stand 426. GEA Westfalia Separator Group GmbH Tel. +49 2522 77-0, www.westfalia-separator.com engineering forabetterworld SE-240-1-008 UmweltMagazin April-Mai 2012 23

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