Grundlagen; Chlordioxid In Der Wasseraufbereitung; Herstellung Von Chlordioxid; Funktionsablauf - Grundfos Oxiperm OCD-164 Montage- Und Betriebsanleitung

3. Grundlagen

3.1 Chlordioxid in der Wasseraufbereitung

Eigenschaften von Chlordioxid
• Starkes und schnell wirkendes Oxidations- und Desinfektions-
mittel.
• Anwendungsbereiche in der Aufbereitung von Trink-, Brauch-,
Kühl- und Abwasser.
• Chemisch instabile Verbindung
– Kann bei Erwärmung explosionsartig in Chlor und Sauerstoff
zerfallen.
– Muss bei Bedarf vor Ort erzeugt werden, da Lagerung in
Flaschen nicht möglich ist.
Vorteile von Chlordioxid gegenüber Chlor
• Im gesamten pH-Bereich des Trinkwassers (pH 6,5 - 9) weit-
gehend gute bis sehr gute bakterizide, viruzide und sporizide
Wirkung. Die desinfizierende Wirkung von Chlor nimmt mit
steigendem pH-Wert ab!
• Keine oder reduzierte Bildung von Trihalogenmethan.
• Keine Bildung von Chloraminen mit Ammonium oder Amino-
verbindungen.
• Stark vermindertes Bildungspotential von höhermolekularen
Organohalogenverbindungen.
• Gute Beständigkeit in Wasser. Lang anhaltender bakterizider
und bakteriostatischer Netzschutz.

3.1.1 Herstellung von Chlordioxid

Die Chlordioxid-Aufbereitungsanlage wurde speziell für die konti-
nuierliche oder diskontinuierliche Aufbereitung einer Chlordioxid-
lösung für die Wasserdesinfektion entwickelt. Das Chlordioxid
wird nach dem Salzsäure-Natriumchlorit-Verfahren entsprechend
folgender stöchiometrischer Gleichung gewonnen:
5 NaClO + 4 HCl <=> 4 ClO
2
Natriumchlorit + Salzsäure <=> Chlordioxid + Kochsalz + Wasser
Warnung
Die Anlage ist ausschließlich mit 9 % iger
Salzsäurelösung und 7,5 % iger
Natriumchlorit-Lösung zu betreiben!
Handelsübliche Komponenten wie 24,5 % iges Natri-
umchlorit oder 32 % ige Salzsäure würden eine
explosive Lösungskonzentration erzeugen und dür-
fen deshalb niemals unverdünnt in der Anlage zur
Anwendung gebracht werden!
Bei dieser Anlage wird eine 7,5 % ige NaClO
% ige HCl-Lösung im Volumenverhältnis 1:1 zur chemischen
Reaktion gebracht.
Die Reaktionszeit beträgt ca. 10 Minuten (übereinstimmend mit
DVGW, Arbeitsblatt W 224). Bei dieser Anlage wird mit einem
mehrfachen stöchiometrischen Salzsäureüberschuss aus folgen-
den Gründen gearbeitet:
• Im Reaktor der Oxiperm wird eine unkritische
Chlordioxid-Konzentration von 20 g ClO
Warnung
Gasförmiges Chlordioxid ist ab einer Konzentration
3
von 300 g/m explosiv!
• Bei einem Säureüberschuss von 250-300 % wird eine gute
Chlordioxidausbeute erzielt. Eine weitere Steigerung des Säu-
reüberschusses ergibt nur noch geringfügige Verbesserungen
des Wirkungsgrades.
• Durch einen Säureüberschuss wird das Gleichgewicht der
Disproportionierungs-Reaktion von Salzsäure mit Natrium-
chlorit nach rechts verschoben und dadurch eine optimale
Ausbeute erzielt.
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+ 5 NaCl + 2 H O
2 2
-Lösung und eine 9
2
/l erzeugt.
2

3.2 Funktionsablauf

• Für die Bereitung einer Chlordioxidlösung sind drei Kompo-
nenten erforderlich:
– Salzsäure (HCl)
– Natriumchlorit (NaClO )
2
– Verdünnungswasser (Bypass).
Die Zugabemengen dieser Komponenten sind durch das Verfah-
ren bestimmt und dürfen daher nicht verändert werden. Die
Durchflüsse der einzelnen Komponenten werden deshalb von
einem Durchflussmesser oder Durchflusscontroller überwacht.
9 %ige Salzsäurelösung und 7,5 %ige Natriumchloritlösung wer-
den im Volumenverhältnis 1:1 in den Reaktor dosiert. Dort reagie-
ren sie zu einer unkritischen Chlordioxid-Konzentration von 20
g/l.
Nach dem Reaktor wird die Chlordioxidlösung durch das Bypass-
wasser zu einer gebrauchsfertigen Lösung verdünnt.
ClO -Lösung
2
Reaktor
NaClO
2
Bypasswasser
Abb. 2 Aufbereitung Chlordioxidlösung
HCl