RST Trinkwasser
Trinkwasser Script mit 14 Seiten
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Lernkarten
Als was wird Wasser bezeichnet und wieso?
Wasser wird als Lebensmittel Nummer eins bezeichnet, weil es die vorherrschende einheitliche Substanz in allen lebenden Organismen ist.
Welche Eigenschaften enthält Wasser?
Wasser hat die Eigenschaften um Lebensprozesse zu ermöglichen und erhalten.
Definition Trinkwasser
Trinkwasser ist Wasser, das natürlich belassen oder nach Aufarbeitung bestimmt ist zum Trinken, Kochen, zur Zubereitung von Speisen sowie zur Reinigung von Gegenständen, welche mit LM in Kontakt kommen.
Definition natürliches Mineralwasser
Natürliches Mineralwasser ist mikrobiologisch einwandfreies Wasser, das aus einer oder mehreren natürlichen Quellen oder aus künstlich erschlossenen unterirdischen Wasservorkommen besonders sorgfältig gewonnen wird.
Wieviel % der Erdoberfläche ist Wasser? Wieviel davon Süsswasser?
70% der Erdoberfläche ist Wasser, davon 2,53% Süsswasser
Wo ist das Süsswasser enthalten?
1/2 des Süsswassers ist in Gletschern oder Eis-/ Schneedecken enthalten
Wie ist es mit der Verfügbarkeit des Wassers?
Für die Verfügbarkeit des Wassers bestehen in verschiedenen Teilen der Welt grosse Unterschiede. Dazu grosse Schwankungen der saisonalen und jährlichen Niederschläge an vielen Orten.
Wie steht es um die Süsswasserressourcen heutzutage?
Süsswasserressourcen sind grundsätzlich erneuerbar (ausser Grundwasservorkommen), doch die steigende Verschmutzung und der steigende Verbrauch lassen die sauberen Ressourcen knapp werden.
Wieviel Süsswasser verschmutzt 1 Liter Abwasser?
1 Liter Abwasser verunreinigt 8 Liter Süsswasser
Was besagt die Statistik über den Wandel vom hygienischem Wasser bis 2025?
Nach Statistik bis 2025 bis zu 6 Milliarden Menschen - zwei Drittel der Weltbevölkerung werden einen Mangel an hygienisch einwandfreiem Wasser haben.
Welche Rolle hat das Quellwasser in der Schweiz und wo?
Das Quellwasser spiel eine wichtige Rolle in der Schweiz. Vor allem in den Voralpen-, Alpengebiet und Jura.
Wann ist eine Quelle wertvoll?
Eine Quelle ist besonders wertvoll, wenn sie ergiebig ist, eine gute Wasserqualität hat und eine konstante Schüttung vorweist.
Eigenschaften von Quellwasser
Normalerweise von sehr guter Qualität, eignet sich ausgezeichnet für den Genuss von Trinkwasser
Welche Arten von Quellen gibt es? (Quellwasserfassung)
-Quellen, welche Mineralwasser liefern, -Quellen, welches reines Wasser liefern
Wie funktioniert die Quellwasserfassung?
1. Regen fällt auf den Boden, Wasser wird wie ein Schwamm aufgesaugt 2. Wasser sickert durch die Humusschicht weiter durch Stein und Sand (meistens mehrere Meter tief) 3. Trifft das Wasser auf eine Lehm- oder Felsschicht fliesst es diese Schicht entlang - an diesen Stellen werden Sickerröhren eingebaut, welche mit kleinen Löchern versehen sind - damit keine Verstopfung der Löcher entsteht, werden sie in Steine eingebettet 4. Das Wasser fliesst so in die Tiefer gelegene Brunnenstube, welche 2 Kammern hat ( Kammer 1: der im Quellwasser mitgeführte Sand wird abgelagert Kammer 2: enthält ein feines Sieb, welches die letzten Feinstoffe zurückbehält 5. Nun wird das Quellwasser zum Reservoir geleitet, welches meist tiefer liegt.
Zähle die natürlichen Ressourcen auf
- 40% aus Quellen
- 40% aus mächtigen Grundwasserströmungen
- 20% aus Oberflächenwasser (vorwiegend Seen)
Geschichte vom Grundwasser
Eigenschaft
Unterschied zw. Grundwasser und Quellwasser
- vor vielen tausend Jahren wurden im heutigen Schweizer Mitteland Schotter und Kiesmassen abgelagert
- das Material hat eine enorme Speicherkapazität von rund 56 Mia. Kubikmeter Wasser
- im Jahre 2000 wurde knapp 40% des Wasserbedarfs der Schweiz durch schweizer Wasserversorgungen mit Grundwasser gedeckt
- Grundwasser muss im gegensatz zu Quellwasser gepumpt werden
- die max. Fördermenge eines Grundwasserpumpwerkes hängt von mehreren Faktoren ab z.B.;Mächtigkeit der Grundwasserführenden Schotterschicht
- wird mehr Grundwasser gefördert, als natürlich nachfliessen kann, sind Vegetationsveränderungen und Absenkungen die Folge
Wasserförderung von Grundwasser
- in den Wänden des Brunnenschachtes sind in der Grundwasserführenden Schotterschicht kleine Schlitze angebracht, durch diese das Wasser in den Schacht fliessen kann
- das Grundwasser wird durch die Oberfläche hochgepumpt. Dort kann wenn nötig eine schonende Entkeimung stattfinden.
- das Trinkwasser kann nun in das Versorgungsnetz eingespeist werden, manchmal auch direkt ins Reservoir zur Speicherung
- im Reservoir fliesst es zuerst in die Löschkammer (Notvorrat für Brandfälle), danach in die Hauptkammer
- über die Hauptleitung gelangt das Trinkwasser anschliessend in die Haushalte und Industrie
Seewasser Eigenschaft
Seewasser hat eine natürliche Selbstreinigung, so dass es aus grossen Tiefen (30-40m) gut gewonnen werden kann.
Flusswasser
Warum wird es nicht als Wasser verwendet?
Was hat das verbessert?
-aus hygienischen Gründen verzichtet man meist darauf, Flusswasser zu verwenden, da es heute noch verunreinigt ist
-aber durch den konsequenten Ausbau der Abwasser Reinigungsanlagen (ARA) hat sich die Situation bedeutend verbessert
Natürliches Mineralwasser
Was bezeichnet man als natürliches Mineralwasser?
Wie wird es gereinigt?
Wie kommt es, dass es Mineralien im Wasser hat?
Wieso hat jedes Mineralwasser seinen eigenen Geschmack? G
Welche 3 Wassertypen gibt es und warum kann man sie unterscheiden?
-als "natürliches Mineralwasser" bezeichnet man Regenwasser, das über lange Zeit durch zahlreiche Risse und Spalten in der Erdkruste in die tiefe gesickert ist.
-von Kies, Sand und Gesteinsschichten wird es mechanisch und durch Mikroorganismen welche im Boden sind, mikrobiologisch gereinigt
-auf dem Weg in tiefere Erdschichten löst es Mineralien aus den verschiedenen Gesteinssichten heraus
-in vulkanischen Gebieten wird das Herauslösen durch die aufsteigene Kohlensäuren unterstützt. Die Kohlensäure reichert sich ebenfalls im Wasser an.
-Jedes Mineralwasser hat seinen charakterischen und individuellen Geschmack was die unterschiedliche Zusammensetzung und Konzentration von Mineralien & Kohlensäuren ausmacht. Welche Mineralien im Wasser sind, hängt von der Gesteins- und Bodenart ab.
-Einige Mineralwässer haben eine hohe Konzentration an Anionen (negativ geladene Teile des Salzes). Aufgrund dessen lassen sich 3 Typen unterscheiden:
-Chlorid(Cl-)-Wässer
-Sulfat(SO42-)-Wässer
-Hyrogencarbonat(HCO3-)-Wässer
Eigenschaften, Herkunft, Gehalt Chlorid(Cl-)-Wässer
- aus Quellen, welche unterirdische Salzlager durchflossen haben
- oft hoher Gehalt an Natrium. Bei mehr als 200mg/L können Mineralwässer als chloridhaltig deklariert werde
Herkunft, Gehalt (Konzentration), Geschmack von Sulfat (SO42-)-Wässer
- entstehen bei besonders Gipshaltigen Böden
- ab 200mg/L wird das Wasser als sulfathaltig bezeichnet. Je nach Sulfatkonzentration schmecken sie süsslich/ leicht bitter
Herkunft, Gehalt, Geschmack von Hydrogencarbonat (HCO3-)-Wässer
- stammen aus Gesteinen, welche besonders viel Kalk-Caliumcarbonat und Hydrogencarbonat enthalten
- ab 600mg Hydrogencarbonat /L ist die Bezeichnung Bikarbonat
- schmeckt eher neutral
Was für andere Mischformen von Wässern gibt es und wie werden sie benannt?
Ansonsten gibt es verschiedene Mischformen, welche nach ihren Hauptbestandteilen benannt sind. zB: Calcium - Magnesium - Chlorid-Wässer.
Was ist das Ziel bei der Aufbereitung von Wasser?
-mit einfachen, hochwirksamen Verfahren Trinkwasser zu liefern, welches klar, wohlschmeckend und frei von Krankheitserregern und Schadstoffen ist.
Wo ist die Anwendung von Verfahren und Hilfsstoffen geregelt?
-in der Trinkwasserverordnung
Was ist beim Oberflächenwasser bei der Aufbereitung wichtig?
-verschiedene Inhaltsstoffe müssen bei der Aufarbeitung entfernt werden
Welche Obergruppen von Inhaltsstoffen im Rohwasser gibt es?
-gelöste Stoffe
-partikel und trübstoffe
-mikroorganismen
Inhaltsstoffe von Rohwasser
Was ist in den gelösten Stoffen enthalten?
-natürliche Humusstoffe (Abbauprodukt von Pflanzen, ungiftig, verursacht braunfärbung)
-natürliches Eisen und Mangan (verursacht braunfärbung, ungiftig)
-natürliche Stoffe von Algen oder Bakterien (geruchsbildend, selten giftig)
-bei unsachgemässer anwendung: Pflanzenschutzmittel (giftig)
-bei Chemikalienunfall: Reinigungsmittel, Lösungsmittel, Chemikalien, Mineralöle (geruchsbildend, giftig)
Inhaltsstoffe von Rohwasser
Partikel und Trübstoffe
-mineralische Trübstoffe von Abschwemmungen, Eisen & Mangan
Inhaltsstoffe von Rohwasser
Mikroorganisen
-Krankheitserreger durch Abwasser / Fäkalbakterien
-lebende / abgestorbene Bakterien, Algen oder Wassertiechen (geruchsbildend)
Was bestimmen die Mikroorganismen?
-die MO bestimmen, welche Aubereitung erforderlich ist und welche Schritte, etwa Entfernung von chemischen Bestandteilen nötig&sinnvoll sind
Flockenbildung
Wie funktioniert das?
Was ist dabei wichtig?
-Die Zusammenlagerung der Mikroflocken zu gut filtrierbaren Flocken geschieht im Flockungsbecken mit Gitterrührern.
-Rührwerke halten die Flocken in Schwebe, damit sich die Feinstoffer im Wasser an die Flocken anlagern können.
-Zu heftiges Rühren zerstört die Fllocken zerstört die Flocken und sie geben die gebundenen Partikel frei.
-Zu schwaches Rühren lässt die Flocken sich ablagern und somit dienen sie nicht mehr dem Aufbereitungsprozess sondern stellen sogar eine Verkeimungsherde für die Aufbereitungsanlage dar.
Ultraschallbehandlung
-Wassertierchen (Zooplankton) können sich durch Bewegung aus den Flocken lösen und diese zerstören. So werden die Partikel wieder freigegeben und sind somit schwer zurückhaltbar für den Filter.
-In modernen Anlagen versucht man dies mit Ultraschall zu verhindern. Der Ultraschall tötet die Organismen ohne chemische Rückstände ab.
-in eher älteren Anlagen wird dies mit Chlor und Kaliumpermanganat gemacht.
Optimierung im Wasser Aufbereitungsprozess
-Je nach Wasserbeschaffenheit und Durchsatz der Anlage müssen Flockierungsmittelmenge, Ultraschall und die Rührwerke zur Flockierung optimal angepasst weren.
Filtration
Wie wird gefiltert?
Was macht man mit dem Flockenschwamm?
-Sandfilter: obere Schicht mit dickerem Anthrazit und die untere Schicht mit feiner Quarzsand
-Das Wasser sickert von oben nach unten durch und die Flocken lagern sich in den Poren zwischen den Sandkörnern ab.
-Der in den Filtern zurückgehaltene Flockenschwamm wird alle 24 - 48h durch Spülen von unten nach oben mit Wasser abgeschwemmt.
-gereinigte Körner verbleiben im Filter. Das nachfüllen ist nicht nötig. Dieser Filter ist Jahrzentelang ohne die Erneurung des Sandes brauchbar. Der Flockenschwamm wird entwässert und als Bodensubstrat genutzt.
-das Erstfiltrat ist nach dem Spülen nicht genügend sauber und wird dem Rohwasser hinzugefügt. Erst wenn keine Trübung mehr vorhanden ist gelangt das Substrat in den Reinwasserspeicher, der auch Spülwasser liefert.
Oberflächenwasser(See- / Flusswasser)
Qualität?
Wieviel % des Wasserverbrauches?
Erste Seewasserwerke
Ablauf der Reinigung und Aufbereitung
-die meisten Oberflächenwasser sind von sehr guter Qualität, so eigneet es sich als Trinkwasserquelle
-rund 20% des gesamten Wasserverbrauches wird aus Seewasser gewonnen
-rund 30 Seewasserwerke sorgen für einwandfreies Trinkwasser
-1.Seewasserwerk - Zürich 1871
-2.Seewasserwerk - Goldach 1895, damals wurde das Wasser in einfachen Kies-Sand Filterbecken gereinigt
-in einem Seewasserwerk durchläuft das Wasser eine mehrstufige Aufbereitung und Reinigung
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-das Oberflächenwasser ist noch nicht mit Salzen aus dem Boden in Kontakt gekommen, daher hat es wenige Salze. Daher hat das Wasser wenig Salze, kein Pufferkungsvermögen und einen niedrigen pH-Wert, was es agressiv gegenüber Eisen&Stahl macht.
-das Wasser wird in ca 30m Tiefe gefasst und ins Wasserwerk hochgepumpt
-mit einer Ozonierung werden Algen und Bakterien abgetötet - das Flockungsmittel fällt Schwebestoffe aus
-dann durchläuft das Wasser einen Schnellfilter aus Quarzsand und dann einen Aktivkohlefilter, dabei werden Feststoffe und Verunreinigungen entfernt
-dann wird durch eine Laugenzugabe (NaOH) der pH-Wert korrigiert. Denn ein tiefer pH-Wert kann die Leitungen schädigen.
-oft mischt man jetzt noch Chlordioxid dazu, damit das Wasser auf dem Weg in die Haushalte nicht verkeimen kann.
Membrantechnologie
Wie funktioniert das?
Vorteil?
-Seewasser wird heute auch in Membranfilteranlagen aufbereitet
-Wasser passiert feine Kapillaren durch die es hindurch gepresst wird - allfälliger Schmutz bleibt dabei in den Membranen hängen
-die Membranaufbereitung benötigt viel weniger Platz als herkömmliche klassische (Seewasseraufbereitungen mit den grossen Sandfilterbecken)
-jedoch sind mit der Membrantechnologie keine Langzeiterfahrungen vorhanden
Flockung
Was ist das Ziel von Flockierungsmitteln?
Wie kann man diese herstellen?
Wie verläuft die Vermischung?
-um MO und winzige Stör- und Schadstoffpartikel in den Filterporn abzulegen& vollständig aus dem Wasser zu entfernen, werden sie mit Flockierungsmitteln gebunden
-für die Flockierungsmittel verwendet man Eisen und Aluminiumsalze die im Wasser zu unlöslichen Flocken ausfallen
-die Einmischung der Salzlösusng in das Wasser muss sehr schnell (innerhalb einer Sekunde) passieren um bei 1g/m3 Wasser zu verbleiben
-die Flocken binden auch gelöste Stoffe
