Wasserwerk Bronn: Trinkwasseraufbereitung mit Carix® und Uflex®

Das Wasserwerk Bronn nutzt Uflex® Ultrafiltrationsanlagen zur Desinfektion und das umweltfreundliche Carix® Verfahren zur Teilentsalzung und Enthärtung von Trinkwasser.

Kunde

Trinkwasseraufbereitung im Wasserwerk Bronn - Veolia

Der Zweckverband Wasserversorgung Nordostwürttemberg (NOW) versorgt als kommunaler Zweckverband rund 593.000 Menschen in 100 Städten und Gemeinden im Nordosten von Baden-Württemberg. Über ein 472 km langes Leitungsnetz verteilt die NOW eine Wassermenge von rund 20 Mio. m3/Jahr an die 72 NOW-Mitglieder. 

Anforderung

Im Frühjahr 2004 wurde ersichtlich, dass der Zweckverband Hohenloher Wasserversorgungsgruppe die vorhandenen Brunnen und Quellen nicht in vollem Umfang nutzen kann. Auch in den umliegenden Städten war die Schüttung der Brunnen größer als die von den Städten genutzte Entnahmemenge. Da die Eigenwasservorkommen nicht miteinander vernetzt waren, konnte nicht benötigtes Wasser auch nicht in anderen Versorgungszonen genutzt werden. 

Zusätzlich ergab sich Handlungsbedarf durch die neue Trinkwasserverordnung aus dem Jahr 2003. Die Forderungen bezüglich mikrobiologischer Rohwasserqualität hätten eine weitergehende Wasseraufbereitung an nahezu jeder Quelle erfordert. So entstand die Idee, anstelle der dezentralen Wasserwerke, am Standort Weikersheim-Bronn ein zentrales Wasserwerk zur Beseitigung der mikrobiologischen Probleme im Rohwasser und zur Reduzierung der Wasserhärte zu erstellen.

Lösung

Im Zuge einer Studie vom Technologie Zentrum Wasser (TZW), Karlsruhe, wurden mehrere Varianten untersucht. Auf Grund der mikrobiologischen Belastung des Rohmischwassers war die Ultrafiltration als erste Verfahrensstufe zwingend notwendig. Da neben einer Teilenthärtung ebenfalls die Reduzierung der Störstoffe Nitrat und Sulfat gewünscht war, kommen nur Teilentsalzungsverfahren in Frage. Als Teilentsalzungsverfahren gibt es zum einen das CARIX®-Verfahren (Ionenaustauscherverfahren) und zum anderen die Teilentsalzung mit Membranen (Nanofiltration oder Umkehrosmose). 

Schema Trinkwasseraufbereitung im Wasserwerk Bronn - Veolia
Schema Trinkwasseraufbereitung im Wasserwerk Bronn

Ultrafiltration

Zunächst erfolgt die Filterung und Desinfektion des Rohmischwassers mittels einer vollautomatischen UFlex® Ultrafiltrationsanlage . Die Anlage besteht aus sechs unabhängigen Filterstraßen mit insgesamt 132 Filtermodulen. Die Gesamtfilterfläche von 5280 m2 kann 120 l/s an Rohwasser verarbeiten. 

Trinkwasseraufbereitung mit Carix und Uflex - Veolia
CARIX® Filterkessel (links) und Uflex® Ultrafiltrations-Anlagen (rechts) 

Enthärtung durch CARIX®

Zur Teilentsalzung und Verringerung der Trinkwasserhärte ist eine CARIX®-Ionenaustauscheranlage installiert. Die Anlage verarbeitet bis zu 108 l/s und besteht aus drei Filterkesseln – gefüllt mit starkbasischem Anionen- und schwachsaurem Kationenaustauschermaterial. Das entkeimte, aber noch harte Trinkwasser aus der Ultrafiltrationsanlage wird über die Filterkessel (72 l/s) und einen parallelen Bypass (36 l/s) gefördert. In den Filterkesseln werden die Härtebildner Magnesium, Calcium und unerwünschte Stoffe wie Nitrat oder Sulfat etwa zur Hälfte zurückgehalten. 

Riesler zur Trinkwasserentsäuerung im Wasserwerk Bronn - Veolia
Im Riesler wird das überschüssige Kohlendioxid durch Belüftung entfernt.

Entsäuerung durch Verrieselung

Der nachgeschaltete Riesler entfernt das überschüssige Kohlendioxid durch Belüftung und das enthärtete Trinkwasser wird unter Zumischung von Bodenseewasser in den Mischkammern nochmals reduziert, bevor es in den beiden Reinwasserbehälterkammern des Wasserwerks gespeichert wird. Die Wasserhärte wird bei diesen Verfahrensschritten von 26° dH auf 13–14° dH verbessert (Bereich hart auf mittel).

Desinfektion & Förderanlage

Zur Vermeidung der Verkeimung des Trinkwassers auf dem Transportweg wird dem enthärteten Eigenwasser Chlordioxid in einer Konzentration von 0,15 mg/l zugesetzt, das im Wasserwerk vor Ort aus Natriumchlorit und Salzsäure hergestellt wird.

Aus den Reinwasserkammern mit jeweils 1500 m3 Inhalt wird das Trinkwasser über eine großkalibrige Entnahmeleitung, DN 600 mm, entnommen und mit natürlichem Gefälle oder mittels Pumpen an insgesamt acht Abgabestellen verteilt.

Vorteile

Ausschlaggebend für das CARIX®-Verfahren war die Ausweisung des Vorfluters als FFH-Gebiet gemäß der Fauna-/Flora-/Habitat-Richtlinie. Das bei CARIX® anfallende Abwasser enthält lediglich die Inhaltsstoffe, die während der Beladungsphase aus dem Wasser aufgenommen wurden, es findet im Gegensatz zur Membranentsalzung keine Erhöhung des Phosphorgehaltes durch Antiscalantmittel statt. 

Nach der Studie vom TZW sind „… für den Einsatz des CARIX®-Verfahrens und der Membranverfahren etwa die gleichen spezifischen Kosten zu erwarten …“. Das CARIX®-Verfahren ist ein langjährig erprobtes Verfahren, welches seit 1986 großtechnisch betrieben wird. 

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