DIN 19643-1 Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser stellt seit ihrer Veröffentlichung vor rund zehn Jahren erhöhte Anforderungen an die Qualität von Schwimm- und Badebeckenwasser. Von besonderer Bedeutung ist dabei die maximal zulässige Konzentration von Trihalogenmethanen (THM) im Beckenwasser von 20 µg/l. Bezüglich der mikrobiologischen Anforderungen wurde ein Grenzwert für Legionella pneumophila eingeführt. Im Filtrat, im Reinwasser und auch im Beckenwasser dürfen sie in 100 ml nicht nachweisbar sein. Im Beckenwasser von Warmsprudelbecken sowie in Becken mit zusätzlichen aerosolbildenden Wasserkreisläufen dürfen sie sogar in 1 ml nicht nachweisbar sein. Der Grund für die Einführung der neuen Grenzwerte war die Erfahrung, dass man bei der Überprüfung des Filterablaufes auf Legionella pneumophila rechtzeitig eine starke Vermehrung von Legionellen in den Aufbereitungsanlagen erkennen und verhindern kann.
Der Einsatz von Membranverfahren hat sich in den Bereichen der Trink-, Prozess- und Abwasserreinigung vielfach bewährt und ist grundsätzlich auch zur Aufbereitung von Schwimmbeckenwasser geeignet. Hierzu gab bzw. gibt es verschiedene Forschungsaktivitäten und mehrere Membrananlagen werden mittlerweile großtechnisch zur Schwimmbeckenwasseraufbereitung betrieben oder befinden sich im Bau.
Beispiele aus der Praxis
Neben zahlreichen Wabag-Membrananlagen zur Schlammwasseraufbereitung in Schwimmbädern, beginnend in 1998, wurde die erste in Deutschland betriebene großtechnische Ultrafiltrationsanlage zur Schwimmbeckenwasseraufbereitung im Kreislauf von Krüger Wabag1), Bayreuth, gebaut. Sie läuft seit November 2002 in einem Schwimmbad in Bad Steben. Es handelt sich dabei um die Aufbereitung eines Warmsprudelbeckens mit einer Aufbereitungsleistung von 40 m3/h. Konventionell wären 90 m3/h erforderlich. Das Verfahrensschema ist in Bild 2 dargestellt, Bild 1 zeigt links die extrem kompakte Ultrafiltrationsanlage.
Das abgebadete Wasser fließt wie bisher in den Schwallwasserbehälter. Anschließend erfolgt die Zugabe von Flockungsmitteln und, falls erforderlich, von Pulveraktivkohle (PAK). Die nachfolgende Ultrafiltrationsanlage bereitet das Wasser auf. Es handelt sich um ein druckbetriebenes Hohlfasermodul mit einem Druckverlust von im Mittel 0,5 bar. Die Filtration erfolgt durch Kunststoff-Kapillaren mit einem Innendurchmesser zwischen 0,5 und 2 mm. Die Porengröße der Kapillaren liegt im Bereich von 0,01 bis 0,05 μm. Die Spülung der Membran erfolgt alle 59 min von der Permeatseite für ca. 30 s.
Das bei der Spülung anfallende Schlammwasser wird in einer weiteren Ultrafiltrationsanlage aufbereitet. Die Permeate werden vereinigt, gechlort und ins Becken zurückgeführt. Die Ausbeute dieser Anlagen liegt bei>99,8 %. Die Ausbeute wird in Zukunft durch Optimierungsmaßnahmen z.B. bei der Spülung weiter gesteigert. Die Frischwasserzugabe von 30 l/Badegast und Tag bleibt davon unberührt.
Tabelle 1 zeigt chemische und bakteriologische Untersuchungsergebnisse des Warmsprudelbeckenwassers. Es handelt sich hierbei um einzelne Befunde, die im laufenden Betrieb mehrfach bestätigt wurden. Insgesamt zeigen die Ergebnisse eine sehr gute Beckenwasserqualität. In dem mehr als drei Jahre dauernden Betrieb ist es nach Abschluss der Einfahrphase zu keinem weiteren Anstieg der transmembranen Druckdifferenz gekommen; sie blieb konstant bei rund 0,5 bar. Dies zeigt, dass keine irreversible Verblockung der Membran vorliegt; das Spülprogramm ist in Ordnung.
Viele Vorteile für Ultrafiltration
Der Einsatz der Ultrafiltration zur Aufbereitung von Schwimmbeckenwasser zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus:
• Das Filtrat der Ultrafiltration ist absolut frei von Bakterien, Viren, Parasiten und Partikeln.
• Der Platzbedarf wird gegenüber konventionellen Anlagen um rund 50 % reduziert, was vor allem bei Neubauten den Gebäudepreis deutlich reduziert.
• Die Ultrafiltration eignet sich aufgrund des relativ geringen Platzbedarfs und der geringen Aufstellhöhe sehr gut zur Sanierung bestehender konventioneller Anlagen, wenn es zu Einbringungsproblemen kommt. Aufgrund des geringen Platzbedarfs kann man ferner die Aufbereitung überlasteter Becken mit einer Teilstromaufbereitung durch Ultrafiltration nachrüsten.
• Aufgrund der sehr guten Permeatqualität, insbesondere im Hinblick auf die mikrobiologischen Parameter, kann die Aufbereitungsleitung der Anlage um etwa 40 60 % reduziert werden; dieser Wert wird im Rahmen des derzeit laufenden DVGW-Vorhabens überprüft bzw. optimiert. Auch wenn dem Reinwasser vor der Chlorung Wasser aus dem Schwallwasserbehälter zugegeben wird, ist die Konzentration der Desinfektionsnebenprodukte THM und AOX im Beckenwasser niedriger als bei einer Sandfiltration mit PAK.
• Ultrafiltrationsanlagen sind vollautomatisch und haben einen sehr geringen Bedienungs- und Wartungsaufwand.
• Ultrafiltrationsanlagen weisen einen sehr hohen Vorfertigungsgrad auf.
• Die Betriebskosten sind mit konventionellen Verfahren vergleichbar (elektrische Energie: wenn Ultrafiltration im Teilstrom betrieben wird; Wasser: abhängig von PAK-Dosierung).
Eine weitere Ultrafiltrationsanlage wurde von WABAG im Jahre 2003 in der Therme Obernsees bei Bayreuth gebaut und ging im August 2003 in Betrieb. Die Anlage bereitet mit 40 m3/h das Wasser eines Meditationsbeckens auf. Sieben weitere Krüger WABAG-Anlagen sind zurzeit in Betrieb und weitere im Bau. Dies zeigt die gute Akzeptanz der Technologie in der Bäderpraxis schon bevor der derzeit in Bearbeitung befindliche DIN-Entwurf 19643-6 Membranfiltration als technische Regel vorliegt. Dr. Klaus Hagen, Veolia Water Solutions & Technologies, Bayreuth,
Telefon (09 21) 1 50 87 93 26, E-Mail: klaus.hagen@veoliawater.com
1)Krüger Wabag bildet zusammen mit ELGA Berkefeld und RWO unter dem Dach von Veolia Water Solutions & Technologies einen der führenden Anbieter im Bereich Wasseraufbereitung in Deutschland, Österreich und der Schweiz.
