LK Metallwaren GmbH

Wie Industrieanlagen stabile Wasserqualität sicherstellen

Prozesswasser ist Wasser, das in industriellen Abläufen eine definierte Funktion erfüllt – als Medium für Wärmeübertragung, Reinigung, Produktkontakt, Reaktion oder Energieerzeugung. Im Unterschied zu „normalem Betriebswasser“ muss Prozesswasser meist gleichbleibende Eigenschaften einhalten: chemische Zusammensetzung (z. B. Salzgehalt, Härte, organische Belastung), Temperaturfenster, Partikelfreiheit, Korrosionsverhalten oder mikrobiologische Stabilität. Schon kleine Abweichungen können zu Qualitätsproblemen, erhöhtem Verschleiß, Anlagenstillständen oder Grenzwertüberschreitungen führen.

Prozesswasseraufbereitung umfasst daher nicht nur das „Reinigen“ von Kreislaufwasser, sondern die gezielte Einstellung einer Wasserqualität für den jeweiligen Prozess – von der Rohwasseraufbereitung (aus Brunnen, Fluss, Leitungswasser) über die Kreislaufstabilisierung bis zur Abwasserbehandlung vor Einleitung.

Ein wichtiger rechtlicher Punkt wird dabei oft unterschätzt: Wird Prozesswasser im Betrieb in seinen Eigenschaften verändert und anschließend entsorgt oder eingeleitet, ist es in der Regel Abwasser im Sinne des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG). Das WHG definiert Abwasser als Wasser, das „durch … Gebrauch in seinen Eigenschaften verändert“ wurde (und außerdem Niederschlagswasser von befestigten Flächen). Damit werden Einleitewerte, Überwachung und Genehmigungsanforderungen unmittelbar relevant – unabhängig davon, ob das Wasser „eigentlich nur Prozesswasser“ war.

Wo Prozesswasser eingesetzt wird – typische Beispiele aus der Praxis

Prozesswasser ist ein Querschnittsthema nahezu aller Branchen. Typische Einsatzformen sind:

• (Kessel-)Speisewasser für Dampferzeuger (z. B. in Kraftwerken oder industriellen Hochdruckdampfnetzen): Hier zählen Entsalzung, Entgasung und Silikat-/Härtekontrolle, um Korrosion, Steinbildung und Schäden an Turbinen/Überhitzern zu vermeiden.

• Kühlwasser in Durchlaufkühlung (einmalige Nutzung) oder Zirkulationskühlung (Kreislauf): Hier sind Salzbilanz, Korrosion, Biofilm und Legionellenrisiko beherrschend.

• Reinigungswasser (CIP/SIP, Teilewaschen, Anlagenreinigung): Hier spielen Tenside, organische Lasten und Emulsionsbildung in der Aufbereitung eine große Rolle.

• Produktionswasser (teilweise produktberührend): In Lebensmittel- oder Chemieprozessen wird daraus schnell (je nach Anwendung) „Prozesswasser mit Reinstwasseranforderung“.

Der gemeinsame Nenner: Prozesswasser ist selten „nur Wasser“ – es ist ein Betriebsstoff, der technisch geführt werden muss.

Methoden der Prozesswasseraufbereitung: Bausteine, die sich kombinieren lassen

In der Praxis werden Verfahren fast immer kombiniert, weil Rohwasserqualität, Prozessanforderung und Abwasserweg unterschiedlich sind. Zu den häufigsten Bausteinen zählen:

Feststoffe und Schwebstoffe entfernen

Ziel: Schutz von Düsen, Wärmetauschern, Membranen und Produktqualität.

• (Absetzbecken/Schlammfang).

• Flotation (z. B. Druckentspannungsflotation, um Leichtstoffe/Feinstpartikel auszutragen).

• Flockung/Fällung (chemische Konditionierung zur Agglomeration feiner Partikel).

• Filtration (Sieb-/Sandfilter, Mehrschichtfilter, Patronen, Mikrofiltration, Nanofiltration).

Öl und Leichtflüssigkeiten abscheiden

Ziel: Einhaltung von Einleitungsgrenzwerten sowie Schutz vor Biofouling, Geruch, Störungen in Biologie/Filtration und Emulsionsproblemen.

• Ölabscheider / Koaleszenzabscheider mit oder ohne (bei freien Ölen).

• Bei stabilen Emulsionen: häufig zusätzliche Emulsionsbehandlung erforderlich (prozessabhängig).

Entsalzen und Demineralisieren

Ziel: Vermeidung von Belägen, Korrosion, Qualitätsabweichungen; Herstellung von oder Reinstwasser oder Speisewasser.

• Umkehrosmose (RO), ggf. mehrstufig.

• Ionenaustausch (Enthärtung, Vollentsalzung).

• je nach Ziel: Kombination mit Elektrodeionisation oder Polishing-Stufen.

Chemische Konditionierung

Ziel: Prozessstabilität und Anlagenintegrität.

• Enthärten (z. B. Calcium/Magnesium reduzieren).

• pH-Wert einstellen (Korrosion/Prozesschemie).

• Eisen/Mangan entfernen (z. B. aus Brunnenwasser).

• Entgasen (z. B. thermisch oder physikalisch), um Sauerstoff/CO₂ zu reduzieren.

Messtechnik und Überwachung

Prozesswasseraufbereitung ohne Monitoring ist ein Blindflug. Typischerweise gemessene Werte sind:

• Trübung (Partikel/Filtrationsleistung).

• Leitfähigkeit (Salzgehalt/RO-Leistung).

• pH-Wert.

• ergänzend je nach Prozess: TOC/CSB, Härte, Redox, Temperatur, Chlor, Keimzahlen.

Mehr erfahren >>