Dosieranlagen richtig auswählen

Wie eine mengenproportionale Dosieranlage arbeitet

Eine mengenproportionale Dosieranlage dosiert nicht einfach nach Zeit, sondern abhängig vom Wasserverbrauch. Ein Wasserzähler erfasst die durchfließende Wassermenge und gibt Impulse an die Dosierpumpe weiter. Die Dosierpumpe gibt daraufhin eine definierte Menge des Dosiermittels in den Wasserstrom.

Dadurch bleibt das Mischungsverhältnis zwischen Wasser und Dosiermittel auch bei schwankendem Durchfluss gleichmäßiger. Das ist besonders wichtig, wenn eine bestimmte Wirkstoffmenge pro Kubikmeter Wasser eingehalten werden soll.

Aufbau der Dosieranlage

Eine typische Dosieranlage besteht aus Wasserzähler, Dosierpumpe, Sauglanze, Dosierleitung und Impfventil. Die Sauglanze entnimmt das Dosiermittel aus einem Kanister, Dosierbehälter oder IBC. Das Impfventil bringt das Medium an der vorgesehenen Dosierstelle in den Wasserstrom ein.

Auf der Seite werden Dosieranlagen mit Grundfos-Membrandosierpumpen beschrieben. Diese arbeiten mit drehzahlgeregeltem Schrittmotor und ermöglichen eine pulsationsarme, kontinuierliche Dosierung auch bei geringen Dosiermengen. Die Dosiermenge lässt sich an der Pumpe einstellen.

Vorteile gegenüber zeitgesteuerter Dosierung

Bei einer zeitgesteuerten Dosierung wird unabhängig vom tatsächlichen Wasserverbrauch dosiert. Das kann bei schwankenden Entnahmen zu Über- oder Unterdosierung führen. Eine mengenproportionale Dosierung ist deshalb in vielen Wasseraufbereitungsanwendungen die technisch sauberere Lösung.

Die Dosierpumpe arbeitet nur dann, wenn auch Wasser fließt. Dadurch wird vermieden, dass Chemikalie in eine stehende Leitung dosiert wird. Gleichzeitig wird die Dosiermenge an die tatsächliche Wassermenge angepasst.

Typische Anwendungen

Mengenproportionale Dosieranlagen werden in vielen Bereichen der Wasseraufbereitung eingesetzt. Typische Anwendungen sind Antiscalant-Dosierung vor Membrananlagen, pH-Wert-Korrektur, Härtestabilisierung, Korrosionsschutz, Desinfektionsmitteldosierung, Kesselwasser- und Kühlwasserkonditionierung sowie Prozesswasserbehandlung.

Auch in Trinkwasseraufbereitung, Schwimmbadwasseraufbereitung, Heizungsanlagen, Abwasserbehandlung, Waschanlagen, Ultrafiltrationsprozessen, Bewässerung und industriellen Anwendungen können Dosieranlagen erforderlich sein. Entscheidend ist immer, welches Dosiermittel in welcher Menge und unter welchen Betriebsbedingungen zugegeben werden soll.

Antiscalant-Dosierung

Bei Antiscalant-Dosierung wird ein Härtestabilisator vor eine Umkehrosmose- oder Nanofiltrationsanlage dosiert. Das Antiscalant soll mineralisches Scaling auf den Membranen reduzieren und die Betriebssicherheit der Membrananlage verbessern.

Antiscalant entfernt keine Härtebildner aus dem Wasser. Es stabilisiert diese nur im laufenden Betrieb. Deshalb müssen Rohwasseranalyse, Ausbeute, Membrantyp, Betriebsdruck und Dosiermenge zur Anlage passen. Eine Dosieranlage ist dabei nur ein Teil der technischen Auslegung.

pH-Wert-Korrektur und Neutralisation

Dosieranlagen können zur pH-Wert-Korrektur eingesetzt werden, zum Beispiel durch Dosierung von Lauge oder Säure. Bei stabilen Wasserwerten kann eine mengenproportionale Dosierung ausreichen. Bei stark schwankenden pH-Werten ist dagegen häufig eine geregelte pH-Dosierung mit Messung und Steuerung erforderlich.

Für Abwasseranwendungen mit Einleitgrenzwerten sollte geprüft werden, ob eine Neutralisationsanlage erforderlich ist. Eine einfache Dosieranlage ersetzt nicht automatisch eine pH-geregelte Neutralisation mit Überwachung und Dokumentation.

Dosiermittel und Chemikalien

Die Dosieranlage muss zum eingesetzten Dosiermittel passen. Unterschiedliche Chemikalien stellen unterschiedliche Anforderungen an Pumpenkopf, Dichtungen, Sauglanze, Dosierleitung, Impfventil und Gebindeanschluss.

Typische Dosiermittel sind Antiscalant, Natriumhydroxid, Desinfektionsmittel, Calciumchlorid-Lösung oder Konditionierungsmittel für Kühl- und Kesselwasser. Vor Einsatz muss die Werkstoffbeständigkeit geprüft werden.

Dosierung aus Kanister, Behälter oder IBC

Kleinere Dosiermengen werden häufig aus Kanistern oder Dosierbehältern entnommen. Dafür eignen sich Dosieranlagen mit Sauglanze. Die Sauglanze ermöglicht die Entnahme aus dem Gebinde und kann je nach Ausführung eine Leermeldung über Schwimmerschalter ausgeben.

Bei größeren Chemikalienmengen oder höherem Verbrauch kann eine IBC-Entnahme sinnvoll sein. Dafür sind Ausführungen mit Sauglanze für IBC erhältlich. Bei IBC-Anwendungen müssen Aufstellfläche, Auffangmöglichkeit, Entnahmehöhe, Gebindewechsel, Arbeitsschutz und Füllstandsüberwachung berücksichtigt werden.

Dosieranlagen mit zwei Dosierpumpen

Dosieranlagen mit zwei Dosierpumpen werden eingesetzt, wenn zwei unterschiedliche Dosiermittel unabhängig voneinander zugegeben werden sollen. Das kann zum Beispiel bei pH-Korrektur, Konditionierung oder kombinierten technischen Anwendungen erforderlich sein.

Dabei dürfen Chemikalien nicht unkontrolliert miteinander gemischt werden. Jede Dosierpumpe benötigt eine eigene Saugleitung, Dosierleitung und geeignete Impfstelle. Die Dosierstellen müssen so gewählt werden, dass ausreichende Vermischung möglich ist und keine unerwünschten Reaktionen in der Leitung entstehen.

Vollautomatische IBC-Dosieranlagen

Vollautomatische IBC-Dosieranlagen werden für anspruchsvollere Anwendungen eingesetzt, bei denen Dosierung, Messtechnik, Armaturen und Steuerung stärker integriert werden müssen. Sie sind besonders für industrielle Anwendungen, größere Verbrauchsmengen oder komplexere Dosieraufgaben interessant.

Ob eine vollautomatische IBC-Dosieranlage erforderlich ist, hängt von Dosiermittel, Verbrauch, Überwachung, Betriebsrisiko und Prozessanforderung ab. Bei sicherheitsrelevanten oder dokumentationspflichtigen Anwendungen sollten Messung, Steuerung, Störmeldung und Wartungszugang bereits bei der Planung berücksichtigt werden.

Wasserzähler und Anschlussgröße

Die Anschlussgröße der Dosieranlage muss zur Rohrleitung und zum maximalen Durchfluss passen. Auf der Seite sind Dosieranlagen mit unterschiedlichen Anschlussgrößen sichtbar, unter anderem ¾", 1", 1½" und 2".

Der Wasserzähler darf hydraulisch nicht zu klein gewählt werden, sonst entstehen unnötige Druckverluste. Er darf aber auch nicht so groß gewählt werden, dass kleine Durchflüsse nicht zuverlässig erfasst werden. Entscheidend sind minimaler und maximaler Durchfluss, Impulswertigkeit, Rohrleitung und Anwendung.

Impfventil und Mischstrecke

Das Impfventil bringt das Dosiermittel in den Wasserstrom ein. Die Dosierstelle muss so gewählt werden, dass sich das Dosiermittel ausreichend vermischt, bevor empfindliche Komponenten oder Verbraucher erreicht werden.

Bei bestimmten Anwendungen kann eine Mischstrecke oder ein statischer Mischer sinnvoll sein. Das gilt besonders bei pH-Korrektur, Desinfektionsmitteln, Calciumchlorid-Dosierung oder anderen Anwendungen, bei denen lokale Überkonzentrationen vermieden werden müssen.

Leermeldung und Betriebssicherheit

Eine Sauglanze mit Schwimmerschalter kann erkennen, wenn das Gebinde leer ist. Die Dosierpumpe stoppt dann und gibt eine Störmeldung aus. Dadurch wird verhindert, dass die Anlage weiterläuft, obwohl kein Dosiermittel mehr vorhanden ist.

Diese Funktion ist besonders wichtig, wenn die Dosierung für den Anlagenbetrieb relevant ist. Bei Antiscalant-Dosierung vor einer Umkehrosmoseanlage kann fehlendes Dosiermittel zum Beispiel Scaling-Risiken erhöhen. Bei pH-Korrektur kann ein leerer Chemikalienbehälter zu falschen Zielwerten führen.

Werkstoffbeständigkeit und Sicherheit

Die Beständigkeit der Dosieranlage muss zum Dosiermedium passen. Laugen, Säuren, Desinfektionsmittel, Härtestabilisatoren und Konditionierungsmittel können unterschiedliche Werkstoffe angreifen. Deshalb müssen Pumpenkopf, Dichtungen, Schläuche, Sauglanze und Impfventil geprüft werden.

Auch Lagerung und Arbeitsschutz sind wichtig. Chemikaliengebinde sollten standsicher, eindeutig gekennzeichnet und je nach Medium mit geeigneter Auffangmöglichkeit aufgestellt werden. Sicherheitsdatenblatt und Produktinformation sind vor der Anwendung zu beachten.

Grenzen einer Standard-Dosieranlage

Eine mengenproportionale Dosieranlage dosiert abhängig von der Wassermenge. Sie misst aber nicht automatisch, ob der gewünschte Zielwert tatsächlich erreicht wird. Bei pH-Wert, Redoxwert, Leitfähigkeit oder anderen Regelgrößen kann zusätzliche Messtechnik erforderlich sein.

Auch bei stark schwankender Wasserqualität reicht eine reine Volumendosierung nicht immer aus. Dann muss geprüft werden, ob eine geregelte Dosieranlage mit Messwertaufnahme und Steuerung erforderlich ist.

Angaben für die Auswahl

Für die Auswahl einer passenden Dosieranlage sind folgende Angaben hilfreich:

• Dosieraufgabe und gewünschter Zielwert
• Dosiermittel und Konzentration
• Sicherheitsdatenblatt des Dosiermittels
• maximaler und minimaler Durchfluss
• Anschlussgröße der Rohrleitung
• Betriebsdruck an der Dosierstelle
• gewünschte Dosiermenge pro m³ Wasser
• Betriebsweise: kontinuierlich, chargenweise oder schwankende Entnahme
• Kanister-, Behälter- oder IBC-Entnahme
• vorhandene Chemikalienlagerung
• gewünschte Leermeldung oder Störmeldung
• Dosierstelle und verfügbare Mischstrecke
• vorhandene Wasseranalyse oder Prozessdaten
• Anforderungen an Messung, Regelung oder Dokumentation
• Aufstellort und Platzverhältnisse

Ohne Dosiermedium, Durchfluss und Zielwert lässt sich die Dosierpumpe nicht belastbar auswählen. Bei Chemikalien muss zusätzlich die Werkstoffbeständigkeit geprüft werden.
 

Häufige Fragen zu mengenproportionalen Dosieranlagen

Was ist eine mengenproportionale Dosieranlage?

Eine mengenproportionale Dosieranlage dosiert abhängig von der durchfließenden Wassermenge. Ein Wasserzähler gibt Impulse an die Dosierpumpe, die dann eine passende Menge Dosiermittel in den Wasserstrom fördert.

Warum ist ein Wasserzähler notwendig?

Der Wasserzähler erfasst den tatsächlichen Wasserverbrauch. Dadurch kann die Dosierung an die Wassermenge angepasst werden. Ohne Wasserzähler würde die Dosierung nicht mengenproportional erfolgen.

Was gehört zu einer Dosieranlage?

Typische Komponenten sind Wasserzähler, Dosierpumpe, Sauglanze, Dosierleitung und Impfventil. Je nach Ausführung können Leermeldung, IBC-Sauglanze, zweite Dosierpumpe, Messtechnik oder Armaturen ergänzt werden.

Wann ist eine Dosieranlage mit IBC-Entnahme sinnvoll?

Eine IBC-Entnahme ist sinnvoll, wenn größere Chemikalienmengen benötigt werden oder der Gebindewechsel seltener erfolgen soll. Wichtig sind geeignete Aufstellung, Auffangmöglichkeit, Sauglanze, Arbeitsschutz und Füllstandskontrolle.

Wann brauche ich zwei Dosierpumpen?

Zwei Dosierpumpen werden benötigt, wenn zwei unterschiedliche Dosiermittel getrennt dosiert werden sollen. Jede Chemikalie benötigt eine eigene Entnahme, Dosierleitung und geeignete Impfstelle.

Kann eine Dosieranlage Antiscalant dosieren?

Ja. Mengenproportionale Dosieranlagen werden häufig zur Antiscalant-Dosierung vor Umkehrosmose- und Nanofiltrationsanlagen eingesetzt. Die Dosiermenge muss zur Rohwasseranalyse und zur Membrananlage passen.

Kann eine Dosieranlage den pH-Wert regeln?

Eine einfache mengenproportionale Dosieranlage dosiert nach Wassermenge, misst aber den pH-Wert nicht automatisch. Für eine echte pH-Regelung wird zusätzliche pH-Messtechnik mit Steuerung benötigt.

Warum ist die Impfstelle wichtig?

Die Impfstelle bestimmt, wo das Dosiermittel in den Wasserstrom eingebracht wird. Sie muss so gewählt werden, dass sich das Dosiermittel ausreichend vermischt und keine lokalen Überkonzentrationen entstehen.

Was passiert, wenn das Dosiermittel leer ist?

Bei einer Sauglanze mit Schwimmerschalter kann die Pumpe stoppen und eine Störmeldung ausgeben. Dadurch wird verhindert, dass die Anlage ohne Dosiermittel weiterarbeitet.

Kann jede Chemikalie mit jeder Dosieranlage dosiert werden?

Nein. Dosierpumpe, Dichtungen, Schläuche, Sauglanze und Impfventil müssen zur Chemikalie und Konzentration passen. Vor dem Einsatz muss die Werkstoffbeständigkeit geprüft werden.

Welche Anschlussgröße brauche ich?

Die Anschlussgröße muss zur Rohrleitung und zum Durchfluss passen. Entscheidend sind minimaler und maximaler Durchfluss, Druckverlust, Impulsverhalten des Wasserzählers und die Einbausituation.

Welche Angaben werden für eine technische Rückfrage benötigt?

Hilfreich sind Dosiermittel, Konzentration, gewünschte Dosiermenge, Durchfluss, Betriebsdruck, Rohranschluss, Gebindegröße, Dosierstelle, Wasseranalyse, Zielwert und Angaben zur vorhandenen Anlage.