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Einleitung

UV-Bestrahlungseinheiten sind seit langer Zeit in der Trinkwasseraufbereitung im Einsatz. Dort dienen sie hauptsächlich zur Desinfektion von verkeimten Wässern. In den 90er Jahren wurden die Einsatzmöglichkeiten für die Badewasseraufbereitung untersucht. Sie bestehen in der Beseitigung unerwünschter Wasserinhaltsstoffe, sowie der Bekämpfung chlorresistenter Keime.

 

So stellte sich beispielsweise heraus, daß Legionellen sehr empfindlich gegen die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht reagieren.

 

Bei UV-Bestrahlungseinheiten gibt es in der Wasseraufbereitung im Wesentlichen zwei verschiedene Strahlertypen: den Niederdruckstrahler und den Mitteldruckstrahler.

 

Kernstück bei den Bestrahlungseinheiten ist eine Quecksilberdampflampe, in der ein Lichtbogen gezündet wird. Der Gasdruck beträgt bei Niederdruckstrahlern lediglich etwa 1 mbar, wogegen bei Mitteldruckstrahlern der Gasdruck bis auf etwa 1 bar erhöht wird.

 

Hinsichtlich ihres Strahlungsverhaltens unterscheiden sich Mitteldruckstrahler und Niederdruckstrahler signifikant.

 

Niederdruckstrahler werden in der Hauptsache zur Trinkwasserdesinfektion eingesetzt. Ihre Hauptmerkmale lassen sich wie folgt charakterisieren:

  • Maximum der Strahlungsintensität bei 254 nm, "Linienstrahler", d.h. stark monochromatisches Licht; kaum Strahlung in anderen Wellenlängen
  • Sehr hohe Strahlungsausbeute, wenig Abwärme
  • Sehr gute Keimtötung ohne Einsatz von Chemikalien

 

Mitteldruckstrahler werden industriell weitgehend zur Photooxidation von Wasserinhaltsstoffen (z.B. AOX-Reduzierung) eingesetzt. Sie lassen sich im Wesentlichen folgendermaßen charakterisieren:

  • Wesentlich breitbandigeres Spektrum als Niederdruckstrahler
  • Geringere Strahlungsausbeute, höhere Abwärme
  • Photochemische Reaktionen mit Wasserinhaltsstoffen und Oxidations- / Desinfektionschemikalien (z.B. H2O2, HOCl, etc.)

 

Die genaue Zusammensetzung der Emissionskurve eines Mitteldruckstrahlers ist stark von den Strahlerparametern (Füllung der Röhre / Druckbereich des Strahlers / etc.) abhängig. Hier gilt es ein Optimum aus diesen Parametern für die aufzuoxidierenden Wasserinhaltsstoffe zu finden.

 

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Spektrale Emission eines Niederdruck-strahlers
Spektrale Emission eines Mitteldruck-strahlers