Schwefelwasserstoff in Brunnenwasser (Industrie): Chlorierung + Kontakttank + katalytische Filtration

Dieser technische Leitfaden erklärt, wie industrielle Anwender die Schwefelwasserstoff im Brunnenwasser (H₂S) mit Chlorung → Kontakttank → katalytische Filtration → Aktivkohle. Sie erhalten Dosierformeln, CT-Dimensionierung, Rückspülanforderungen, Sicherheitshinweise und eine praktische Stückliste. Schwerpunkt: gewerbliche/industrielle Brunnen, die Hotels, Schulen, Fabriken, Bauernhöfe und Campingplätze versorgen.

1) Was H₂S ist und warum es wichtig ist

Schwefelwasserstoff (H₂S) ist ein gelöstes Gas, das häufig in Grundwasserbrunnen vorkommt. Es verursacht den bekannten Geruch nach "faulen Eiern", schwarze Flecken und kann die Korrosion beschleunigen. In der Industrie beeinträchtigt es auch die nachgeschalteten Prozesse und die Kundenzufriedenheit. Im Gegensatz zu Eisen oder Mangan, die leicht Feststoffe bilden, ist H₂S ist volatil und profitiert von Oxidation mit Kontaktzeit vor der Filtration.

2) Diagnostizieren Sie, bevor Sie entwerfen

• Maßnahme: H₂S (Geruch/Feldkits), Fe, Mn, pH, Temperatur; beachten Sie Eisenbakterien oder Schleim.
• Durchfluss: Auslegungs- und Spitzenwert (m³/h oder gpm); verfügbarer Rückspülstrom und Abflusskapazität.
• Standortbeschränkungen: Richtlinien für den Umgang mit Chemikalien, Entlüftung, Platz, Elektrik, Ablassgenehmigungen.

Tipp: Wenn Eisenbakterien vorhanden sind, sollten Sie vor der Inbetriebnahme der neuen Anlage eine Stoßchlorung und eine gründliche Reinigung durchführen.

3) Bewährte Prozessabläufe (Industrie)

1. Lufteinspritzung (AIO) → Katalytische Medien - funktioniert bei leichtem Geruch, ist aber weniger stabil bei hohem H₂S oder Eisenbakterien.
2. Chlorung → Kontakttank → Katalytischer Filter → GAC - der robusteste Weg für Schwefelwasserstoff im Brunnenwasserkontrolliert auch Eisenbakterien.
3. Fortgeschrittene Oxidation (z. B. Peroxid/Ozon) - Spezialfälle oder hohe Belastungen; oft kombiniert mit einem Kontakttank und katalytischen Medien.

4) Schnellauswahl-Matrix

Zustand	Empfohlener Zug	Wichtige Hinweise
Mild im Geruch, niedriges Fe/Mn, stabiles Futter	AIO (Luft) → katalytische Medien	Geringste Wartung; Überprüfung der Rückspülkapazität
Mäßig-hoch H2S oder Eisenbakterien	→ Chlorierung Kontakttank → katalytischer Filter GAC	Höchst stabil; bietet zusätzliche Desinfektion und Geruchskontrolle
Sehr hohe Belastung oder besondere Zwänge	Peroxid/Ozon + Kontakttank → katalytischer Filter → GAC	Von Fall zu Fall planen; Entlüftung und Sicherheit gewährleisten

5) Chlordosierung und CT-Dimensionierung

Ziel: Beibehaltung einer kleinen Restmenge an freiem Chlor (~0,2-0,5 mg/L) am Auslass des Kontaktbehälters bei gleichzeitiger Bereitstellung ~5-10 Minuten der effektiven Kontaktzeit (CT). Entsprechend den örtlichen Vorschriften und nachgeschalteten Prozessen anpassen.

5.1 Dosierungsformel (Natriumhypochlorit)

L/h NaOCl ≈ (benötigte mg/L als Cl2 × Durchfluss m³/h × 1000) ÷ (verfügbares Chlor der Lösung, mg/L)

Beispiel: Dosis 2 mg/L bei 10 m³/h mit ~10% NaOCl (~100.000 mg/L) → 0,2 L/h (Sicherheitsmarge für Nachfrageschwankungen hinzufügen).

5.2 Berechnung der Kontaktzeit (CT)

CT (min) = (Effektives Volumen des Kontakttanks, L) ÷ (Durchfluss, L/min)

• Verwenden Sie eine Schallwand Kontakttank aus rostfreiem Stahl zur Verhinderung von Kurzschlüssen; Entlüftung zur Gasfreisetzung vorsehen.
• Sorgen Sie für eine Absperrung/Bypass und eine Probenahmeöffnung am Auslass, um die Restmenge und Geruchsbeseitigung zu überprüfen.

6) Katalytische Filtration und Rückspülung

• Medien: Katalox Light / Grünsand+ / MnO₂-reiche Medien; typisch Leistung ~8-12 gpm/ft², Rückspülung ~12-15 gpm/ft².
• Auslegung mit Differenzdruckmessgeräten; Rückspülung bis zur Klarheit. Wenn Pumpe/Abfluss die Rückspülung einschränken, kleinere Gefäße parallel einsetzen oder eine eigene Rückspülpumpe hinzufügen.
• Halten Sie den pH-Wert in einem günstigen Bereich (nahezu neutral oder leicht alkalisch) für die Oxidation und die Leistungsfähigkeit der Medien.

7) Kohlenstoffpolieren und letzte Schritte

• GAC entfernt Restchlor und verbessert Geschmack/Geruch nach der katalytischen Filtration.
• Für Trinkwassernutzung UV-Desinfektion nach Vorschrift hinzufügen; vor Inbetriebnahme Rückstände und Geruchsfreiheit prüfen.
• Dokumentieren Sie die Ausgangssituation bei der Inbetriebnahme: Restmenge am Auslass des Kontakttanks, ΔP über den Filtern, Durchfluss und ORP.

8) Materialien, Sicherheit und Instrumentierung

• Gefäße: Kontaktbehälter SS304/316LFRP/SS-Druckfilter mit Verteilern und automatischen Ventilen.
• Dosierung: Dosierpumpe + Lösungstank + statischer Mischer; ORP-/Chlorfreiheitsmonitor am Ausgang des Kontakttanks hinzufügen.
• Sicherheit: Belüftung, sekundärer Einschluss, Augenspülung/Dusche, SOPs für Chemikalien und Personalschulung.

Ähnliche Produkte:

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• Rechner für die Wasseraufbereitung

9) Stücklistenvorlage + CTA (Stückliste)

• Dosiervorrichtung: Dosierpumpe (0-4 L/h einstellbar), Lösungsbehälter, Absperrventile, Kalibriersäule
• Kontakt Tank: Edelstahltank mit Schikanen, Entlüftung und Probenahmeöffnung; ausgelegt für 5-10 min CT
• Katalytischer Filter: FRP/SS-Behälter, Medienbeladung gemäß Spezifikation, automatisches Rückspülventil, ΔP-Messgeräte
• Polieren: GAC-Filter; optional UV für Trinkwasseranwendungen
• Instrumentierung: ORP/chlorfreies Chlor, Durchflussmesser, Druckmesser; Protokollierung in PLC/HMI
• Dokumente: P&ID, Layout, Checklisten für Inbetriebnahme und Inbetriebnahme

10) FAQ

Reicht Luftinjektion bei Schwefelwasserstoff im Brunnenwasser aus?

Sie kann helfen, wenn der Geruch gering und das Wasser stabil ist, aber die Chlorung mit Kontaktzeit ist robuster bei mäßig hohem H₂S und Eisenbakterien.

Wie viel Kontaktzeit benötige ich?

Als praktischer Ausgangspunkt sollten Sie für ~5-10 Minuten effektive CT in einem Tank mit Schwallblechen auslegen und die Leistung vor Ort überprüfen. Passen Sie die Werte entsprechend den örtlichen Vorschriften und den nachgeschalteten Prozessen an.

Brauche ich immer Aktivkohle?

Empfohlen nach der Chlorung zur Entfernung von Restchlor und zur Verbesserung von Geschmack und Geruch; schützt auch die nachgeschalteten Anwender.

Was ist, wenn meine Pumpe nicht genug Rückspülung liefern kann?

Verwenden Sie kleinere parallele Gefäße mit gestaffelter Rückspülung, fügen Sie eine eigene Rückspülpumpe hinzu oder setzen Sie verstärkt auf chemische Oxidation mit ausreichender Stromwandlung, um die Belastung pro Gefäß zu verringern.

11) Referenzen (extern)

• EPA - Grundwasser & Trinkwasser (Übersicht)
• CDC - Private Brunnen: Grundlagen der Prüfung und Behandlung

Stark Water Engineering Team