Zur Kontrolle und Verringerung von mikrobiologischen Verun- reinigungen und zur Verhinderung von biologischem Bewuchs werden wasserführende Systeme häufig mit Bioziden behandelt.

Solche wasserführenden Systeme sind z. B. Kühlwassersysteme, die z. B. mit Fluß-, Brack-oder Meerwasser betrieben werden, oder auch Trinkwassersysteme.

Während in Trinkwässern die Behandlung mit Bioziden im Allje- meinen die Bildung von gesundheitsschädlichen bzw. geruchsbe- einflussenden Bestandteilen (Kolliforme, Viren) verhindern soll, liegt der Schwerpunkt der Behandlung von Kühlwässern zusätzlich in der Vermeidung von Ablagerungen, die in den Wärmetauschern des Kühlwassersystems den Wärmeübergang ver- schlechtern. Die Ablagerungen können aus schleimbildenden Bakterien, aus Algen, aus Muscheln oder aus anderen organi- schen Bestandteilen bestehen.

In beiden Fällen werden zur Bekämpfung der Wasserverunreini- gung und des biologischen Bewuchses bisher vor allem Chlor (Cl2) Natriumhypobromid (NaOBr) und Natriumhypochlorid (NaOCl) verwandt. Die biozide Wirkung wird in erster Linie durch die mit Wasser entstehende undissoziierte hypochlorige Säure (HOCl) nach Cl + H20 <-> HclO

verursacht. In neuerer Zeit wird auch vermehrt Chlordioxid (ClOs) als Biozid verwendet, da es hervorragende algizide und bakterizide Wirkung besitzt und im Gegensatz zu NaOCl und C12 nicht zur Bildung von Haloformen, die in manchen Ländern als gesundheitsgefährdend eingestuft werden, neigt. Näheres zu diesen Aspekten ist den Büchern"Kühlwasser", Hans-Dietrich Held, Vulkanverlag Dr. W. Klasen, Essen 1984,3. Aufl., S.

193 ff ;"Handbook of Chlorination and Alternative Desinfect- ants", G. Clifford White, Wiley Interscience, 4"'"edition, S.

1154 ;"Wasser", Karl Höll, Walter de Gruyter und Co., Berlin 1970,5. Aufl., S. 411 und 75 entnehmbar.

Die Erfindung geht von der Beobachtung aus, daß die Biozidzu- gabe das Redox-Potential des Wassers erhöht, wodurch es zu einer erhöhten Korrosionsgefahr kommen kann.

Aufgabe der Erfindung ist demnach die Angabe eines Verfahrens zur Verringerung biologischer Verunreinigungen in einem wasserführenden System mit verschiedenen Anlageteilen, bei dem zusätzlich zu einer hinreichend hohen Vermeidung biologi- scher Verunreinigungen die Korrosionsgefahr in dem wasserfüh- renden System verringert wird. Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines entsprechenden wasserführenden Systems.

Erfindungsgemäß wird die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Verringerung biologischer Ver- unreinigungen in einem verschiedene Anlagenteile aufweisen- den, wasserführenden System, bei dem ein die biologischen Verunreinigungen verminderndes Biozid in das Wasser zugegeben wird, wobei mindestens eines der Anlagenteile ein korrosions- kritisches Anlagenteil ist, und wobei die Biozidkonzentration im Wasser angepaßt an die Korrosionsanfälligkeit des korrosi- onskritischen Anlagexlteils im Bereich dieses Anlagenteils eingestellt wird.

Mit der Erfindung wird somit der neue Weg eingeschlagen, die Biozidkonzentration lokal unterschiedlich in dem wasserfüh- renden System einzustellen. Dabei wird die lokal unterschied- liche Biozidkonzentration im Wasser im Hinblick auf die ver- schiedenen Korrosionsanfälligkeiten der Anlagenteile in dem wasserführenden System angepaßt. Während somit korrosionsun- kritische Anlagenteile des wasserführenden Systems mit einer so hohen Biozidkonzentration beaufschlagt werden, daß die Ausbildung biologischer Verunreinigungen hinreichend klein bleibt, wird im Bereich korrosionskritischer Anlagenteile die Biozidkonzentration verringert, um durch das damit gleichzei- tig verringerte Redox-Potential eine verringerte Korrosion in dem korrosionskritischen Anlagenteil zu erreichen. Es hat sich gezeigt, daß trotzdem die Ausbildung biologischer Verun- reinigungen auch in diesem Anlagenteil hinreichend klein ge- halten werden können. Zudem können zusätzliche Reinigungssy- steme speziell für ein solches korrosionskritisches Anlagen- teil vorgesehen werden.

Bevorzugtermaßen wird die Biozidkonzentration durch Zugabe eines Abbaustoffes zum Wasser, durch den das Biozid abgebaut wird, eingestellt. Ein solcher Abbaustoff verringert somit durch Neutralisierung oder Zersetzung des Biozides die Bio- zidkonzentration im Wasser. Eine solche Abbaustoffzugabe er- möglicht in einfacher Weise die lokale Einstellung einer Bio- zidkonzentration.

Vorzugsweise wird so viel Abbaustoff zugegeben, daß das Re- doxpotential des Wassers unterhalb eines für den korrosions- kritischen Anlagenteil charakteristischen Wertes für ein Lochkorrosionspotential liegt. Gerade bei einer homogenen Ma- terialwahl des korrosionskritischen Anlagenteils kann ein Lochkorrosionspotential für eben dieses Material angegeben werden, oberhalb dessen eine verstärkte Korrosion einsetzt.

Durch die dosierte Zugabe des Abbaustoffs so, daß gerade so viel Biozid abgebaut oder neutralisiert wird, daß das Redox- potential des Wassers unterhalb des Lochkorrosionspotentials

liegt, ist mit der weitgehenden Verminderung der Korrosions- gefährdung immer noch eine biozide Wirkung durch das verblei- bende Biozid vorhanden. Durch den Abbaustoff wird also das Biozid nicht vollständig entfernt, sondern gerade so weit, daß die Korrosionsgefahr ausreichend gesenkt ist.

Bevorzugtermaßen wird als Abbaustoff ein Reduktionsmittel zu- gegeben. Mit diesem Reduktionsmittel wird die oxidierende Wirkung des Biozides neutralisiert. Geeignet ist dafür z. B. die Zugabe von Natriumhydrogensulfit.

Bevorzugtermaßen wird als Abbaustoff ein Oxidationsmittel zu- gegeben, weiter bevorzugt Wasserstoffperoxid. Dies ist ein ganz neuer Ansatz für den Abbaustoff, der auf den ersten Blick abwegig wirkt, da zu dem bereits als Oxidationsmittel wirkenden Biozid weiteres Oxidationsmittel hinzugegeben wird.

Die ja gerade korrosionsgefährdende Wirkung der Anhebung des Redoxpotentials wird somit auf den ersten Blick sogar eher verstärkt. Die geeignete Wahl des Oxidationsmittels führt aber überraschenderweise zu einem drastischen Abbau des B- zides, so daß in Summe eine Reduzierung des Redoxpotentiales folgt. Gerade Wasserstoffperoxid ist schon in kleinsten Men- gen geeignet, etwa die Chlordioxidkonzentration im Wasser drastisch zu mindern. Versuche haben gezeigt, daß z. B. die Zugabe von 10 ppm Wasserstoffperoxid das Redoxpotential von wäßrigen, Chlordioxid-haltigen Natriumchloridlösungen inner- halb weniger Sekunden um 200 bis 400 mV senkt. Mit der Zugabe von Wasserstoffperoxid ist somit eine sehr schnelle Regulie- rung des Redoxpotentials möglich. Darüber hinaus ist Wasser- stoffperoxid in den notwendigen Konzentrationen physiologisch unbedenklich und stellt gleichzeitig ebenfalls ein Biozid dar.

Vorzugsweise wird die Biozidkonzentration im Wasser über Mes- sung des Redoxpotentials des Wassers bestimmt. Hierdurch wird es möglich, die Zugabe des Abbaustoffs an eine tatsächlich aktuell vorliegende Biozidkonzentration anzupassen und da-

durch sehr genau die Abbaustoffmenge auf den höchstens not- wendigen Wert einzustellen. Vorzugsweise wird die Biozidkon- zentration aus dem gemessenen Redoxpotential anhand einer Ka- librierkurve bestimmt. Eine solche Kalibrierkurve gibt das Redoxpotential für das jeweils verwendete Wasser in Abhängig- keit der Biozidkonzentration an. Die Eigenschaften des ver- wendeten Wassers sind zu berücksichtigen, da bei gleicher Biozidkonzentration ganz unterschiedliche Redoxpotentiale aufgrund übriger Wasserinhaltsstoffe in den verschiedenen Wässern auftreten können. Aus der Kalibrierkurve ist somit mit dem gemessenen Wert für das Redoxpotential der Wert für die Biozidkonzentration ablesbar.

Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung der Biozidkonzentration in einer unmittelbar vor dem korrosionskritischen Anlagenteil liegenden Reaktionsstrecke des wasserführenden Systems. Wei- ter bevorzugt erfolgt die Zugabe des Abbaustoffs in der Reak- tionsstrecke. Die Verminderung des Redoxpotentials durch die Zugabe des Abbaustoffs setzt somit in der unmittelbar vor dem korrosionskritischen Anlagenteil angeordneten Reaktions- strecke ein. Dazu wird zunächst die Biozidkonzentration lokal am Anfang der Reaktionsstrecke gemessen und der Abbaustoff entsprechend der aus der Messung ableitbaren erforderlichen Menge zugegeben. Die Reaktion des Abbaustoffs mit dem Biozid erfolgt über einen gewissen Teil der Reaktionsstrecke hinweg.

Tritt das so behandelte Wasser in den korrosionskritischen Anlagenteil ein, so ist das Redoxpotential bereits auf den für eine Korrosion unkritischen Wert gesenkt. Selbstverständ- lich kann nach Durchlaufen des korrosionskritischen Anlagen- teils wiederum Biozid in das Wasser eingespeist werden, um die erforderliche Vermeidung biologischer Verunreinigungen für die nachfolgenden Anlagenteile aufrechtzuerhalten.

Bevorzugtermaßen isL das wasserführende System ein Kühlwas- serkreislauf eines Dampfturbinenkraftwerks. Weiter bevorzugt ist das korrosionskritische Anlagenteil ein Kondensator für Dampf aus einer Dampfturbine. Gerade in einem ausgedehnten

Kühlwasserkreislauf eines Kraftwerks liegen unterschiedlich- ste Anlagenteile mit unterschiedlicher Empfindlichkeit hin- sichtlich ihrer Korrosion vor. Die lokal unterschiedliche Einstellung der Biozidkonzentration trägt der unterschiedli- chen Anfälligkeit gegenüber biologischen Verunreinigungen und der unterschiedlichen Korrosionsanfälligkeit Rechnung. Ein Kondensator für Dampf aus einer Dampfturbine wird in zahlrei- chen Rohren von Kühlwasser durchflossen. Um diese ausgedehnte Verrohrung korrosionsfest zu gestalten, mußte in der Vergan- genheit je nach Kühlwasserbeschaffenheit auf teuere, korrosi- onsfeste Materialien zurückgegriffen werden, da der gesamte Kühlwasserkreislauf einer hohen Biozidkonzentration unterwor- fen war. Durch die lokale Reduktion der Biozidkonzentration im Bereich des Kondensators ist es möglich, billigere Mate- rialien für die Berohrung zu verwenden.

Erfindungsgemäß wird die auf ein wasserführendes System ge- richtete Aufgabe gelöst durch ein wasserführendes System mit einem korrosionskritischen Anlagenteil und einer Biozidzu- gabe-Einrichtung für die Zugabe von biologische Verunreini- gungen verringerndem Biozid zum Wasser, wobei eine Abbau- stoffzugabe-Einrichtung für eine Zugabe eines Abbaustoffes zum Wasser in einer vor dem korrosionskritischen Anlagenteil liegenden Reaktionsstrecke vorgesehen ist und wobei eine Zu- gabe des Abbaustoffes die Biozidkonzentration im Wasser senkt.

Die Vorteile für ein solches wasserführendes System ergeben sich entsprechend den obigen Ausführungen zu den Vorteilen des Verfahrens zur Verringerung biologischer Verunreinigungen in einem wasserführenden System.

Vorzugsweise ist eine Meßeinrichtung zur Messung des Redoxpo- tentiales des Wassers in der Reaktionsstrecke vorgesehen.

Bevorzugtermaßen ist die Abbaustoff-Zugabeeinrichtung mit ei- nem Oxidationsmittel-Reservoir, insbesondere mit einem Was- serstoffperoxid-Reservoir, verbunden.

Das wasserführende System ist bevorzugt als Kühlwasserkreis- lauf eines Dampfturbinenkraftwerks ausgebildet. Weiter bevor- zugt ist das korrosionskritische Anlagenteil dabei ein Kon- densator für Dampf einer Dampfturbine.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch und nicht maß- stäblich ein Dampfturbinenkraftwerk 1. Ein Kühlwasserkreis- lauf 3 ist als ein wasserführendes System Teil des Dampftur- binenkraftwerks 1. In einem Kühlturm 5 wird Kühlwasser 7 des Kühlwasserkreislaufs 3 gekühlt. Das Kühlwasser 7 ist in einem Kühlwassersammelbehälter 8 als Ausgleichsbehälter gespei- chert. Dem Kühlmittelsammelbehälter 8 wird das Kühlwasser 7 als Rohwasser über die Zuleitung 9 zugeführt. Ein Biozid 11 wird über eine Biozid-Zugabeeinrichtung 12 dem Kühlwasser 7 in der Zuleitung 9 zugesetzt. Durch dieses Biozid 11 werden biologische Verunreinigungen, wie Algen, Bakterien oder son- stige Ablagerungen bildende Bestandteile, abgebaut. Als Bio- zid 11 wird in der Regel Chlor oder Chlordioxid verwendet.

Eine Meßeinrichtung 14 dient der Messung des Redoxpotentials des Kühlwassers 7. Aus dem Redoxpotential kann z. B. über eine geeignete Kalibrierkurve die Biozidkonzentration im Kühlwas- ser 7 bestimmt werden. Abhängig von dieser Biozidkonzentra- tion wird aus einem Oxidationsmittelreservoir 16 ein Abbau- stoff 13-hier Wasserstoffperoxid-mittels einer Abbau- stoff-Zugabeeinrichtung 15 dem Kühlwasser 7 zugesetzt. Die Messung der Biozidkonzentration mittels der Meßeinrichtung 14 und auch die Zugabe des Abbaustoffs 13 erfolgen in einer Re- aktionsstrecke 17 des Kühlkreislaufs 3. Diese Reaktion- strecke 17 ist einem ein korrosionskritisches Anlagenteil darstellenden Kondensator 19 vorgeschaltet. In der Reaktion- strecke 17 erfolgt mittels des Abbaustoffs 13 ein Abbau oder eine Neutralisierung des Biozides 11. Vor Eintritt des Kühl-

wassers 7 in den Kondensator 19 ist somit die Biozidkonzen- tration so weit gesenkt, daß durch das damit nur noch vorlie- gende Redoxpotential des Kühlwassers 7 keine nennenswerte Korrosionsgefährdung für den Kondensator 19 vorliegt. Nach Durchlaufen des Kondensators 19 wird dem Kühlwasser 7 über eine weitere Biozid-Zuführungseinrichtung 23 erneut Biozid 11 zugesetzt, um die dem Kondensator 19 folgenden Leitungen des Kühlwasserkreislaufs 3 vor biologischen Verunreinigungen zu schützen.

Der Kondensator 19 dient zur Kondensierung von Dampf einer Dampfturbine 29. Dem Kondensator 19 wird kondensiertes Wasser entnommen und einem Speisewasserbehälter 25 zugeführt. Vom Speisewasserbehälter 25 gelangt das Speisewasser zu einem Dampferzeuger 27. Der dort erzeugte Dampf wird der Dampftur- bine 29 zugeleitet. Der weitgehend entspannte Dampf aus der Dampfturbine 29 wird dem Kondensator 19 zugeführt, wo er über die Kühlwirkung des Kühlkreislaufs 3 zu Wasser kondensiert.

Der Kondensator 19 weist hierzu eine sehr aufwendige Beroh-- rung für das Kühlwasser 7 auf. Um diese Berohrung korrosions- fest auszuführen, müssen je nach Beschaffenheit des Kühlwas- sers 7 und der damit notwendigen Zusetzung von Biozid 11 teuere, korrosionsfeste Materialien verwendet werden. Durch die lokale Absenkung der Biozidkonzentration im Kühlwasser 7 durch die Zugabe des Abbaustoffs 13 wird das Redoxpotential des Kühlwassers 7 so weit gesenkt, daß es unter einer Loch- korrosionsschwelle für die Berohrung des Kondensators 19 liegt. Damit ist die Korrosionsfestigkeit auch bei einer Ver- wendung billigerer Materialien für die Berohrung gewährlei- stet. Gleichzeitig wird aber die biozide Wirkung im übrigen Kühlwasserkreislauf 3 nicht beeinträchtigt. Als Abbaustoff 13 wird vorzugsweise Wasserstoffperoxid eingesetzt. Überraschen- derweise genügen bereits geringste Mengen von Wasserstoffper- oxid, um gerade bei einer Chlordioxid-Zusetzung als Biozid die Biozidkonzentration schnell und effektiv zu senken. Dies ist um so überraschender, als Wasserstoffperoxid ebenfalls ein Biozid mit oxidierender Wirkung darstellt. Durch den überproportional starken Abbau des Biozides durch das Wasser- stoffperoxid wird aber trotzdem das Redoxpotential im Kühl- wasser 7 gesenkt.