Eine Wasser- oder Abwasseraufbereitungsanlage fördert große Mengen an Wasser, doch die Pumpen, die über den zuverlässigen Betrieb der Anlage entscheiden, sind diejenigen, die Chemikalien fördern. Natriumhypochlorit zur Desinfektion, Eisenchlorid und Alaun zur Koagulation, Polymer zur Flockung, Kalk und Lauge oder Säure zur pH-Regelung – diese Stoffe sind korrosiv, manche sind giftig, und einige müssen auf einen engen Sollwert dosiert werden, sonst kommt es zu Prozessabweichungen. Die Pumpen für das Rohwasser sind in der Regel Kreisel- oder Tauchpumpen und gut bekannt. Bei den Pumpen für den Chemikalienumschlag treten in den Anlagen immer wieder Probleme auf: Dichtungen, die bei Hypochlorit versagen, Dosierpumpen, die bei ausgasendem Bleichmittel gasbinden, und durchkorrodierte Koagulierungsleitungen. Dieser Leitfaden befasst sich mit der zweiten Gruppe.
Seit über einem Jahrzehnt liefern wir Magnetkupplungs- und Magnetgetriebepumpen an kommunale und industrielle Wasseraufbereitungsanlagen. Dieser Leitfaden behandelt die Auswahl von Pumpen für chemische Anwendungen in Wasser- oder Abwasseraufbereitungsanlagen – Dosierung von Desinfektionsmitteln, Dosierung von Koagulierungs- und Flockungsmitteln, pH-Wert-Einstellung und Förderung korrosiver Chemikalien – unter Berücksichtigung der Anforderungen an Materialverträglichkeit, Gasführung und Dosiergenauigkeit, die den Einsatz von Pumpen für den Umgang mit Chemikalien von der reinen Wasserförderung unterscheiden.
1. Die Chemikalienhandhabungsstationen in einer Wasseraufbereitungsanlage
Abgesehen von den Förderaufgaben für Roh- und Reinwasser, die in den Bereich der herkömmlichen Kreiselpumpen fallen, gibt es im chemischen Bereich einer Aufbereitungsanlage folgende Pumpenaufgaben, die jeweils unterschiedliche Anforderungen an die Fördermedien und die Genauigkeit stellen:
● Dosierung von Desinfektionsmitteln — dosierte Zugabe von Natriumhypochlorit (und manchmal auch anderen Oxidationsmitteln) in den Wasserstrom bis zum Erreichen eines kontrollierten Restgehalts.
● Dosierung von Flockungsmitteln — Zugabe von Eisenchlorid, Aluminiumsulfat (Alum) oder Polyaluminiumchlorid (PAC), um die Ladung der Partikel zu neutralisieren, sodass sich die Feststoffe zu Klumpen verbinden.
● Dosierung von Flockungsmitteln — Dosierung der Polymer-/Polyelektrolytlösung bei geringem Durchfluss mit gleichmäßiger, pulsationsfreier Abgabe, damit sich die Flocken ordnungsgemäß bilden.
● Dosierung zur pH-Einstellung — Dosierung von Kalk oder Natronlauge zur Anhebung des pH-Werts oder von Schwefelsäure zu dessen Senkung; beide sind korrosiv.
● Umschlag von korrosiven Chemikalien in Großmengen — Umfüllen von Hypochlorit, Eisenchlorid und Säure aus Großlagern und Transporttanks in Tagestanks.
● Schlamm und Aufbereitungschemie — Dosierung in die Phasen der Eindickung, Entwässerung und Schlammaufbereitung auf der Abwasserseite.
Vier Anforderungen sind dabei entscheidend: die Materialverträglichkeit mit stark oxidierenden und sauren Chemikalien, die Fähigkeit, ausgasende Flüssigkeiten wie Natriumhypochlorit ohne Gasbindung zu fördern, eine Dosiergenauigkeit, die den Prozesssollwert einhält, sowie die absolute Dichtheit gegenüber giftigen und korrosiven Chemikalien. Diese Punkte bestimmen die Wahl der Pumpe an jeder Station.
2. Natriumhypochlorit: Die härteste Aufgabe im Alltag
Natriumhypochlorit (NaOCl) in Industriekonzentration, üblicherweise 5–15 %, ist die anspruchsvollste Routinechemikalie in der Anlage. Es wirkt stark oxidierend, greift die meisten Metalle an und – was den Anlagen oft Probleme bereitet – es setzt Gase frei. Zwei Fehlerarten treten besonders häufig auf und müssen gemeinsam angegangen werden:
● Sachbeschädigung. Hypochlorit greift Aluminium, Gusseisen und handelsüblichen Edelstahl an. Der medienberührte Bereich muss aus nichtmetallischem Material bestehen oder mit Fluorpolymeren ausgekleidet sein – PVDF, PTFE, ETFE oder PFA – und mit Siliziumkarbidlagern sowie Samarium-Kobalt-Magneten ausgestattet sein, die chemisch beständig sind. Eine gängige, langlebige Konfiguration ist ein Gusseisengehäuse mit einer dicken ETFE- oder PTFE-Auskleidung: metallische Festigkeit mit einer inerten, mit der Flüssigkeit in Berührung kommenden Oberfläche. Die Verwendung von blankem Metall garantiert hier eine kurze Lebensdauer der Pumpe.
● Ausgasung und Gasbindung. Hypochlorit zersetzt sich langsam und setzt dabei Gas frei. Bei einer herkömmlichen Membrandosierpumpe sammelt sich dieses Gas im Pumpenkopf an, sodass die Pumpe letztendlich eine Gasblase komprimiert, anstatt Flüssigkeit zu fördern – sie läuft zwar weiter, stoppt aber die Dosierung. Diese Gasansammlung gilt allgemein als das größte Problem bei der Chlorung. Die Lösung ist eine Pumpe, die mit eingeschlossenem Gas zurechtkommt. Regenerative Turbinen-Wirbelhydraulik bewältigt 10–15 % eingeschlossenes Gas, ohne die Ansaugleistung zu verlieren. Genau diese Eigenschaft benötigt Hypochlorit, und genau deshalb eignen sich dichtungslose Wirbelpumpen besser für diese Aufgabe als eine einfache Membrandosierpumpe bei der Dosierung von ausgasendem Bleichmittel.
Für die Dosierung und Förderung von Hypochlorit bieten wir AMC-F PTFE-ausgekleidete Magnetkupplungspumpe bietet die mit Fluorpolymer ausgekleidete, dichtungslose und gasbeständige Kombination, die diese Anwendung erfordert. Unsere Erfahrung mit Regenerativturbinen liegt in unserer Leitfaden zur Auswahl von industriellen Wirbelpumpensowie die allgemeinen rechtlichen Rahmenbedingungen auf unserer Seite zu korrosionsbeständigen Pumpenlösungen.
3. Dosierung von Flockungsmitteln: Eisenchlorid, Alaun und PAC
Flockungsmittel neutralisieren die Ladung feiner Schwebeteilchen, sodass diese sich zusammenballen und entfernt werden können. Die gängigen Mittel – Eisen(III)-chlorid, Aluminiumsulfat, Polyaluminiumchlorid – sind korrosiv und im Falle von Eisen(III)-chlorid zudem eine starke Säure und leicht abrasiv. Zwei Anforderungen:
● Materialverträglichkeit. Eisenchlorid ist ätzend und giftig und greift die meisten Metalle an; daher sind nichtmetallische oder ausgekleidete Konstruktionen aus PVDF, PTFE oder PVC erforderlich. Auch Aluminiumchlorid und PAC werden in nichtmetallischen oder ausgekleideten, mit der Flüssigkeit in Berührung kommenden Teilen verarbeitet. Die mit Fluorpolymer ausgekleidete Pumpen mit Magnetantrieb deckt den aggressivsten Bereich dieses Spektrums ab.
● Präzise, reproduzierbare Dosis. Die Dosiermenge des Flockungsmittels wird an die Trübungswerte und den Durchfluss angepasst. Eine Überdosierung verschwendet Chemikalien und verändert den pH-Wert; eine Unterdosierung lässt Feststoffe durch. Die volumetrische Wiederholgenauigkeit ist entscheidend, weshalb für die Dosierung eine Verdrängerpumpe und für den Transport großer Mengen eine dichtungslose, ausgekleidete Pumpe bevorzugt wird.
Für den Transport von Koagulierungsmitteln ist die mit PTFE ausgekleidete Pumpe AMC-F für Eisenchlorid und aggressivere Koagulierungsmittel geeignet. Für die dosierte Zugabe von Koagulierungsmitteln ist die MDC-K-Magnetzahnradpumpe liefert eine reproduzierbare volumetrische Leistung, und wo Edelstahl kompatibel ist, ist die MDW-Edelstahl-Wirbelmagnetpumpe ist eine kostengünstigere Transferoption. Eisenchlorid wird auch als Ätzmittel für Leiterplatten verwendet, daher findet sich dieselbe Pumpenlogik in unserem Leitfaden zur Auswahl von Pumpen für die Galvanik und die Leiterplattenherstellung.
4. Flockungsmitteldosierung: Pulsationsfreie Polymerdosierung bei geringem Durchfluss
Nach der Koagulation verbindet ein Polymerflockungsmittel die kleinen Klümpchen zu größeren, absetzbaren Flocken. Die Dosierung des Polymers stellt eine andere Herausforderung dar als die Dosierung des Koagulierungsmittels: Der Durchfluss ist gering, die Polymerlösung ist viskos und scherempfindlich, und die Dosierung muss gleichmäßig erfolgen. Drei Punkte:
● Gleichmäßiger, pulsationsfreier Durchfluss. Eine pulsierende Dosierung zersetzt sich bildende Flocken und führt zu uneinheitlichen Ergebnissen. Eine gleichmäßige, pulsationsarme Förderung ermöglicht eine ordnungsgemäße Flockenbildung. Dies spricht eher für Pumpentypen mit kontinuierlicher Förderung als für solche mit kolbenartiger Förderung.
● Geringe Scherbeanspruchung. Polymerketten sind lang und scherempfindlich; übermäßige Scherbeanspruchung führt zu einer Zersetzung des Polymers und beeinträchtigt dessen Brückenbildung. Eine schonende Behandlung bewahrt die Flockungsleistung, daher spielen Pumpendrehzahl und Hydraulik eine wichtige Rolle.
● Präzise Durchflussmessung bei geringen Durchflussmengen. Das Polymer wird mit geringem Durchfluss und hoher Genauigkeit dosiert. Magnetgetriebene Zahnradpumpen sorgen für eine wiederholgenaue volumetrische Förderung bei geringem Durchfluss, ohne dass es zu Leckagen an Dichtungen kommen kann. Für die Dosierung kleiner Mengen an Polymer und Additiven bieten unsere MDC-M Mikro-Mini-Magnetzahnradpumpe ist für diese Aufgabe geeignet, wobei das MDC-K für höhere Polymerdurchsätze vorgesehen ist. Das Verdrängungsprinzip, das der präzisen Dosierung zugrunde liegt, ist in unserem Funktionsweise und Auswahlhilfe für Verdrängerpumpen.
5. pH-Einstellung und Transport korrosiver Chemikalien
Die pH-Regulierung schützt die Anlage und gewährleistet die Einhaltung der Einleitungsgrenzwerte. Kalk und Lauge erhöhen den pH-Wert, Schwefelsäure senkt ihn. Da die Säuren und konzentrierte Lauge stark korrosiv sind, muss bei der Auswahl der Materialien für die Dosier- und Förderpumpen sorgfältig vorgegangen werden:
● Säuredosierung. Schwefelsäure zur pH-Senkung greift die meisten Metalle an und erfordert medienberührte Teile aus PVDF, PTFE oder PFA. Eine dichtungslose, ausgekleidete Pumpe beseitigt sowohl das Korrosionsrisiko als auch die Gefahr von Dichtungsleckagen bei dieser gefährlichen Säure.
● Umgang mit Ätzmitteln und Kalk. Natronlauge ist in begrenztem Umfang mit 316L verträglich, bei höheren Konzentrationen und Temperaturen ist jedoch eine mit Fluorpolymer ausgekleidete Konstruktion sicherer. Kalkschlamm wirkt abrasiv und erfordert abriebfeste medienberührte Teile sowie eine geeignete Handhabung der Feststoffe.
● Füllgutübertragung vom Lieferfahrzeug in den Tagestank. Hypochlorit, Eisenchlorid und Säure werden per Tankwagen angeliefert und in Tagestanks gepumpt – ein Dauerbetrieb, bei dem sich die dichtungslose, ausgekleidete Pumpe erneut bewährt, da sie die korrosive Flüssigkeit sicher zurückhält. Für den Dauerbetrieb, bei dem selbst ein statischer Kontaktweg für O-Ringe unerwünscht ist, ist die Vortex-Pumpen der Baureihe PWH/PWD/PWM in Gehäuseausführung ist die Alternative mit Einbaumotor.
Die Logik der Leckageeindämmung bei all diesen korrosiven Anwendungen ist auf unserer Seite zu leckagefreien Pumpenlösungen.
6. Dosierungssteuerung, Ansaugen und Systemintegration
Selbst eine korrekt ausgelegte Chemiepumpe bringt keine optimale Leistung, wenn das umgebende System nicht richtig ausgelegt ist. Einige wenige Schnittstellen entscheiden darüber, ob eine Dosierpumpe ihren Sollwert im Betrieb einhält:
● Durchfluss- und signalgesteuerte Dosierung. Die Chemikaliendosierung wird in der Regel an den Wasserdurchfluss angepasst oder über einen Online-Sensor – Trübung, pH-Wert oder Restchlorgehalt – geregelt. Die Pumpe benötigt eine Drehzahlregelung, typischerweise einen Frequenzumrichter, damit die Dosierung dem Bedarf folgt und nicht mit fester Drehzahl läuft. Dies ist besonders wichtig bei der Desinfektion und der Dosierung von Flockungsmitteln, wo die eingehende Belastung schwankt.
● Grundierung und Luftbehandlung. Wenn sich ein Chemikalien-Tagestank leert, füllt sich die Saugleitung mit Luft und die Pumpe verliert ihren Unterdruck. Eine selbstansaugende oder gasunempfindliche Pumpe stellt den Betrieb ohne manuelles Entlüften wieder her, wodurch der Serviceeinsatz und die Dosierunterbrechung vermieden werden, die bei einer nicht selbstansaugenden Dosierpumpe auftreten. Bei ausgasendem Hypochlorit ist dies ein häufig auftretendes Problem in der Praxis und kein Ausnahmefall.
● Kalibrierung und Eichung. Dosiersysteme benötigen eine Möglichkeit, die tatsächlich abgegebene Menge zu überprüfen – etwa durch eine Kalibriersäule oder eine Durchflussüberprüfung. Wiederholgenaue Volumenspumpen sorgen dafür, dass diese Kalibrierung langfristig stabil bleibt, während eine abgenutzte oder gasgebundene Pumpe Abweichungen aufweist und häufige Nachkontrollen erforderlich macht.
● Auffangvorrichtungen und Auffangwannen. Chemiepumpen stehen zusammen mit ihren Tanks in Auffangwannen. Durch die dichtungslose Bauweise wird das Leckrisiko verringert, für dessen Auffangen die Auffangwanne vorgesehen ist, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines meldepflichtigen Austritts von vornherein gesenkt wird.
Diese Punkte betreffen die Systemebene, und wenn man sie bei der Auswahl berücksichtigt, vermeidet man den häufigen Fall, dass eine ansonsten geeignete Pumpe nicht die erwartete Leistung erbringt, weil die Dosierungssteuerung oder die Ansaugung nicht festgelegt wurde.
7. Eine Pumpenauswahlmatrix für den Einsatz mit Chemikalien zur Wasseraufbereitung
Die folgende Tabelle fasst unsere üblichen Empfehlungen für die verschiedenen Chemikalienhandhabungsstationen zusammen. Diese dienen als Ausgangspunkt; die tatsächliche Chemikalienkonzentration, Durchflussmenge und das Genauigkeitsziel müssen stets anhand des realen Prozesses überprüft werden:
| Bahnhof | Chemie | Wesentliche Anforderung | Empfohlene Pumpe |
| Dosierung von Desinfektionsmitteln | Natriumhypochlorit 5–15 % | Inertbeschichtung + Gastoleranz | AMC-F PTFE-ausgekleideter Magnetantrieb |
| Umschlag von Hypochlorit in Großmengen | Natriumhypochlorit | Inert, dichtungslos, gasbeständig | AMC-F PTFE-ausgekleideter Magnetantrieb |
| Dosierung von Flockungsmitteln | Eisenchlorid / Alaun / PAC | Korrosionsbeständigkeit, Genauigkeit | MDC-K-Magnetgetriebe; AMC-F für die Kraftübertragung |
| Dosierung von Flockungsmitteln | Polymer / Polyelektrolyt | Geringer Durchfluss, pulsationsfrei, geringe Scherung | MDC-M-Mikromagnet-Zahnradpumpe |
| Dosierung von Säure (pH-Wert) | Schwefelsäure | Inertbeschichtung, absolut dicht | AMC-F PTFE-ausgekleideter Magnetantrieb |
| Umgang mit Ätzmitteln / Kalk | NaOH, Kalkschlamm | 316L oder ausgekleidet, Abriebfestigkeit | MDW 316L oder AMC-F-ausgekleidet |
| Umschlag von korrosiven Schüttgütern | Hypochlorit, FeCl₃, Säure | Kontinuierlich, begrenzt | AMC-F oder PWH-Vortex im Gehäuse |
| Dosierung zur Schlammaufbereitung | Polymer, Veredelungschemie | Dosiert, wiederholbar | MDC-Magnetgetriebefamilie |
8. Warum dichtungslose und gasbeständige Pumpen für die Wasseraufbereitung geeignet sind
Der Einsatz von Chemikalien in der Wasseraufbereitung stellt insbesondere zwei Eigenschaften von Pumpen auf die Probe: die dichtungslose Bauweise und die Gasbeständigkeit. Vier Gründe, warum diese hier von Bedeutung sind:
● Giftige und ätzende Chemikalien müssen sicher aufbewahrt werden. Hypochlorit, Eisenchlorid und Säure sind bei der Handhabung gefährlich und unterliegen Einleitungsvorschriften. Ein Leck in einer Gleitringdichtung stellt ein Sicherheits- und Compliance-Risiko dar. Dichtungslose Pumpen mit Magnetantrieb und gekapseltem Motor beseitigen den Leckpfad der Gleitringdichtung.
● Ausgasende Flüssigkeiten setzen herkömmliche Dosierpumpen außer Gefecht. Natriumhypochlorit führt bei herkömmlichen Membrandosierpumpen zu Gasansammlungen. Eine gasbeständige Regenerationsturbinenpumpe sorgt auch während der Entgasung für eine kontinuierliche Dosierung, wodurch die häufigste Störungsursache in Chlorungsanlagen beseitigt wird.
● In den Anlagen laufen viele kleine Pumpen im unbeaufsichtigten Betrieb. Kläranlagen sind im Dauerbetrieb, oft mit minimalem Personalbestand. Pumpen, bei denen Dichtungen versagen oder die Gasansammlungen bilden, führen zu Notfalleinsätzen und zu Wasser, das nicht den Spezifikationen entspricht. Dichtungslose, gasbeständige Pumpen reduzieren ungeplante Eingriffe. Die Wartungskosten liegen in unserem Leitfaden zur Lebensdauer und Wartung von Chemiepumpenteilen.
● Eine präzise Dosierung schützt den Prozess und senkt die Chemikalienkosten. Chemikalien stellen Betriebskosten dar, und eine Überdosierung führt nicht nur zu Verschwendung, sondern verändert auch die Wasserchemie. Eine wiederholbare volumetrische Dosierung hält den Sollwert ein und kontrolliert die Kosten. Dieser Bedarf ist Teil des umfassenderen Ausbaus der indischen und globalen Wasserinfrastruktur, über den wir in unserem Anmerkung zur Nachfrage auf dem indischen Pumpenmarkt.
9. Produktpalette an Pumpen für Wasseraufbereitungschemikalien von Aulank
Seit über 17 Jahren liefern wir dichtungslose Pumpen an kommunale und industrielle Wasser- und Abwasseranlagen. Das Portfolio, das wir üblicherweise für den Einsatz im Bereich der Chemikalienförderung empfehlen:
● AMC-F PTFE-ausgekleidete Magnetkupplungspumpe — die Kerneinheit für den Durchfluss von Hypochlorit, Eisenchlorid, Säure und ätzenden Medien, mit medienberührten Teilen aus Fluorpolymer, dichtungslosem Gehäuse und Gasbeständigkeit für ausgasendes Bleichmittel.
● MDC-M Mikro-Mini-Magnetzahnradpumpe und MDC-K-Magnetzahnradpumpe — Dosierung von Polymerflockungsmitteln bei geringem Durchfluss, Dosierung von Koagulierungsmitteln und Dosierung von Aufbereitungschemikalien mit reproduzierbarer volumetrischer Leistung.
● MDW-Edelstahl-Wirbelmagnetpumpe und MDH-Edelstahl-Wirbelpumpe mit Magnetkupplung — kostengünstigere 316L-Leitungen für Anwendungen, bei denen die Kompatibilität mit Edelstahl gewährleistet sein muss, wie z. B. der Transport von Laugen innerhalb bestimmter Grenzwerte und der Kreislauf von chemisch neutralen Medien.
● Vortex-Pumpen der Baureihe PWH/PWD/PWM in Gehäuseausführung — Variante mit gekapseltem Motor für den Dauerbetrieb in korrosiver Umgebung, in der höchste Dichtheit gefordert ist.
Was eine Wasseraufbereitungsanlage oder ein Systemintegrator konkret von uns erhält:
● Auf die jeweilige Chemikalie abgestimmtes Material — Je nach Einsatzzweck wählbare Auskleidungen aus PTFE, PFA und ETFE sowie Ausführungen aus Edelstahl 316L, einschließlich dickwandiger Ausführungen für Hypochlorit.
● Gasverträgliche Wirbelhydraulik — Umgang mit dem mitgeführten Gas, das herkömmliche Dosierpumpen bei der Hypochloritdosierung blockiert.
● Lager aus Siliziumkarbid und Samarium-Kobalt-Magnete — chemikalienbeständige Einbauten für den Einsatz in oxidierenden und sauren Medien.
● Dimensionierung von Magnetgetrieben für eine präzise Dosierung bei geringem Durchfluss — pulsationsfreier, scherarmer Auslass für die Dosierung von Polymeren und Koagulierungsmitteln.
● Dokumentierte Qualitätskontrolle — ISO 9001, TÜV-CE-Zertifizierung für Wirbelpumpen mit Magnetantrieb, individuelle Prüfprotokolle sowie über 50 Patente auf die synchrone Permanentmagnetantriebsstruktur und die abgeschirmte Wirbelhydraulik.
Wenn Sie Pumpen für eine Trinkwasseraufbereitungsanlage, eine kommunale oder industrielle Kläranlage, eine Abwasseraufbereitungsanlage oder ein kompakte Dosieranlage suchen, senden Sie uns bitte Ihre Anforderungen hinsichtlich Chemikalie, Konzentration, Durchfluss und Genauigkeit zu. Wir senden Ihnen dann innerhalb von zwei Werktagen ein empfohlenes Produktportfolio mit Materialspezifikationen und Angeboten zu.
Lassen Sie sich eine maßgeschneiderte Konfiguration für Ihre Wasseraufbereitungspumpe erstellen
Ganz gleich, ob Sie eine kommunale Wasser- oder Abwasseranlage betreiben, eine industrielle Abwasserbehandlungsanlage leiten oder als OEM Dosier- und Desinfektionssysteme bauen – unser Ingenieurteam findet für jede Chemikalienstation in Ihrer Anlage die passende dichtungslose Magnetkupplungspumpe oder Magnetgetriebepumpe.
Sprechen Sie mit unserem Team: Kontakt Aulank | WhatsApp: +86 13773157367 | E-Mail: info@aulankpump.com
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● Baureihe der Verdrängerpumpen