DIN 19633-2013 Ion exchanger adsorption resins and hybrid adsorber for water treatment - Technical delivery conditions《水处理用离子交换剂 吸附树脂和混合吸附剂 技术交货条件》.pdf

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1、Mrz 2013DEUTSCHE NORM Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINNormenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 71.10

2、0.40!$V(“1935105www.din.deDDIN 19633Ionenaustauscher, Adsorberharze und Hybridadsorber zurWasseraufbereitung Technische LieferbedingungenIon exchanger, adsorption resins and hybrid adsorber for water treatment Technical delivery conditionsEchangeurs dions, rsines adsorbantes et adsorbants hybrides p

3、our le traitement deseaux Stipulations techniquesAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 19633:1986-01www.beuth.deGesamtumfang 19 SeitenDIN 19633:2013-03 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen 4 3 Begriffe .5 4 Verwendungszweck .5

4、5 Einteilung der Ionenaustauscher, Adsorberharze und Hybridadsorber 6 6 Anforderungen .7 6.1 Reinheit .7 6.2 Anteil ganzer Perlen bei Lieferung.8 6.3 Bestndigkeit gegen osmotische und hydromechanische Beanspruchung 8 6.4 Elutions- und Konditioniermittel 8 6.5 Hygiene .9 6.6 Inbetriebnahme 9 7 Analyt

5、ische Methoden .9 7.1 Probenahme .9 7.2 Vorbehandlung .9 7.3 Prfung .9 7.3.1 Allgemeines 9 7.3.2 Prfungen zur Reinheit 10 7.3.3 Prfung des Anteils ganzer Perlen bei Lieferung . 13 7.3.4 Untersuchungen zur mechanischen- und zur Quellstabilitt 14 8 Lagerung, Verpackung, Versand, Kennzeichnung 18 Liter

6、aturhinweise . 19 DIN 19633:2013-03 3 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 119-04-02 AA Wasseraufbereitung“ des Normenausschusses Wasserwesen (NAW) im DIN erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder d

7、ie DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 19633:1986-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Titel der Norm gendert; b) Anwendungsbereich erweitert auf Adsorberharze und Hybridadsorber; c) relevante Parameter, G

8、renzwerte und Prfverfahren berarbeitet bzw. neu festgelegt. Frhere Ausgaben DIN 19633: 1986-01 DIN 19633:2013-03 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr werksneue Ionenaustauscher, Adsorberharze und Hybridadsorber, bestehend aus einer Polymermatrix, an welche optional chemisch aktive funktionelle G

9、ruppen gebunden sind, die in der Trinkwasseraufbereitung bis zur Stelle der Einhaltung gem Trinkwasserverordnung eingesetzt werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich.

10、Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 19626, Produkte zur Aufbereitung von Wasser fr den menschlichen Gebrauch Calciumchlorid DIN 32645, Chemische

11、 Analytik Nachweis-, Erfassungs- und Bestimmungsgrenze unter Wiederhol-bedingungen Begriffe, Verfahren, Auswertung DIN 54401, Prfung von Ionenaustauschern Probenahme DIN 54413, Prfung von Ionenaustauschern Bestimmung des mit Wasser extrahierbaren organischen Kohlenstoffs DIN EN 896, Produkte zur Auf

12、bereitung von Wasser fr den menschlichen Gebrauch Natriumhydroxid DIN EN 898, Produkte zur Aufbereitung von Wasser fr den menschlichen Gebrauch Natrium-hydrogencarbonat DIN EN 899, Produkte zur Aufbereitung von Wasser fr den menschlichen Gebrauch Schwefelsure DIN EN 902, Produkte zur Aufbereitung vo

13、n Wasser fr den menschlichen Gebrauch Wasserstoffperoxid DIN EN 936, Produkte zur Aufbereitung von Wasser fr den menschlichen Gebrauch Kohlenstoffdioxid DIN EN 939, Produkte zur Aufbereitung von Wasser fr den menschlichen Gebrauch Salzsure DIN EN 973, Produkte zur Aufbereitung von Wasser fr den mens

14、chlichen Gebrauch Natriumchlorid zum Regenerieren von Ionenaustauschern DIN EN 1484, Wasseranalytik Anleitungen zur Bestimmung des gesamten organischen Kohlenstoffs (TOC) und des gelsten organischen Kohlenstoffs (DOC) DIN EN 12518, Produkte zur Aufbereitung von Wasser fr den menschlichen Gebrauch We

15、ikalk DIN EN 13130-3, Werkstoffe und Gegenstnde in Kontakt mit Lebensmitteln Substanzen in Kunststoffen, die Beschrnkungen unterliegen Teil 3: Bestimmung von Acrylnitril in Lebensmitteln und Prflebensmitteln DIN EN ISO 10301, Wasserbeschaffenheit Bestimmung leichtflchtiger halogenierter Kohlenwasser

16、-stoffe Gaschromatographische Verfahren DIN EN ISO 23631, Wasserbeschaffenheit Bestimmung von Dalapon, Trichloressigsure und ausge-whlten Halogenessigsuren Verfahren mittels Gaschromatographie (GC-ECD und/oder GC-MS-Detektion) nach Flssig-Flssig-Extraktion und Derivatisierung DIN ISO 3696, Wasser fr

17、 analytische Zwecke; Anforderungen und Prfungen DIN 19633:2013-03 5 Council of Europe. Resolution ResAP(2004) 3 on ion exchange and absorbent resins used in the processing of foodstuffs1)Untersuchung von Kunststoffen, soweit sie als Bedarfsgegenstnde im Sinne des Lebensmittel- und Bedarfsgegenstndeg

18、esetzes verwendet werden, 50. Mitteilung, Bundesgesundheitsbl. 30 (1987) 3682)3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 betriebsbereiter Zustand Zustand des Harzmaterials nach geeigneter Vorbehandlung 3.2 Elution Entfernung der adsorbierten Stoffe vom Harz nach

19、der Beladungsphase 3.3 Konditionierung Umladung eines eluierten Harzes in eine fr den Anwendungszweck geeignete Beladungsform 3.4 Regeneration Gesamtheit der Prozessschritte, die das Harz in einen wieder verwendbaren Zustand berfhren Anmerkung 1 zum Begriff: Z. B. Elution und Konditionierung einschl

20、ielich notwendiger Splschritte. 3.5 mechanische Stabilitt Bestndigkeit der Harzperle gegenber wechselnden mechanischen Beanspruchungen whrend der Regeneration 3.6 osmotische Stabilitt Bestndigkeit der Harzperle gegenber wechselnden osmotischen Beanspruchungen whrend der Regeneration 4 Verwendungszwe

21、ck Die Ionenaustauscher werden zum Austausch unerwnschter Ionen gegen andere Ionen eingesetzt. Bei Ionenaustauschern und Hybridadsorbern werden hydrophile Substanzen teilweise auch durch die Bildung von Kondensations-Addukten ohne Ionenaustausch gebunden. Adsorberharze dienen berwiegend zur physikal

22、ischen Adsorption von Spuren unpolarer, hydrophober, organischer Substanzen ohne Austausch von Ionen oder anderen Substanzen. Einteilung nach dem Verwendungszweck: a) Verminderung der Calcium- und Magnesiumionenkonzentration; b) Verminderung der Hydrogencarbonatkonzentration; c) Verminderung des Sal

23、zgehaltes; 1) Internet: http:/www.coe.int/T/E/Social_Cohesion/soc-sp/Public_Health/Food_contact. 2) Zu beziehen durch: Beuth Verlag GmbH (www.beuth.de). DIN 19633:2013-03 6 d) Verminderung des Gehaltes an anorganischen Substanzen, z. B. Schwermetallionen, Nitrat, Arsenat, Antimonat, Borat; e) Vermin

24、derung des Gehaltes an organischen Substanzen, z. B. Huminsuren, Pestizide, halogenierte Kohlenwasserstoffe, nicht polare, hydrophobe organische Lsemittel. 5 Einteilung der Ionenaustauscher, Adsorberharze und Hybridadsorber Die Adsorptionsmittel bestehen blicherweise aus sphrischen Partikeln. Die Ma

25、trix ist in den berwiegenden Fllen aus vernetztem Polystyrol, Polyacrylat oder Phenol-Formaldehyd-Kondensaten zusammengesetzt; neben den funktionellen Gruppen kann es sich auch um eine zustzlich in die Matrix eingearbeitete anorganische Phase handeln. Anhand der funktionellen Gruppe bzw. der sorptiv

26、 wirkenden Phase werden nachfolgend aufgefhrte Typen unterschieden: a) Schwach- (WAC: en: Weakly Acidic Cation) und starksaure (SAC: en: Strongly Acidic Cation) Kationenaustauscher: Schwach saure und stark saure Kationenaustauscher haben z. B. Sulfonsure-, Carbonsure-, Iminoessigsure- oder Iminodies

27、sigsuregruppen. b) Schwach- (WBA: en: Weakly Basic Anion) und starkbasische (SBA: en: Strongly Basic Anion) Anionenaustauscher: Die tertiren oder quarternren Amino- oder Ammoniumgruppen knnen mit Alkylgruppen, wie z. B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl- bzw. 2-Hydroxyethylgruppen, oder Saccharin- bzw

28、. Polyol-Derivaten substituiert sein. c) Adsorberharze (AH): Das polymere Grundmaterial ist in der Regel quer vernetztes Polystyrol; Adsorberharze tragen keine funktionellen Gruppen wie Ionenaustauscher, ihre interne Oberflche kann jedoch partiell hydrophiliert sein, indem z. B. durch Oxidation Hydr

29、oxyl- oder Carboxylgruppen aufgebracht werden. d) Hybridadsorber (HA): Die anorganische Phase kann z. B. Eisenoxidhydroxid sein, welches in das Ionenaustauschermaterial eingelagert ist. Bei der Verwendung von Ionenaustauschern, Adsorberharzen und Hybridadsorbern ist die chemische Zustandsform (z. B.

30、 Natrium (NA+)-, Wasserstoff (H+)-, Freie Base-, Hydroxid (OH-)-, Hydrogencarbonat (HCO3-)-Form) entsprechend dem gewnschten Austausch- bzw. Adsorptionsprozess auszuwhlen. Tabelle 1 gibt eine bersicht ber Typen, Verwendungszweck und Regenerationsbedingung. DIN 19633:2013-03 7 Tabelle 1 Einteilung de

31、r Ionenaustauscher, Adsorberharze und Hybridadsorber Typ Aktive Gruppe Verwen-dungszweck nach Abschnitt 4 Chemische Zustandsform in betriebs-bereitem Zustand Elutions- und Konditionier-mittel: wssrige Lsungen von Kationenaustauscher Starksauer (SAC) Sulfonsure-, Carbonsure-, Iminoessigsure- oder Imi

32、nodiessigsure- gruppen a) c) Na+H+NaCl HCl, H2SO4Schwachsauer (WAC) a) und b) a), d) H+H+, Na+, Ca2+HCl, H2SO4, CO2HCl, H2SO4, NaOH, CaCl2, Ca(OH)2, NaCl Anionenaustauscher Starkbasisch (SBA) tertire oder quarternre Ammonium-gruppen, welche mit Alkylgruppen bzw. 2-Hydroxyethyl-gruppen oder Saccharin

33、- bzw. Polyol-Derivaten substituiert sind c) d) e) OH-, HCO3-Cl-, HCO3-,SO42-Cl-, OH-NaOH, CO2NaCl, NaHCO3, CO2, H2SO4NaCl, NaOH Schwachbasisch (WBA) c) d) e) Freie Base Freie Base Freie Base NaOH NaOH, HCl, NaCl NaOH, NaCl Adsorberharze (AH) keine e) neutral Dampf, Alkohole, NaOH, HCl, H2SO4, H2O2H

34、ybridadsorber (HA) stark oder schwachbasische Gruppen + anorganische Phase wie z. B. FeO(OH) d) neutral NaOH, HCl 6 Anforderungen 6.1 Reinheit Die Ionenaustauscher, Adsorberharze und Hybridadsorber drfen im betriebsbereiten Zustand nur Verunreinigungen und Zustze in solchen Konzentrationen abgeben,

35、dass das Trinkwasser nach abgeschlossener Aufbereitung keine Schdigung der menschlichen Gesundheit besorgen lsst. Die Prfung auf mgliche Verunreinigungen ist nach 7.1 bis 7.3.2 durchzufhren, wobei die Grenzwerte nach Tabelle 2 gelten. DIN 19633:2013-03 8 Fr stark saure Ionenaustauscherharze, die zur

36、 Enthrtung eingesetzt werden, gilt zustzlich: Bei Prfung nach Resolution ResAP(2004) 3, 2.7 ist die Migration von mit einem SML-Wert (en: Specific Migration Limit) belegten Harzkomponenten zu bestimmen, wobei ein 20tel des SML-Wertes (SML/20-Wert) nicht berschritten werden darf. 6.2 Anteil ganzer Pe

37、rlen bei Lieferung Der Anteil ganzer Perlen bei Lieferung des Ionenaustauschers, Adsorberharzes oder Hybridadsorbers muss Tabelle 2 entsprechen. Die Prfung ist nach 7.3.3 durchzufhren. 6.3 Bestndigkeit gegen osmotische und hydromechanische Beanspruchung Die Ionenaustauscher, Adsorberharze und Hybrid

38、adsorber mssen ausreichend osmotisch und mechanisch stabil sein. Bruchstcke der Ionenaustauscher, die kleiner als die blicherweise verwendeten Korngren sind, sind vor der Inbetriebnahme durch Splen mit Wasser im Aufstrom aus der Filterfllung zu entfernen. Die osmotische Stabilitt von Ionenaustausche

39、rn lsst sich je nach Anwendungsfall durch wechselweise Behandlung mit Salzsure/Natronlauge, Natriumchlorid/Calciumchlorid oder Methanol/Wasser und anschlie-ende mikroskopische Auswertung bestimmen. Die Analyse ist nach 7.3.4 durchzufhren, fr die Grenzwerte gilt Tabelle 2. 6.4 Elutions- und Kondition

40、iermittel Die Ionenaustauscher, Adsorberharze und Hybridadsorber sind nach den Angaben der Hersteller oder Lieferanten in den betriebsbereiten Zustand zu bringen, wobei der in Abschnitt 4 genannte Verwendungs-zweck zu bercksichtigen ist und die nachfolgend aufgefhrten Regeneriermittel zu verwenden s

41、ind. Elutions- und Konditioniermittel fr Ionenaustauscher: Natriumchlorid nach DIN EN 973; Salzsure nach DIN EN 939; Schwefelsure nach DIN EN 899; Natriumhydroxid nach DIN EN 896; Kohlenstoffdioxid nach DIN EN 936; Natriumhydrogencarbonat nach DIN EN 898; Calciumchlorid nach DIN 19626; Calciumhydrox

42、id nach DIN EN 12518; Wasserstoffperoxid nach DIN EN 902. Die Regeneriermittel mssen den in der entsprechenden Norm aufgefhrten Reinheitsanforderungen entsprechen. DIN 19633:2013-03 9 6.5 Hygiene Die Wasseraufbereitungsanlage ist vor Einfllen des Ionenaustauschers, Adsorberharzes oder Hybridadsorber

43、s ausreichend zu desinfizieren. Die Wasseraufbereitungsanlage ist so zu betreiben, dass die mikrobiologische Beschaffenheit des Wassers sich nicht derart verndert, dass eine Desinfektion des Wassers erforderlich wird. Der Ionenaustauscher, das Adsorberharz bzw. der Hybridadsorber muss desinfizierbar

44、 sein. Der Hersteller muss in der Produktinformation mindestens eine geeignete Desinfektionsmethode benennen. 6.6 Inbetriebnahme Werksneue Ionenaustauscher, Adsorberharze und Hybridadsorber sind durch eine geeignete Vorbehandlung und, soweit notwendig, durch Regeneration und Konditionierung in den b

45、etriebsbereiten Zustand zu bringen. Die Vorbehandlung und das Regenerier- bzw. Konditionierungsmittel mssen jeweils so ausgewhlt werden, dass die bestimmungsgeme Behandlungswirkung erzielt und nach Abschluss der Vorbehandlung die Abgabe fremder Stoffe an das Wasser vermieden wird. Der Hersteller mus

46、s in der Produktinformation mindestens eine geeignete Vorbehandlungsmethode benennen. 7 Analytische Methoden 7.1 Probenahme Die Proben von Ionenaustauschern, Adsorberharzen und Hybridadsorbern sind aus den Liefergebinden oder vor dem ersten Einsatz aus der Wasseraufbereitungs-Anlage als reprsentativ

47、e Durchschnittsproben nach DIN 54401 zu entnehmen. 7.2 Vorbehandlung Vor den Prfungen nach 7.3.2 und 7.3.4 ist das Harz jeweils nach 6.6 vorzubehandeln. 7.3 Prfung 7.3.1 Allgemeines Es sind die Prfungen nach Tabelle 2 durchzufhren. DIN 19633:2013-03 10 Tabelle 2 Analytische Methoden zur Prfung der I

48、onenaustauscher, Adsorberharze und Hybridadsorber Parameter Grenzwert Prfverfahren Gesamter organischer Kohlenstoff (TOC) im 5. Extrakt 1 mg/l (Tendenz vom 1. bis 5. Extrakt muss fallend sein) DIN EN 1484 Formaldehyd 0,9 mg/l 50. Mitteilung ber die Untersuchung von Kunststoffen Acrylnitril 0,02 mg/l

49、 DIN EN 13130-3a Sekundre aliphatische Amine wie z. B. Dimethylamin, Diethylamin, Diisopropylamin, Dibutylamin 0,06 mg/l fr Dimethylamin, 1,0 mg/l fr Summe aller Amine nach 7.3.2.2a Chloressigsure 0,05 mg/l DIN EN ISO 23631a Halogenierte Kohlenwasser-stoffe (Dichlorethan, Dichlorpropan) 0,01 mg/l DIN EN ISO 10301a Anteil ganzer Perlen bei Lieferung 90 % g