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InfoWater MSX

InfoWater Multi-Species eXtension (MSX)

InfoWater MSX (Multi-Species eXtension) ergänzt sehr leistungsstarke Modellierungsmöglichkeiten. Dazu zählt die Möglichkeit einer akkuraten Modellierung mehrerer wechselwirkender Verunreinigungen (anhand von Wasserqualitätskomponenten anstatt von Verunreinigungen) sowie von Sedimentablagerung und Resuspension in Systemen zur Trinkwasserverteilung. InfoWater MSX erlaubt dem Nutzer sehr komplexe Reaktionsanordnungen zwischen mehreren chemischen und biologischen Arten innerhalb des Wasserverteilungs-Rohrsystems zu modellieren, sowohl im Hauptfluss als auch an der Rohrwand. Diese Struktur gibt dem Nutzer die Flexibilität zum Modellieren von Systemen mit mehrfachen Quellen und Beschaffenheiten. Eine weite Bandbreite wichtiger chemischer Reaktionen wird bereitgestellt, wie Verlust des freien Chlors, Bildung von Nebenprodukten durch Desinfektion, Nitrifikationsdynamik, Rückstände aus Desinfektion, Pathogeninaktivierung, Abbau von Chloramin und Adsorption an den Rohrwänden.
 
Es existiert zwar eine Anzahl kommerziell erhältlicher Programme zur Modellierung des Verhaltens von Hydraulik und Wasserqualität in Trinkwasserverteilungssystemen, jedoch sind deren Wasserqualitätskomponenten auf eine bestimmte Anzahl festgelegter kinetischer Modelle und dem Tracking von Transport und Verbleib eines einzelnen chemischen Stoffs, wie Fluorid oder freiem Chlor beschränkt. InfoWater MSX kann beliebige Systeme, bestehend aus mehreren, interagierenden Arten, effektiv modellieren. Außerdem erlaubt das Programm dem Nutzer das Einfügen mathematischer Modelle für physikalische, chemische und biologische Reaktionen im Hauptstrom und an den Rohroberflächen. Weiterhin akzeptiert es jede Anzahl von nutzerspezifischen Parametern (zusätzlich zur Wasserqualität) und Formeln für die Prozessmodelle.
InfoWater MSX lässt den Nutzer die mathematischen Ausdrücke festlegen, die die dynamischen Reaktionen im betrachteten System bestimmen. Das ermöglicht dem Anwender Flexibilität durch Modellierung einer umfangreichen Bandbreite chemischer Reaktionen, die von Interesse sind. Beispiele beinhalten:
 
• die eigenständige Zersetzung von Chloraminen zu Ammoniak,
• die Bildung von Nebenprodukten aus der Desinfektion,
• biologisches Nachwachsen einschließlich Nitrifikationsdynamik,
• kombinierte Konstanten für Reaktionsraten in Systemen mit mehreren Quellen, und
• durch Massentransport begrenzte Oxidations-Adsorptionsreaktionen an der Rohrwand.
 

Partikeltransport und -ablagerung

InfoWater MSX kann außerdem effektiv genutzt werden, um die Bewegung, den Verbleib und den Aufbau von partikulärem Material im Wasserverteilungssystem zu verfolgen. Es betrachtet sowohl das Absetzen von Partikeln infolge von Gravitation wie auch infolge von Anziehungskräften zwischen Partikel- und Rohrwandoberfläche. Dieses Feature kann die Verteilungsplanung durch Wasserversorgungsunternehmen, mithilfe einer Reduktion von Schmutzwasser verbessern und engere Verknüpfungen mit dem Endkunden schaffen.

Modellierung der Wassertemperatur

Ein weiteres leistungsstarkes und einzigartiges Feature von InfoWater MSX ist die Möglichkeit einer akkuraten Simulation räumlicher und zeitlicher Variationen von Wassertemperatur und Temperaturgradienten im gesamten Wasserverteilungssystem.  Das gibt dem Wasserversorgungsunternehmen die Fähigkeit Temperaturdynamiken innerhalb des Verteilungssystems zu modellieren und so durch eine verbesserte thermische Planung und einen entsprechenden Betrieb die Hygieneansprüche optimal abzusichern.
 
Das Aufrechterhalten eines sicheren und komfortablen Temperaturbereichs  (z.B. zwischen 4°C und 11°C) innerhalb der Trinkwasserverteilungssysteme über das gesamte Jahr ist ein wachsendes Anliegen für Wasserversorgungsunternehmen weltweit. Temperaturen außerhalb des normalen Bereichs können erhebliche Beschwerden für Endkunden mit sich bringen, sowohl in extrem heißen als auch kalten Monaten. Zusätzlich beeinträchtigt die Temperatur direkt und indirekt alle Faktoren, die das mikrobielle Wachstum bestimmen. Daher beeinflusst sie die Effektivität von Aufbereitungs- und Desinfektionsanlagen, die mikrobielle Wachstumsrate, die Ausbreitung von Rückständen der Desinfektion, Korrosions- und Metallfreisetzungsraten, Kosten für Wartung und chemische Zusatzstoffe sowie durch den Verbrauch der Nutzer verursachte Schwankungen der Hydraulik und Wassergeschwindigkeit im Verteilungssystem. InfoWater MSX ermöglicht dem Nutzer sehr komplexe Vorgänge des Wärmetransports zwischen dem Wasser innerhalb der Verteilungsleitungen und der umgebenden Umwelt zu modellieren. Der Einfluss der Umgebungstemperatur, des Materials sowie der Dicke der Rohrwand, der Fließzustände, der Verlegungstiefe und weiterer relevanter Variablen, die das Eindringen von Wärme in das Wasser innerhalb der Versorgungsleitung bestimmen, werden direkt berücksichtigt. Die Umgebungstemperatur entspricht dabei der Lufttemperatur der oberen Deckschicht (Boden, Rasen und Straßenbelag) und kann als konstant oder in zeitvariabler Form beschrieben werden.
 
InfoWater MSX gibt den Versorgungsunternehmen die Möglichkeit eine relativ konstante Wassertemperatur innerhalb der Trinkwasserversorgungssysteme in einem gewünschten Bereich aufrechtzuerhalten und hilft bei der Optimierung der gesamten Behandlungs- und Verteilungsprozesse, wodurch die Zufriedenheit der Endkunden gesteigert werden kann. 

Fortgeschrittene Modellierung der Trübheit

InfoWater MSX erlaubt Ingenieuren die direkte Modellierung der Trübungsbildung innerhalb der Wasserverteilungssysteme. Dadurch erhalten sie die Möglichkeit proaktiv die Entwicklung und die Bewirtschaftung der Spülvorgänge zu optimieren.
 
Es besitzt die Fähigkeit umfangreiche Trübungsanalysen als Teil der Wasserqualitätssimulation durchzuführen und ist somit ein mächtiges Tool zur Vorhersage von Verfärbungsvorgängen in Wassernetzwerken. Diese treten normalerweise durch hydraulische Störungen auf (z.B. Übergänge, Rohrbrüche, Verbrauchsanstiege) und machen die Hauptursache von Enkundenbeschwerden aus. InfoWater MSX berechnet die Veränderung des Verhältnisses von Trübung zu Volumen an der Rohrwand und die Trübungsänderung im Hauptstrom als eine Funktion der strömungsbedingten Scherbeanspruchung. Trübungspeaks werden innerhalb der Rohre erkannt, sollten verfärbende Stoffe freigesetzt werden. Die Ergebnisse der Analyse können genutzt werden, um effektive Spülungsstrategien zu entwerfen und so die Wasserqualität im Netzwerk zu verbessern und Endkundenbeschwerden zu reduzieren.

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