Drehen Sie den Wasserhahn auf, klares Leitungswasser tröpfelt heraus. Das ist ein ganz normaler Anblick in unserem Alltag. Aber haben Sie jemals darüber nachgedacht, dass dieses scheinbar einfache Wasser eine lange, komplexe und technologisch anspruchsvolle „intelligente Reise“ von einer natürlichen Wasserquelle bis zu Ihrem Wasserhahn zu Hause hinter sich hat? Auf dieser Reise sind es verschiedene Wasserqualitätssensoren, die die Sicherheit jedes einzelnen Tropfens Wasser gewährleisten und die Rolle von „Wächtern“ und „Augen“ spielen.

Prolog: Der „Frontlinien-Außenposten“ des Wasserquellengebiets

Unsere Reise beginnt mit Flüssen, Seen oder Stauseen. Sie sind die Wasserquelle der Stadt, aber auch der Ort, der anfänglich mit Risiken konfrontiert war.

• Echtzeitüberwachung und Prävention: An wichtigen Abschnitten des Wasserquellengebiets werden Bojenstationen oder Küstenstationen zur Überwachung der Wasserqualität mit mehreren Parametern eingesetzt. Ihre eingebauten Sensoren fungieren als treue Wächter und überwachen rund um die Uhr wichtige Indikatoren wie pH-Wert, gelösten Sauerstoff (DO), Trübung, Leitfähigkeit, Ammoniakstickstoff usw. des Gewässers.

• Frühwarnung, schnelle Reaktion: Sobald der Sensor ungewöhnliche Schwankungen der Wasserqualität erkennt (z. B. plötzliche pH-Änderungen oder einen ungewöhnlichen Rückgang des gelösten Sauerstoffs, die auf eine Verschmutzung hindeuten können), löst das System sofort einen Alarm aus. Die Wasserbehörde kann schnell Notfalluntersuchungen einleiten, die Verschmutzungsquelle ermitteln und die Wasserverschmutzung im Keim ersticken, bevor sie das Wasserversorgungssystem beeinträchtigt. Dadurch wird wertvolle Vorbehandlungszeit für nachgelagerte Wasserwerke gewonnen.

Kernschlachtfeld: Das „intelligente Gehirn“ der Wasseranlage

Das Rohwasser durchläuft den Pumpenraum der Wasserzufuhr und gelangt in die Wasseraufbereitungsanlage. Dies ist das zentrale Bindeglied bei der Umwandlung von „Rohwasser“ in „gereinigtes Wasser“ und zugleich das „Hauptschlachtfeld“, auf dem Wasserqualitätssensoren ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen können.

• Koagulations- und Sedimentationsphase: In dieser Phase sind Trübungssensoren die absoluten Protagonisten. Sie überwachen präzise den Gehalt an Schwebeteilchen im Wasser, geben die Daten an das Dosiersystem zurück und passen die Dosierung von Koagulanzien (wie Polyaluminiumchlorid) intelligent an. Dies gewährleistet nicht nur den Sedimentationseffekt, sondern vermeidet auch die Verschwendung von Reagenzien und ermöglicht so eine präzise Dosierung.

• Filterprozess: Das abgeschiedene Wasser wird durch Filtermedienschichten wie Quarzsand und Aktivkohle gefiltert. Der Trübungssensor und der Partikelzähler am Auslass stellen sicher, dass das gefilterte Wasser strenge Reinheitsstandards erfüllt.

• Desinfektionsprozess – die zentrale Sicherheitsstufe: Dies ist der letzte und wichtigste Schritt zur Gewährleistung der mikrobiologischen Sicherheit von Trinkwasser. Der Restchlorsensor ist hierbei von entscheidender Bedeutung. Er überwacht kontinuierlich den Restchlorgehalt im Wasser, um sicherzustellen, dass dieser in einem präzisen Bereich bleibt, der pathogene Mikroorganismen wirksam abtötet, ohne übermäßige Desinfektionsnebenprodukte wie Trihalogenmethane zu produzieren. Darüber hinaus spielen Ozonkonzentrationssensoren und UV-Intensitätssensoren auch bei anderen Desinfektionsprozessen eine ähnliche wichtige Kontrollfunktion.

• Klarwasserspeicher und Fabrikwasser: Das aufbereitete Klarwasser muss vor der Einspeisung in das kommunale Leitungsnetz einer abschließenden „physikalischen Untersuchung“ unterzogen werden. Ein komplettes Sensorsystem prüft umfassend Dutzende von Indikatoren wie pH-Wert, Trübung, Restchlor, Leitfähigkeit usw. des Fabrikwassers, um sicherzustellen, dass jeder Tropfen Wasser zu 100 % den nationalen „Sanitärstandards für Trinkwasser“ entspricht.

Man kann sagen, dass sich moderne Wasseraufbereitungsanlagen von traditionellen Werkstätten, die auf menschlicher Erfahrung basieren, zu automatisierten, intelligenten Fabriken entwickelt haben, die von Daten gesteuert werden. Und die Quelle all dieser Daten sind die im gesamten Prozess verteilten Sensoren.

Der letzte Kilometer: Die „Nervenenden“ des städtischen Leitungsnetzes

Die Reise des Wassers endet nicht mit dem Verlassen der Fabrik. Diese „letzte Meile“, die über ein riesiges kommunales Rohrleitungsnetz zu Tausenden von Haushalten transportiert wird, birgt auch Risiken für die Wasserqualität (wie etwa Sekundärverschmutzung).

Intelligentes Wassermanagement überwacht kontinuierlich wichtige Indikatoren wie Restchlor und Trübung. Dazu werden miniaturisierte und integrierte Wasserqualitäts-Überwachungsterminals an wichtigen Knotenpunkten des Rohrleitungsnetzes, wie z. B. an Gemeindeeingängen und hochgelegenen Wassertanks, installiert. Diese Daten werden in Echtzeit an die Leitstelle übermittelt. Sobald der Restchlorgehalt in einem bestimmten Bereich zu niedrig ist (was zu Bakterienwachstum führen kann) oder die Trübung ungewöhnlich hoch ist (was auf eine Beschädigung der Rohrleitung hinweisen kann), kann das System den Problembereich schnell lokalisieren, rechtzeitig Wartungsteams entsenden und die Sicherheit des Leitungswassers gewährleisten.

Fazit: Der unsichtbare Wächter

Von der Quelle des Flusses bis zum Wasserhahn zu Hause haben Wasserqualitätssensoren ein allgegenwärtiges Wahrnehmungsnetzwerk aufgebaut. Sie sind die „sensorischen Nerven“ eines intelligenten Wassermanagements und die unbesungenen Helden, die eine sichere, effiziente und zuverlässige Wasserversorgung gewährleisten.

Durch die Erfassung präziser Daten in Echtzeit erreichen sie nicht nur ein verfeinertes Management und Energieeinsparungen im Wasseraufbereitungsprozess, sondern, was noch wichtiger ist, sie bauen eine solide Verteidigungslinie für die Wassersicherheit für uns auf. Wenn Sie das nächste Mal unbeschwert ein Glas Wasser trinken, denken Sie daran, dass auch diese stillen, aber weisen „Wächter“ dafür verantwortlich sind.

Mit der Weiterentwicklung der Sensortechnologie hin zu Miniaturisierung, Intelligenz und geringeren Kosten wird das Wahrnehmungsnetzwerk von Smart Water in Zukunft immer dichter und leistungsfähiger werden und uns eine sicherere, effizientere und nachhaltigere Ära der Wassernutzung bescheren.