Abwasserquellenoptionen für Rechenzentren verstehen

Nicht jedes Abwasser eignet sich gleichermaßen für Kühlanwendungen. Drei Hauptquellenkategorien bieten unterschiedliche Vorteile und erfordern besondere Überlegungen bei der Umsetzung der Wasserwiederverwendung in Rechenzentren:

kommunales AbwasserAufbereitetes Abwasser aus kommunalen Kläranlagen stellt die am besten skalierbare Option dar. Diese Anlagen produzieren konstante Mengen mit relativ vorhersehbaren Qualitätseigenschaften. Kommunale Quellen eignen sich am besten für Rechenzentren, die sich in einem Umkreis von 5 bis 10 Kilometern um Kläranlagen befinden, da so die Kosten für die Transportinfrastruktur minimiert werden.

Die Stadt Phoenix betreibt ein eigenes System zur Verteilung von aufbereitetem Wasser, das mehrere Rechenzentren versorgt. Die Einrichtungen erhalten tertiär aufbereitetes kommunales Abwasser, das strenge Qualitätsstandards für Kühlanwendungen erfüllt. Dieses Infrastrukturmodell wird auf andere wasserarme Regionen ausgeweitet.

Industrielles AbwasserProduktionsanlagen, Raffinerien und Kraftwerke erzeugen erhebliche Abwassermengen. Durch Vor-Ort-Behandlung oder Kooperationsvereinbarungen lässt sich dieses Abwasser in Kühlwasser umwandeln. Kooperationen im Bereich der industriellen Abwasserbehandlung eignen sich besonders gut für Rechenzentren in der Nähe von Industriegebieten oder Produktionszonen.

Die Qualität variiert je nach Abwasserquelle erheblich. Abwässer der Lebensmittel- und Getränkeindustrie weisen hohe organische Belastungen auf und erfordern eine biologische Behandlung. Abwässer aus der Halbleiterfertigung können spezifische Schadstoffe enthalten, weisen aber typischerweise einen geringeren Gehalt an gelösten Feststoffen auf als kommunale Abwässer.

Abwasser vor OrtRechenzentren erzeugen Abwasser aus Kühlwasserabschlämmungen, Umkehrosmose-Konzentrationen und betriebsinternen Prozessen. Moderne Wasseraufbereitungssysteme können 70–90 % dieses Wassers für die Wiederverwendung in Kühlsystemen zurückgewinnen. Die Wiederverwendung von Kühlwasser beseitigt Abhängigkeiten in der Lieferkette und reduziert die Abwassermengen.

Eine Hyperscale-Anlage in Texas hat eine Vor-Ort-Aufbereitungsanlage zur Rückgewinnung von Kühlwasser aus Kühltürmen eingeführt. Das System verarbeitet monatlich 2.5 Millionen Gallonen Wasser, reduziert den kommunalen Wasserverbrauch um 35 % und vermeidet gleichzeitig die Gebühren für die Einleitung von Kühlwasser.

Anforderungen an die Wasseraufbereitung in Rechenzentren für Kühlanwendungen

Kühlsysteme stellen spezifische Anforderungen an die Wasserqualität, um Ablagerungen, Korrosion, biologisches Wachstum und Verschmutzung zu verhindern. Die Planung der Wasseraufbereitung in Rechenzentren muss sowohl die Eigenschaften des Rohwassers als auch die Spezifikationen für die Endnutzung berücksichtigen.

Zu den wichtigsten Wasserqualitätsparametern für Kühlanwendungen gehören:

Insgesamt gelöste Feststoffe (TDS)Für die meisten Kühlturmsysteme wird ein Zielbereich von 500–1,500 mg/l TDS angestrebt. Höhere TDS-Konzentrationen erhöhen das Risiko von Ablagerungen und Korrosion. Kommunales Abwasser weist nach der Sekundärbehandlung typischerweise einen TDS-Wert von 600–1,200 mg/l auf.

Härte: Um Kalkablagerungen zu minimieren, sollten die Calcium- und Magnesiumkonzentrationen als CaCO₃ unter 200–400 mg/l liegen. Wasserenthärtungs- oder Kalkschutzprogramme regulieren die Wasserhärte im Rohwasser, wenn diese Werte überschritten werden.

Schwebstoffe: Die Spezifikationen für Kühlwasser begrenzen typischerweise den Gehalt an suspendierten Feststoffen auf 10-25 mg/L. Partikel verursachen Ablagerungen in Wärmetauschern und fördern das mikrobielle Wachstum in Kühltürmen.

Biologischer Inhalt: Die Gesamtkeimzahl coliformer und heterotropher Bakterien muss kontrolliert werden, um Biofilmbildung zu verhindern. Absolute Sterilität ist zwar nicht erforderlich, die Bakterienzahl sollte jedoch durch kontinuierliche Desinfektion unter 10,000 KBE/ml bleiben.

pH-Wert und Alkalität: Der optimale pH-Wert liegt für die meisten Kühlsysteme zwischen 6.5 und 8.5. Eine Alkalinität zwischen 50 und 200 mg/l als CaCO₃ sorgt für Pufferkapazität und begrenzt gleichzeitig das Risiko von Ablagerungen.

Genesis Water Technologies Aufbereitungslösungen

Genesis Water Technologies hat spezialisierte Wasseraufbereitungslösungen für Rechenzentren entwickelt, die den besonderen Anforderungen der Abwasserwiederverwendung für Kühlanwendungen in Rechenzentren gerecht werden. Diese Systeme integrieren bewährte Grundwassertechnologien mit fortschrittlicher Überwachung und Steuerung, um eine zuverlässige und kosteneffiziente Wasserqualität zu gewährleisten.

GWT Selbstreinigende Spiralfiltrationssysteme

Die selbstreinigende Spiralfiltrationstechnologie von Genesis ermöglicht die kontinuierliche Feststoffentfernung ohne Rückspülunterbrechungen oder den Einsatz chemischer Reinigungsmittel. Das System nutzt eine einzigartige Spiralkonstruktion, die Zentrifugalkräfte erzeugt und die aufgefangenen Feststoffe kontinuierlich zu einem zentralen Sammelpunkt für die automatische Spülung transportiert.

Wichtigste Vorteile der Abwasservorbehandlung:

• Der kontinuierliche Betrieb ohne Rückspülzyklen maximiert die Systemverfügbarkeit.
• Durch den Verzicht auf Rückspülwasser wird das Abwasservolumen im Vergleich zu herkömmlichen Medienfiltern um 95 % reduziert.
• Wirksame Entfernung von Schwebstoffen bis zu einer Größe von 10 Mikrometern
• Minimaler Wartungsaufwand dank Selbstreinigungsmechanismus
• Die kompakte, vertikale Bauweise minimiert den Platzbedarf.
• Geeignet für Anwendungen mit variabler Quellwasserqualität

Die selbstreinigende Spiralfiltration erweist sich als besonders wertvoll für die Vorbehandlung von kommunalem oder industriellem Abwasser vor dem Einsatz von Membransystemen. Die Technologie entfernt Partikel, die andernfalls Ultrafiltrations- oder Umkehrosmosemembranen verunreinigen würden, verlängert so die Membranlebensdauer und reduziert die Reinigungsintervalle.

Eine 7-MW-Anlage zur Aufbereitung von Industrieabwasser variabler Qualität setzt die Genesis-Spiralfiltration als primäre Vorbehandlung ein. Das System bewältigt Spitzenwerte an Schwebstoffen aus vorgelagerten Produktionsprozessen ohne Leistungseinbußen, schützt die nachgelagerten UF-Membranen und gewährleistet eine gleichbleibende Kühlwasserqualität.

GWT Ultrafiltrations- und Nanofiltrationssysteme

Genesis Water Technologies bietet maßgeschneiderte Membranfiltrationssysteme speziell für die Abwasserwiederverwendung an. Diese Systeme nutzen Hohlfaser-Ultrafiltrationsmembranen (UF), die eine absolute Barriere gegen Bakterien, Viren und Partikel bilden und gleichzeitig die für Abwasseranwendungen notwendigen hohen Durchflussraten und die Beständigkeit gegenüber chemischer Reinigung gewährleisten.

Die UF-Systeme zeichnen sich durch Folgendes aus:

• Hocheffiziente Membranen, die eine 99.99%ige Pathogenentfernung ohne chemische Desinfektion erreichen
• Fortschrittliche Rückspülsequenzen, optimiert für Abwasserzulaufströme
• Integrierte CIP-Systeme (Cleaning-in-Place) mit automatisierter Chemikaliendosierung
• Echtzeit-Membranintegritätsüberwachung zur Sicherstellung einer gleichbleibenden Barrierefunktion

Für Anwendungen, die eine zusätzliche Reduzierung gelöster Feststoffe erfordern, bieten Genesis-Nanofiltrationssysteme (NF) eine selektive Härteentfernung und eine teilweise Reduzierung des Gesamtgehalts an gelösten Feststoffen (TDS). Die NF-Technologie arbeitet mit niedrigerem Druck als die Umkehrosmose und senkt so den Energieverbrauch um 30–40 % bei gleichzeitiger gezielter Entfernung von Calcium, Magnesium und mehrwertigen Ionen, die Ablagerungen verursachen.

Eine 10-MW-Anlage zur Aufbereitung von Industrieabwasser eines angrenzenden Produktionskomplexes nutzt das Genesis UF/NF-Verfahren. Das System verarbeitet 150 GPM Rohwasser mit unterschiedlichen Gehalten an Schwebstoffen und Härtegraden. UF-Membranen entfernen Partikel und Mikroorganismen, während NF die Härte von 350 mg/l auf 120 mg/l reduziert und somit die Anforderungen des Kühlturms ohne herkömmliche Enthärtungsanlagen erfüllt.

GWT GCAT Katalytische Aktivierungsbehandlung

Die Genesis GCAT-Technologie (Catalytic Activation Treatment) stellt einen innovativen Ansatz zur Entfernung organischer Schadstoffe und zur Verbesserung der Wasserqualität dar. Dieses katalytische Aktivierungssystem nutzt patentierte Katalysatorperlen, die Oxidationsreaktionen beschleunigen, geladene Schadstoffe neutralisieren und die Wasserqualität insgesamt verbessern.

Vorteile der GCAT-Technologie für Abwasseranwendungen in Rechenzentren:

• Wirksame Sanierung komplexer organischer Verbindungen, die gegenüber herkömmlichen biologischen Behandlungsmethoden resistent sind
• Kompakte Bauform, geeignet für Rechenzentrumsstandorte mit begrenztem Platzangebot
• Minimiert den Chemikalienverbrauch und reduziert so die betriebliche Komplexität
• Effektive Vorbehandlung vor Membransystemen

Für die dezentrale Abwasserbehandlung lässt sich die GCAT-Technologie effektiv mit der flüssigen bioorganischen Flockungsmittelklärung von Zeoturb kombinieren. Diese Flexibilität ermöglicht einen maßgeschneiderten Behandlungsansatz, der den spezifischen Eigenschaften des Rohwassers entspricht.

GWT Umkehrosmoseanlagen

Wenn der TDS-Wert des Rohwassers die Toleranzen des Kühlsystems überschreitet oder Anlagen hochreines Zusatzwasser benötigen, bieten Genesis-Umkehrosmoseanlagen (RO) eine umfassende Entfernung gelöster Feststoffe. Diese Systeme verfügen über fortschrittliche Membranelemente und intelligente Steuerungen, die speziell für die Abwasserbehandlung optimiert sind.

Merkmale der Genesis RO-Systeme:

• Mehrstufiges Design zur Maximierung der Wasserrückgewinnung bei gleichzeitiger Minimierung des Konzentratvolumens
• Antiscalant-Dosierung und Vorbehandlungsintegration zur Verhinderung von Membranverschmutzung
• Frequenzumrichter optimieren den Energieverbrauch über verschiedene Durchflussbereiche.
• Konzentratmanagementoptionen einschließlich Weiterbehandlung oder Entlassungskonditionierung

Für Rechenzentren in wasserarmen Regionen sind die Umkehrosmoseanlagen von Genesis Water Tech von entscheidender Bedeutung und können zur Rückgewinnung von Tertiärkonzentrat eingesetzt werden. Dieses Verfahren reduziert die Abwassermenge des Konzentrats und ermöglicht es den Anlagenbetreibern, Genehmigungen in Einzugsgebieten mit strengen Einleitungsbeschränkungen zu erhalten.

Ein Betreiber eines Hyperscale-Klimaanlagenkomplexes forderte die Genesis-RO-Technologie zur Aufbereitung von kommunalem Abwasser für die Kühlwasserversorgung mehrerer Anlagen. Die Konfiguration des primären/sekundären RO-Systems erreicht eine Gesamtwasserrückgewinnung von 88 %, reduziert den TDS-Gehalt um 98 % und konzentriert gleichzeitig die Abwasserströme, um die Einleitungsanforderungen zu verringern.

GWT Spezialisierte Elektrokoagulationstechnologie

Dieses spezielle Elektrokoagulationsverfahren dient der Entfernung von Schwebstoffen, Kolloiden, Ölen und Schwermetallen aus kommunalen und industriellen Abwasserquellen mit erhöhter Leitfähigkeit für die Verwendung als Kühlwasser in Rechenzentren.

Diese Technologie arbeitet mit minimalem Chemikalieneinsatz bei der Nachklärung, wodurch die Betriebskosten gesenkt und die mit der herkömmlichen Klärung verbundene Schlammbehandlung vermieden wird.

Wichtige BewerbungsvoraussetzungDie Genesis EC-Technologie benötigt eine Leitfähigkeit oder einen TDS-Wert des Quellwassers von über 1,000 ppm, um effektiv zu funktionieren. Daher eignet sie sich besonders für industrielle Abwässer mit hohem TDS-Wert, konzentriertes Kühlwasser aus Kühltürmen oder kommunale Abwässer in Regionen mit natürlich erhöhtem Gehalt an gelösten Feststoffen. Für Quellwasser mit niedrigerem TDS-Wert werden alternative Vorbehandlungstechnologien wie die selbstreinigende Spiralfiltration in Kombination mit der katalytischen Aktivierungsbehandlung mittels Zeoturb und GCAT empfohlen.

GWT Genclean-S Tablettentechnologie

Die Genclean-S-Tablettentechnologie stellt eine innovative Festphasen-Wasseraufbereitungslösung dar, die eine firmeneigene Zink-Silber-Ionenkombination nutzt, um mehrere Herausforderungen im Bereich Kühlwasser gleichzeitig zu bewältigen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen chemischen Bioziden bieten Genclean-S-Tabletten eine umfassende Wasseraufbereitung durch kontrollierte Freisetzung von Zink- und Silberionen gemäß den NSF- und EPA-Vorschriften.

Vorteile der multifunktionalen Wasseraufbereitung:

Mikrobiologische KontrolleDie Zink-Silber-Ionen-Kombination bietet ein breites antimikrobielles Wirkungsspektrum und bekämpft Bakterien, Algen und Pilze ohne aggressive Oxidationsmittel. Silberionen stören die Zellatmung und die DNA-Replikation und verhindern so die mikrobielle Vermehrung. Dieser Mechanismus ermöglicht eine effektive Legionellenbekämpfung und Biofilmbildung in Kühlturmsystemen, die mit aufbereitetem Abwasser betrieben werden.

KesselsteinhemmungZinkionen hemmen die Kristallbildung und das Kristallwachstum und verhindern so die Ablagerung von Calciumcarbonat, Calciumsulfat und Siliciumdioxid auf Wärmeübertragungsflächen. Diese Eigenschaft ist besonders wertvoll bei der Behandlung von Abwässern mit hoher Härte oder Alkalinität, die üblicherweise aggressive chemische Antiscalant-Programme erfordern würden.

KorrosionsschutzDie Zinkkomponente bietet kathodischen Schutz für Metalloberflächen und bildet schützende Zinkoxidschichten, die Korrosion durch Chloride, Sulfate und andere aggressive Ionen, die häufig in behandeltem Abwasser vorkommen, verhindern. Dadurch wird die Freisetzung von Metallen in das Kühlwasser reduziert und die Lebensdauer der Anlagen verlängert.

Wichtigste Vorteile der Wiederverwendung von Kühlwasser:

• Vereinfachtes Behandlungsprogramm zur Bekämpfung von biologischer Verschmutzung, Ablagerungen und Korrosion mit einem einzigen Produkt
• Keine Anforderungen an die Lagerung oder Handhabung gefährlicher Chemikalien im Vergleich zu flüssigen Bioziden oder Inhibitoren.
• Gleichmäßige, kontrollierte Ionenfreisetzung über einen längeren Zeitraum (typischerweise 30-90 Tage pro Tablette)
• Reduzierte Bedienereingriffe und geringere Komplexität der Chemikaliendosierung
• Kompatibilität mit aufbereiteten Abwasserquellen, einschließlich kommunaler und industrieller Abwasserströme unterschiedlicher Qualität
• Verbessertes Sicherheitsprofil durch Wegfall von flüssigem Chlor, Hypochlorit oder aggressiven Säuren
• Niedrigere Gesamtbetriebskosten für kleine bis mittelgroße Anlagen
• Unterstützung bei der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften für Legionellen-Managementprogramme gemäß ASHRAE-Standard 188

Anwendungsüberlegungen:

Genclean-S-Tabletten werden direkt in Kühlturmsümpfe, Umwälzleitungen oder separate Dosierkammern eingebracht. Tablettenmenge und Austauschhäufigkeit hängen vom Systemvolumen, der Wasserqualität und den Konzentrationszyklen ab. Die Technologie erweist sich als besonders effektiv für Anlagen mit höheren Konzentrationszyklen, die durch aufbereitetes Abwasser ermöglicht werden und bei denen herkömmliche chemische Reinigungsprogramme zunehmend komplex und kostspielig werden.

Durch das Fehlen oxidierender Biozide werden Bedenken hinsichtlich der Bildung von Desinfektionsnebenprodukten oder einer beschleunigten Korrosion durch Chlor- oder Bromverbindungen ausgeräumt.

Diese Eigenschaft macht Genclean-S besonders geeignet für Systeme, die alternative Wasserquellen nutzen, bei denen die Variabilität des Quellwassers unvorhersehbar mit herkömmlichen chemischen Behandlungen interagieren könnte.

Ein 2-MW-Edge-Rechenzentrum nutzte Genclean-S-Tabletten als primäres Wasseraufbereitungsprogramm in einem Kühlturmsystem, das mit aufbereitetem kommunalem Abwasser betrieben wurde. Die Installation machte Chemikaliendosierpumpen, Lagertanks und komplexe Inhibitorprogramme überflüssig und hielt gleichzeitig die heterotrophe Keimzahl unter 1,000 KBE/ml, verhinderte Ablagerungen und erreichte Korrosionsraten von unter 2 mils pro Jahr.

Die Anlage erfüllte die Anforderungen des Legionellen-Risikomanagements vollständig; vierteljährliche Tests ergaben, dass Legionellen nicht nachweisbar waren.

Integrierte GWT-Behandlungslösungen

Die meisten Rechenzentrumsanwendungen erfordern integrierte Aufbereitungsanlagen, die mehrere Lösungen von Genesis Water Technologies kombinieren. Die Ingenieure von GWT entwickeln maßgeschneiderte Systeme, wobei sie die effektivsten Technologiekombinationen für spezifische Rohwassereigenschaften, Anforderungen an das Kühlsystem, Standortbedingungen und betriebliche Präferenzen priorisieren.

Für kommunales Abwasser mit einem TDS-Wert von über 1,000 ppm:

1. GWT-Selbstreinigungsspiralfiltration zur kontinuierlichen Feststoffentfernung ohne Rückspülung
2. GWT EWS-Elektrokoagulation zur Entfernung feiner Schwebstoffe und zur Reduzierung des Membranverschmutzungspotenzials (wenn die Leitfähigkeitsanforderungen erfüllt sind).
3. GWT-Ultrafiltrationsmembranen bieten eine absolute Barriere gegen Krankheitserreger und Partikel.
4. Teilweise GWT-RO-Behandlung zur Härteregulierung (Behandlung von 30-50 % des Durchflusses)
5. GWT Genclean-AOP zur abschließenden Desinfektion und Entfernung organischer Stoffe
6. GWT Genclean-S Tabletten für die umfassende Kühlwasseraufbereitung

Für kommunales Abwasser mit einem TDS-Wert unter 1,000 ppm:

1. GWT-Selbstreinigungsspiralfiltration zur primären Feststoffentfernung
2. GWT GCAT-Katalyseaktivierungsbehandlung zur Zerstörung organischer Schadstoffe und Verbesserung der Wasserqualität
3. GWT-Ultrafiltrationsmembranen zur Entfernung von Krankheitserregern und Partikeln
4. Selektive GWT-Nanofiltration oder Umkehrosmose je nach Bedarf zur Kontrolle gelöster Feststoffe
5. GWT Genclean-AOP zur abschließenden Desinfektion
6. GWT Genclean-S Tabletten für die biologische Bekämpfung und Wasseraufbereitung in Kühltürmen

Für industrielle Abwässer mit komplexem organischem Gehalt:

1. GWT-Selbstreinigungsspiralfiltration zur Entfernung von Schwebstoffen
2. GWT GCAT katalytische Aktivierungsbehandlung zum Abbau von schwer abbaubaren organischen Verbindungen
3. GWT Zeoturb biologische Behandlung zur Entfernung von biologisch abbaubaren organischen Stoffen und Nährstoffen
4. GWT-Ultrafiltration für Membranbioreaktor-Konfigurationen (MBR) oder als eigenständige Pathogenbarriere
5. GWT RO zur Kontrolle gelöster Feststoffe nach Bedarf
6. GWT Genclean-AOP für die Endpolitur
7. GWT Genclean-S Tabletten für das Kühlwassermanagement

Zur Wiederverwendung von Kühlwasser vor Ort:

1. GWT GCAT katalytische Aktivierungsbehandlung zur Zersetzung organischer Stoffe in Abwässern mit hohem TDS-Wert
2. GWT Zeoturb zur biologischen Behandlung von organischen Stoffen und Nährstoffen
3. GWT-Ultrafiltration zur Entfernung von Partikeln und Krankheitserregern
4. GWT RO zur Kontrolle gelöster Feststoffe ermöglicht hohe Rückgewinnungsraten
5. Konzentratmanagement durch Verdampfung oder Kristallisation
6. GWT Genclean-S Tabletten für die vereinfachte Wasseraufbereitung in Kreislaufsystemen

Diese integrierten Grundwasseraufbereitungsanlagen ermöglichen eine umfassende Wasserreinigung bei gleichzeitiger Optimierung von Investitions- und Betriebskosten. Dank des modularen Designs ist eine Skalierung von kleinen Anlagen bis hin zu großen Campus-Anlagen möglich. Jede Technologiekomponente wird so ausgewählt, dass sie optimal auf die Eigenschaften des Rohwassers und die jeweiligen Aufbereitungsziele abgestimmt ist.

Regulierungsrahmen und Genehmigungsverfahren

Die Implementierung alternativer Wasserquellen erfordert die Beachtung bundesstaatlicher, einzelstaatlicher und lokaler Vorschriften zur Wiederverwendung von Wasser, zur Einleitung von Wasser und zum Betrieb von Kühlsystemen.

Wichtige regulatorische Überlegungen:

Genehmigungen zur WasserwiederverwendungDie meisten Bundesstaaten verlangen Genehmigungen für die Wiederverwendung von Brauchwasser. Die kalifornischen Vorschriften (Title 22) legen die Aufbereitungs- und Qualitätsstandards für recyceltes Wasser fest, das in Kühltürmen eingesetzt wird. Andere Bundesstaaten orientieren sich an den Richtlinien der EPA oder unterhalten staatsspezifische Programme.

Genehmigungsanträge erfordern in der Regel den Nachweis einer adäquaten Wasseraufbereitung, von Überwachungsprotokollen, Maßnahmen zur Vermeidung von Querverbindungen und betrieblichen Sicherheitsvorkehrungen. Genesis Water Technologies unterstützt Kunden bei der Erstellung der erforderlichen Dokumentation zur Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen, der Bereitstellung von Pilotversuchsdaten und Validierungsstudien zur Wasseraufbereitung für die Genehmigungsanträge. Die Bearbeitungszeiten betragen je nach Zuständigkeit und Projektkomplexität 6 bis 18 Monate.

EinleitungsgenehmigungenVor-Ort-Behandlungsanlagen, die Konzentrat oder Abwasser erzeugen, benötigen Genehmigungen gemäß dem National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) für die Einleitung in Oberflächengewässer oder Vorbehandlungsgenehmigungen für die Einleitung in die Kanalisation. Die Genehmigungsgrenzwerte beziehen sich auf gängige Parameter (BSB, TSS, pH-Wert) und können spezifische Grenzwerte für Metalle, Nährstoffe oder andere Bestandteile enthalten.

Systeme mit abwasserfreier Produktion (Zero Liquid Discharge, ZLD) vermeiden die Einleitung von Abwasser und umgehen so Genehmigungsauflagen, erhöhen aber gleichzeitig die Investitions- und Betriebskosten. Die ZLD-Lösungen von Genesis kombinieren Membrankonzentration mit thermischer Behandlung und erzeugen feste Rückstände zur Entsorgung, während gleichzeitig maximales Wasser für die Wiederverwendung zurückgewonnen wird. Einige Anlagenbetreiber setzen auf ZLD, um Genehmigungen in Gewässern mit begrenzter Aufnahmekapazität oder strengen Wasserqualitätsstandards zu erhalten.

Kontrolle von QuerverbindungenVorschriften verbieten strikt die physische Verbindung von Trinkwasser- und Brauchwassersystemen. Die Umsetzung erfordert separate Rohrleitungen (üblicherweise violett gekennzeichnet), Rückflussverhinderer und Hinweisschilder für Brauchwasser. In vielen Regionen sind Druckminderer an allen Trinkwasseranschlüssen vorgeschrieben.

Die Zusammenarbeit mit dem technischen Team von Genesis Water Technologies und die frühzeitige Einbindung der Aufsichtsbehörden vereinfachen das Genehmigungsverfahren und gewährleisten die Einhaltung der geltenden Anforderungen.

Risikomanagement und betriebliche Überlegungen

Die Umstellung auf aufbereitetes Abwasser erfordert robuste Betriebsprotokolle, die Versorgungssicherheit, Schwankungen der Wasserqualität und Systemintegration gewährleisten. Genesis Water Technologies entwickelt Wasseraufbereitungssysteme für Rechenzentren mit Überwachungs- und Steuerungsfunktionen, die Betriebsrisiken minimieren.

VersorgungssicherheitIm Gegensatz zu Trinkwasser, das durch redundante Quellen und Speicher gesichert ist, können Rechenzentren bei alternativen Wasserquellen mit Verfügbarkeitsengpässen konfrontiert sein, beispielsweise bei Wartungsarbeiten an der Quelle, Ausfällen der Aufbereitungssysteme oder Störungen der Quellwasserqualität.

Diese Behandlungssysteme können so konzipiert werden, dass sie Risikominderungsmechanismen beinhalten:

• Dual-Source-Fähigkeit zur Aufrechterhaltung der Trinkwasserversorgung als Backup-Quelle mit Umschaltfunktion
• Vor-Ort-Speicher, integriert in Aufbereitungssysteme, gewährleisten einen Kühlwasservorrat für 2–7 Tage.
• Wasserqualitätsüberwachung mit automatischer Abschaltung bei Überschreitung der Grenzwerte
• Fernüberwachung und -diagnose ermöglichen schnelle Fehlerbehebung und Unterstützung

Überwachung der WasserqualitätDie Aufbereitungssysteme von Genesis Water Tech können mit Instrumenten zur kontinuierlichen Überwachung ausgestattet werden, um sicherzustellen, dass das Kühlwasser den Spezifikationen entspricht und um eine schnelle Reaktion auf Qualitätsabweichungen zu ermöglichen.

Zu den Konfigurationen für die Überwachung der Kühlwasserqualität in Rechenzentren gehören:

• Überwachung des Quellwassers hinsichtlich TDS, Leitfähigkeit, Trübung, pH-Wert, Temperatur und Durchfluss
• Zwischenüberwachung zur Überprüfung der Leistung einzelner Behandlungsprozesse
• Abschließende Wasserqualitätsüberwachung zur Bestätigung der Einhaltung der Spezifikationen
• Überwachung des Kühlsystems zur Verfolgung von Konzentrationszyklen, Zink- und Silberionenwerten (für Genclean-S-Systeme) und biologischer Aktivität

Diese Transparenz ermöglicht eine vorausschauende Wartung und Optimierung ohne ständige Präsenz vor Ort.

LegionellenmanagementKühltürme bieten unabhängig von der Wasserquelle günstige Bedingungen für das Wachstum von Legionellen. Der ASHRAE-Standard 188 fordert Wassermanagementprogramme, die das Legionellenrisiko durch Temperaturkontrolle, Biozidanwendung und regelmäßige Überwachung minimieren.

Genesis-Behandlungssysteme mit Genclean-S-Tabletten bieten mehrstufige Schutzmechanismen, die das Legionellenrisiko deutlich reduzieren.

Die Zink-Silber-Ionen-Kontrolle von Genclean-S sorgt für eine kontinuierliche antimikrobielle Aktivität im Kühlsystem und verhindert die Bildung von Biofilmen sowie die Besiedlung mit Legionellen, ohne dass Desinfektionsnebenprodukte oder chemische Rückstände entstehen, die entfernt werden müssten.

Korrosions- und AblagerungskontrolleAlternative Wasserquellen erfordern unter Umständen angepasste chemische Aufbereitungsprogramme im Vergleich zu Trinkwasser.

Erhöhte Chlorid- oder Sulfatkonzentrationen in manchen Abwasserquellen erhöhen das Korrosionspotenzial. Höhere Härte oder Alkalinität erhöhen die Neigung zur Ablagerungsbildung.

Genesis Water Technologies führt Wasserqualitätsbewertungen und Pilotversuche mit tatsächlichem Rohwasser durch, um optimierte Prozessaufbereitungsprogramme zu entwickeln.

Genclean-S-Tabletten bieten integrierten Schutz vor Ablagerungen und Korrosion und vereinfachen so das Wassermanagement für Anlagen, die aufbereitetes Abwasser mit anspruchsvoller chemischer Zusammensetzung nutzen.

Dieser Ansatz validiert die Wirksamkeit der Behandlung und die Kompatibilität des Kühlsystems vor der großflächigen Implementierung. Die Überwachung von Korrosionsproben und die Berechnung der Ablagerungstendenz bestätigen die Wirksamkeit des Programms im laufenden Betrieb.