Chemische Wasseraufbereitung


Chemische Wasseraufbereitung

Die Wasseraufbereitung ist die zielgerichtete Veränderung der Wasserqualität. Sie umfasst im Wesentlichen zwei Gruppen der Behandlung:

  • Entfernung von Stoffen aus dem Wasser (z. B. Reinigung, Sterilisation, Enteisenung, Enthärtung, Entsalzung)
  • Ergänzung von Stoffen sowie Einstellen von Parametern des Wassers (z. B. Dosierung, Einstellung von pH-Wert, gelösten Ionen und der Leitfähigkeit)

Die Aufbereitungsverfahren können wie nachstehend beschrieben gegliedert werden:

  1. physikalische Verfahren (z. B. Belüftung, Verdüsung, Sedimentation, Flotation, Adsorption, Vakuumverfahren, thermische Einwirkungen), hierzu zählt im weiteren Sinne auch die mechanische Aufbereitung (z. B. Rechen, Siebe, Filter)
  2. chemische Verfahren (z. B. Oxidation, Desinfektion, Flockung, Entcarbonisierung, Ionenaustausch )
  3. Membranverfahren (z. B. Nanofiltration, Osmose, Elektrodeionisation )
  4. biologische Verfahren (biochemische Oxidation, Schlammfaulung, anaerobe Abwasserreinigung)

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über verschiedene Aufbereitungs-Prozesse und deren Anwendungszwecke.

Prozess Anlagenkomponente Zweck
Siebung Rechen, Trommelsieb, Mikrosieb Entfernung von größeren Feststoffen und Schwimmstoffen
Sedimentation Sandfang, Absetzbecken Entfernung kleinerer Schwimmstoffe, Sand, geflockter Schwebstoffe
Filtration Filter, Sandfilter, Kerzenfilter, Anschwemmfilter, Mikrofiltration,Ultrafiltration, Nanofiltration Entfernung von Schwebstoffen (Partikeln) u.a. Fe oder Mn
Adsorption Aktivkohlefilter Anlagerung von z. B. adsorbierbaren halogenierten Kohlenwasserstoffverbindungen (AOX) oder Farbstoffen
Flotation Flotationsbecken Entfernung von feinen Schmutzpartikeln durch Einblasen von Luft
Flockung Flockungsbecken Entfernung von Kolloidstoffen und feinen Schmutzpartikeln durch Zugabe von Flockungsmitteln (Entladung der Partikel) und Einstellung des pH-Wertes. Kann auch mit einer Filtration verbunden sein (Flockungsfiltration).
Fällung Fällungsbecken bzw. Fällungsfiltration Umwandlung gelöster Stoffe in ungelöste Stoffe und anschließender Sedimentation oder Flockung.
Oxidation Belüftungsanlagen und Kiesfilter Entfernung von gelösten Eisen- und Manganionen (Enteisenung/Entmanganung). Das oxidierte Eisen- und Mangan lagert sich am Kies an und wird durch Rückspülen der Filter wieder entfernt.
Entsäuerung Entsäuerungsanlage Entfernung der aggressiven Kohlensäure. Dient der Vermeidung von Korrosion im Rohrnetz.
Enthärtung Enthärtungsanlage, Nanofiltration Entfernung von Ca2+ und Mg2+ (Bei der Nanofiltration eingeschränkt)
Entcarbonisierung Entkarbonisierungsanlage Reduzierung der temporären Härte zur Verminderung der Abscheidung von Calciumcarbonat auf Oberflächen der Rohrleitungen und Wärmeaustauscher
Entsalzung (Desalination) Entsalzungsanlage, Umkehrosmose Entfernung von Salzen z. B. zur Aufbereitung von Meerwasser zu Trinkwasser und zur Bewässerung
Vollentsalzung VE-Anlagen, Regenerierbare Mischbettaustauscher, Patronenaustauscher, Umkehrosmose, Elektrodeionisation Entfernung von Salzen z. B. zur Erzeugung von Rein- und Reinstwasser
Selektivaustausch Ionenaustauscheranlagen mit spezielle Harzen z. B. Entfernung von Uran und anderen Schwermetallen aus dem Abwasser, Recycling von Metallen
Strippen Strippbecken Entfernung durch Einblasen von Luft/Gasen. Damit werden in Entsprechung des Dampfdruckes gelöste Wasserinhaltsstoffe in die gasförmige Phase übergeführt und somit aus dem Wasser entfernt.
Desinfektion Sonderbecken, Zugabe in das Rohrnetz Entkeimung durch Chlor-, Chlordioxid- Ozonzugabe, der UV-Bestrahlung oder durch Ultrafiltration
Dosierung Dosieranlagen für Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase Zugabe von Chemikalien zur gezielten Beeinflussung der Wasserbeschaffenheit, z. B. der Ablagerungstendenz oder Korrosionsmeigung
Biochemische Verfahren Beispiel: Denitrifikation Ausnutzung biochemischer Vorgänge. In der Denitrifikation wird der Nitrat-Gehalt belasteten Rohwassers entweder durch Kohlenstoffzugabe im Untergrund oder in einem Reaktor vermindert.
Spezielle Behandlung Sonderbecken für verseuchte Abwässer. Spezielle Behandlung von Abwässer, welche mit zunächst unbekannten Stoffen oder Lebewesen verseucht sind. Beispiele: Unbehandelte Abwässer aus Galvanisierungsbetrieben oder Fadenwürmer.

Diese Verfahren kommen auch in verschiedenen Kombinationen zum Einsatz, je nach Wasserbeschaffenheit und Zielsetzung. So erfordern Technische Wässer (Kraftwerke (Speisewasser), chemische Prozesse, Pharmazie) häufig eine sehr weitgehende Änderung der Wassereigenschaften z. B. durch Entsalzung, Umkehrosmose, spezielle Dosierungen, Entgasung u. v. m.

Bei der Einstellung von Trinkwasser sind die gesetzlichen und normativen Vorgaben (Trinkwasserverordnung, DIN 2000) und die Anforderungen des Verteilnetzes maßgebend. Trinkwasser kann durch Mischung von Wässern aus unterschiedlichen Quellen voreingestellt werden um eine gleichmäßigere Qualität zu erzielen (z. B. Mischung aus Uferfiltrat und Talsperrenwasser).

Badewasser in öffentlichen Frei- und Hallenbädern wird entsprechend der deutschen DIN 19643 oder der schweizer SIA 385/1 aufbereitet. Flockung, Filtration und Chlordesinfektion sind die Standardverfahren.

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