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Wasseraufbereitung



  Die Wasseraufbereitung dient der Anpassung von Rohwasser an die Anforderungen der Trinkwasser- und Nutzwassernutzung. Die Wasseraufbereitung 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 Wasser (z. B. Dosierung, Einstellung von pH-Wert, gelösten Ionen und der Leitfähigkeit)

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Es gibt drei grundsätzliche Verfahrenswege, und zwar:

Diese Verfahren kommen auch in verschiedenen Kombinationen zum Einsatz, je nach Rohwasserbeschaffenheit und Verwendungszweck.

Verwendungszweck

Welche Verfahren eingesetzt werden, hängt ab von den Anforderungen des Nutzers.

Technische Wässer (Kraftwerke (Speisewasser), chemische Prozesse, Pharmazie) erfordern häufig eine sehr weitgehende Änderung der Wassereigenschaften z. B. durch Entsalzung, Demineralisiertes Wasser, 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 DIN 19643 aufbereitet. Flockung, Filtration und Chlordesinfektion sind die Standardverfahren.

Eine Aufbereitung ist oft notwendig, wenn Wässer unterschiedlicher Beschaffenheit vermischt werden. Der pH-Wert im Mischwasser wird hierdurch häufig derart verschoben, dass die Calcitlösekapazität, das heißt das Vermögen des Wassers, Calciumcarbonat aufzulösen, unzulässig hoch wird (der Grenzwert für die Calcitlösekapazität beträg nach TrinkwV 5 mg/L). Dieses Vermögen Calciumcarbonat zu lösen wird häufig als „Aggressivität“, genauer „Kalkaggressivität“ des Wassers bezeichnet.

Die Aufbereitung von Grundwasser aus einem ausreichend geschützten Grundwasserleiter ist in der Regel weniger aufwändig als die von Quell- oder Oberflächenwässern. Die wohl am häufigsten eingesetzten Verfahren zur Aufbereitung von Grundwasser sind die Entsäuerung, Enteisenung und Entmanganung. Eine Chlorung des Grundwassers ist nur erforderlich, wenn es durch atrophogen Keime verunreinigt ist. Eine Chlorung sollte stets ein vorübergehender Vorgang sein. Für die Aufbereitung von Oberflächenwässern werden hingegen meist aufwändigere Verfahren eingesetzt. Dies sind häufig eine Ozonung, Flockung mit anschließender Sedimentation oder Filtration und eine Aktivkohlefiltration zur Eliminierung absorbierbarer Schadstoffe. Eine abschließende Desinfektion ist obligatorisch.

Verfahren

Zur Wasseraufbereitung werden mechanische, chemische und biologische Verfahren eingesetzt. Die chemische Wasseraufbereitung wird in die 4 Gruppen Flockung, Fällung, Oxidation und Ionenaustausch unterteilt.

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 Entfernung von Schwebstoffen (Partikeln) u.a. Fe und Mn
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 duch rückspülen der Filter wieder entfernt.
Ionenaustausch z. B. Vollentsalzung
Adsorption Aktivkohlefilter Anlagerung von z. B. adsorbierbaren halogenierten Kohlenwasserstoffverbindungen (AOX) oder Farbstoffen
Entsäuerung Entsäuerungsanlage Entfernung der aggressiven Kohlensäure. Dient der Vermeidung von Korrosion im Rohrnetz.
Enthärtung Enthärtungsanlage Entfernung von Ca2+ und Mg2+
Entsalzung (Desalination) Entsalzungsanlage Entfernung von Salzen z. B. zur Aufbereitung von Meerwasser zu Trinkwasser und zur Bewässerung
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.
Kühlung Kühltürme, Kühlteich, Wärmeübertrager etc. Verminderung der Temperatur, um den Anforderungen nachfolgender Prozesse oder Nutzungen zu genügen.
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.
Desinfektion Sonderbecken, Zugabe in das Rohrnetz Entkeimung durch Chlor-, Ozonzugabe oder UV-Bestrahlung
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.


Trinkwasseraufbereitung

Die wichtigsten Aufgaben und Verfahren sind:

  • Partikelentfernung: Flockung, Langsamfiltration, Schnellfiltration, Membranfiltration
  • Desinfektion: Chlorung, Chlordioxidbehandlung, UV-Bestrahlung
  • Entfernung organischer Stoffe: Flockung, Adsorbtion, Entgasung
  • Entsäuerung/Stabilisierung: Kalk-Kohlensäuere-Gleichgewicht, Filtration über Calziumcarbonat/halbgebrannten Dolomit, Entgasung, Dosierung
  • Enteisenung und Entmanganung: Filterverfahren und unterirdische Verfahren
  • Enthärtung: Schnell- und Langsamentcarbonisierung, Ionenaustausch, Nanofiltration

Siehe auch

  • Wasserhärte
  • Wasseraufbereitungsanlage
  • Wasseraufbereitung im Schwimmbad
  • biologische Wasseraufbereitung im Schwimmteich
  • Pflanzenkläranlage (zur Reinigung des Abwassers)
  • Kläranlage
  • Abschäumer
 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Wasseraufbereitung aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
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