Wasseraufbereitung & Abwasserreinigung: Prozesse & Technik

Grundlagen der Wasseraufbereitung

In der Umwelttechnik bezeichnet der Begriff Wasseraufbereitung die Gesamtheit der physikalischen, chemischen oder biologischen Grundoperationen und Prozesse. Deren Ziel ist die Beseitigung oder Verringerung von Verschmutzungen oder unerwünschten Eigenschaften des Wassers. Dies gilt für natürliches Wasser, Trinkwasser, Prozesswasser oder Abwasser im städtischen Bereich. Der Zweck dieser Maßnahmen ist es, Wasser mit den entsprechenden Eigenschaften für die vorgesehene Nutzung bereitzustellen. Die genaue Kombination und Art der Prozesse hängt sowohl von den ursprünglichen Eigenschaften des Wassers als auch von seinem endgültigen Bestimmungsort ab.

Bedeutung und Einsatzorte

Eine der wichtigsten Aufgaben der kommunalen Selbstverwaltung ist die Bereitstellung von Trinkwasser und die Abwasserentsorgung. Eine Anlage zur Trinkwasseraufbereitung wird als Wasserwerk oder WTP bezeichnet. Das System zur Abfallbeseitigung umfasst Kläranlagen (ARA), in denen städtisches Abwasser behandelt wird. Diese Prozesse erfolgen in Abstimmung mit lokalen, Bundes- und Landesvorgaben zur Wasserqualität. Die Kläranlage (WWTP) bietet eine umfassende Abwasserbehandlung.

Abwasserreinigung und Verfahren

Der Bereich Abwasserreinigung (gelegentlich im Kontext von Fehlerstromschutzschaltern erwähnt) umfasst eine Reihe von physikalischen, chemischen und biologischen Prozessen. Diese sind darauf ausgerichtet, physikalische, chemische und biologische Stoffe aus dem Abwasser zu entfernen, um es für den menschlichen Gebrauch vorzubereiten. Das Ziel der Behandlung ist die Erzeugung von sauberem (behandeltem) Wasser sowie von festen Abfällen oder Klärschlamm, der für die Entsorgung oder Wiederverwendung geeignet ist. Es ist üblich, zwischen der Behandlung von Abwasser und der industriellen Wasseraufbereitung sowie der Trinkwasseraufbereitung zu unterscheiden. Abwasser wird durch Haushalte, Institutionen und Gewerbe erzeugt. Dieses kann vor Ort behandelt oder über ein Kanalnetz an eine kommunale Kläranlage geleitet werden.

Der Ablauf der Abwasserbehandlung

Die Abwasserbehandlung beginnt mit der ersten physischen Trennung von großen Feststoffen (Müll) aus dem kommunalen und industriellen Abwasser mithilfe eines Rechensystems (Gitter/Maschen). Diese Materialien können mit speziellen Geräten zerkleinert werden. Danach folgt ein Sandfang (zur Abtrennung dichter, sandähnlicher Stoffe), gefolgt von Vorklärbecken, die weitere Feststoffe abscheiden. Es folgt die schrittweise Umwandlung gelöster organischer Substanzen in eine feste biologische Masse mithilfe von Bakterien. Sobald diese Biomasse abgetrennt wurde (ein Prozess namens Sekundärsedimentation), kann das behandelte Wasser weiterverarbeitet werden (Tertiärbehandlung), zum Beispiel durch Desinfektion oder Filtration. Das endgültig eingeleitete Abwasser kann in ein natürliches Gewässer (Bach, Fluss oder Bucht) oder in andere Umgebungen (Landoberfläche, Untergrund etc.) zurückgeführt werden. Die abgetrennten Biofeststoffe werden einer zusätzlichen Behandlung und Neutralisation unterzogen.

Klassifizierung der Behandlungsverfahren

Diese Behandlungsverfahren werden in der Regel wie folgt unterteilt:

• Primäre Behandlung: Mechanische Abscheidung von Feststoffen.
• Sekundäre Behandlung: Biologische Behandlung von gelösten organischen Stoffen, die in leicht entfernbare Schwebstoffe umgewandelt werden.
• Tertiäre Behandlung: Zusätzliche Reinigungsschritte wie Lagunen, Mikrofiltration oder Desinfektion.