Wasseraufbereitung und chemische Grundlagen

Trinkwasseraufbereitung und Reinigung von Süßwasser

Trinkwasseraufbereitung: Reinigung von Süßwasser:

1. Grobfilterung: Das H2O-Rohwasser wird durch Gitter, Filter und Siebe geleitet, um grobe Feststoffe daraus zu entfernen.
2. Belüftung: Hierbei erfolgt die Oxidation unerwünschter organischer Substanzen sowie biologisch abbaubarer Stoffe, was den Geschmack und Geruch verbessert.
3. Koagulation: Kolloidale Teilchen werden durch Gerinnungshilfsmittel zur Gerinnung und Flockenbildung gebracht.
4. Dekantieren: Gewinnung bzw. Abtrennung der Festkörper.
5. Filtration: Entfernung von Feststoffen und Gerinnungshilfsmitteln, die nicht dekantiert wurden.
6. Desinfektion: Zur vollständigen Kontrolle von Bakterien.
7. Enthärtung: Nach der Methode mit Kalk und Soda.
8. Beseitigung: Reinigung durch Destillation oder Ionenaustauscher-Harze.

Reinigung von Abwasser (H2O)

Primärbehandlung

Primäre Behandlung: „Schruppen“ oder „Screening“: Entfernung großer Objekte und Feststoffe durch Siebe. Sandstrahlen und Skimming. Das primäre Dekantieren erfolgt durch Absetzbecken oder Kammern. Die Ablagerung von Schwebstoffen ist schwierig und erfordert eine Reduzierung der Fließgeschwindigkeit des Wassers. Die dekantierten Feststoffe bilden den Schlamm, der 35 % des BSB (biochemischen Sauerstoffbedarfs) und 60 % der Feststoffe ausmacht.

Belebtschlammverfahren und biologische Filter

Schlamm oder Belebtschlamm: Das Wasser wird in Belüftungssysteme geleitet, in denen die Luft mit dem Schlamm in Kontakt kommt und aerobe Bakterien aktiviert werden. Biologische Tropfkörperfilter: Das Wasser rieselt langsam durch ein Bett aus Steinen, das mit großen Populationen von Bakterien besiedelt ist, welche die biologisch abbaubaren organischen Substanzen abbauen.

Schlammbehandlung und Entsorgung

Behandlung des Schlamms:

• Konzentration des Schlamms: Verdickung und Floating.
• Stabilisierung und Verdauung: Oxidation biologisch abbaubarer organischer Stoffe.
• Entwässerung und Trocknung.
• Räumung: Verbringung auf städtische Abfalldeponien für feste oder toxische Abfälle.
• Tertiäre Behandlung: Abschluss des Reinigungsprozesses durch die Beseitigung von Schadstoffen, die im Wasser verblieben sind.

Chemische Reaktionen und Elektrolyse

Verbrennungsreaktion: Chemische Reaktion zwischen einem Brennstoff und Sauerstoff (brandfördernd), die durch die Freisetzung von Energie in Form einer Flamme begleitet wird.

Explosionsreaktion: Ein Oxidations-Reduktions-Prozess, bei dem sich die Elemente des explosiven Moleküls intern rekombinieren.

Elektrolyse: Durch Zufuhr von elektrischer Energie wird erreicht, dass ein chemischer Prozess in einer elektrochemischen Zelle in die entgegengesetzte Richtung dessen abläuft, was spontan geschehen würde.

Eigenschaften und Oxidation von Metallen

• Ag (Silber): Schwierig zu oxidieren, da es ein hohes Potenzial besitzt.
• Al (Aluminium): Passiviert sich leicht durch Oxidation, wobei eine homogene Schicht aus Aluminiumoxid gebildet wird.
• Zn (Zink): Es rostet leicht aufgrund seines sehr geringen Potenzials, wird jedoch durch die Bildung einer Schutzschicht passiviert.
• Cr (Chrom): Das Potenzial ist niedrig, weshalb es leicht oxidiert wird.