Öffentliche Trinkwassersysteme nutzen unterschiedliche Wasseraufbereitungsmethoden, um ihren Gemeinden sicheres Trinkwasser bereitzustellen. Öffentliche Wassersysteme nutzen häufig eine Reihe von Wasseraufbereitungsschritten, darunter Koagulation, Flockung, Sedimentation, Filtration und Desinfektion.
Wasseraufbereitungsprozess
Während des Wasseraufbereitungsprozesses wird rohes (unbehandeltes) Wasser durch die Dosierung von Chemikalien vorbehandelt und dann zu den Klärbecken geleitet, um relativ große Partikel und Verunreinigungen im Wasser zu entfernen. Das geklärte Wasser fließt dann in Filter, um die feiner verteilten Partikel herauszufiltern. Das gefilterte Wasser wird desinfiziert, bevor es der Öffentlichkeit zugeführt wird. Eine kleine Menge Restchlor verbleibt im Wasser, um Bakterienwachstum auf dem weiteren Weg zu verhindern. Zum Zahnschutz wird auch Fluorid zugesetzt.
1. Vorbehandlung
Zur Erleichterung des nachfolgenden Aufbereitungsprozesses können dem Rohwasser zur Vorbehandlung verschiedene Chemikalien zugesetzt werden:
- Alaun – zum Koagulieren von Verunreinigungen
- Kalkhydrat – zur Kontrolle des pH-Wertes
- Polyelektrolyt – zur Erleichterung der Koagulation
- Kaliumpermanganat KMnO4– um die Entfernung von Mangan zu erleichtern
- Ozon O3– um Verunreinigungen zu oxidieren, Algenwachstum zu kontrollieren und Geschmack und Geruch zu entfernen
- Pulverisierte Aktivkohle (PAC) – zur Entfernung von Geschmack und Geruch
2. Klarstellung
Um die Partikel zu koagulieren und große Flocken zu bilden, die entfernt werden können. Zu den Klärungstechnologien gehören:
- Mehrdeckige Sedimentation
- Kontaktklärung von Feststoffen
- Hochgeschwindigkeits-Lamellensedimentation
- Flotation mit gelöster Luft (DAF)
Alle Flocken werden entwässert, um Schlamm mit mehr als oder gleich 30 % Feststoff zu erzeugen, und das Wasser wird recycelt.
3. Filtration
Zur Entfernung feiner verteilter Suspensionen durch „Schwerkraftfiltration“ oder „Biologische Filtration“.
Der biologische Nitrifikationsprozess nutzt die natürlich vorkommenden nitrifizierenden Bakterien im Rohwasser, um unter günstigen Bedingungen Ammoniak in Nitrat umzuwandeln. Dieses Verfahren wird erfolgreich in der biologischen Filterung der Wasseraufbereitung eingesetzt.
4. Desinfektion
Das gefilterte Wasser wird durch Zugabe von Chlor oder Ozon im Kontakttank desinfiziert.
Ozon ist ein starkes Desinfektionsmittel und Oxidationsmittel. Der Einsatz von Ozon profitiert auch von seinen anderen Behandlungseffekten, einschließlich der Geschmacks- und Geruchskontrolle, der Oxidation von Eisen und Mangan und der Reduzierung der Chlordosis. Ozon hinterlässt keine Desinfektionsmittelrückstände im Wasser und zur Desinfektion und zur Aufrechterhaltung der Desinfektionsmittelrückstände im Verteilungssystem ist die Verwendung von Chlor erforderlich. Ein nachgeschalteter biologischer Filterprozess ist in der Regel erforderlich, um den assimilierbaren organischen Kohlenstoff zu entfernen, der durch die Ozonierung entsteht, um ein biologisch stabiles behandeltes Wasser zu erhalten.