Chemische Wasseraufbereitung: Prozesse und Anwendungen

Überblick

Chemische Wasseraufbereitungsprozesse können in jedem der primären Behandlungsschritte eingesetzt werden: Sedimentation, Filtration und Desinfektion.
Bei der Sedimentation werden Chemikalien zugesetzt, um Verunreinigungen im Wasser zusammenzuklumpen und sinken zu lassen.
Bei der Filtration verbessern Chemikalien die Fähigkeit von Filtermaterialien, Verunreinigungen zurückzuhalten.
Bei der Desinfektion können Chemikalien verwendet werden, um wasserübertragene Krankheitserreger (krankheitsübertragende Organismen) abzutöten oder zu oxidieren.

Chemische Behandlungen des Quellwassers

Während Grundwasser (Wasser aus Brunnen und Aquiferen) wenige organische Bedrohungen aufweist, wird Oberflächenwasser (Flüsse, Seen, Stauseen) oft behandelt, um Algen zu reduzieren. Kupfersulfat ist eine häufige chemische Behandlung, um Algenblüten zu reduzieren oder einzudämmen. Alum oder Kaliumsulfat können verwendet werden, um zu verhindern, dass eine Oberflächenwasserquelle zu stark kontaminiert wird, um genutzt zu werden.

Sedimentation

Koagulanzien werden verwendet, um Verunreinigungen im Wasser zusammenzuklumpen. Eisensulfat, Polymere und andere chemische Zusätze können verwendet werden, um organische und anorganische Verunreinigungen haften zu lassen und auf den Boden von Behältern oder Becken sinken zu lassen.
Dieses Zusammenklumpen und die Schwerkraft wirken zusammen, um schwerer als Wasser liegende Materialien aus dem Quellwasser zu entfernen.

Filtration

Filter, ob sie nun Tanks mit Schichten aus Kohle, Kies und Sand oder Membranen sind, die Partikel im Angstrom-Bereich abscreenen, verwenden oft Chemikalien, um ihre Fähigkeit zu verbessern, Partikel zurückzuhalten.
Die Wirksamkeit eines Filters wird durch die kleinsten Partikel gemessen, die er einfangen wird.
Chemikalien werden auch verwendet, um Filter zur Wiederverwendung zu waschen und zu desinfizieren, was zu ihrer Kosteneffizienz und nützlichen Lebensdauer beiträgt.

Desinfektion

Der entscheidende Schritt bei der Herstellung von sicherem Trinkwasser ist die Fähigkeit, wasserübertragene Krankheitserreger abzutöten.
In den meisten US-Behandlungsanlagen wird Chlor (entweder als diffuses Gas oder als Pulvermischung) mit dem Rohwasser gemischt.
Die Kombination aus Desinfektionskonzentration und Kontaktzeit (CT) zwischen dem Desinfektionsmittel und dem behandelten Wasser wird verwendet, um festzustellen, ob das Wasser desinfiziert wurde.
Andere chemische Behandlungen umfassen das Diffundieren von Ozon (O3) in Wasser, um wasserübertragene Krankheitserreger zu oxidieren. Dies hat den Vorteil, dass Ozon beim Zerfall wieder in Sauerstoff umgewandelt wird, anstatt einen Rückstand im Wasser zu hinterlassen.

Andere chemische Behandlungen

Kohlendioxidgas oder Calciumcarbonatschlamm können dem Wasser zugesetzt werden, um den pH-Wert (Alkalitätsgrad) des Wassers zu senken oder zu erhöhen.
Kohle kann dem Wasser zugesetzt werden, um den Geschmack zu verbessern, indem sie die Auswirkungen von Algen im Quellwasser entgegenwirkt.
Phosphate werden manchmal spät im Prozess zugesetzt, um den Kalkablagerungsgrad in Verbraucherwasserleitungen zu reduzieren.