hier erhalten Sie grundlegende Informationen zu den folgenden chemisch-physikalischen Verfahren
Phasentrennung / Leichtflüssigkeitsabscheidung
Aufschwimmende oder sich absetzende Phasen können mechanisch durch Mehrkammerabscheider getrennt werden. Die Trennung vorhandener Phasen bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten und ausreichender Verweilzeit kann durch entsprechende Behälter z.B. einen Koaleszenzeinsatz optimiert werden.
Sedimentation
Sedimentation bezeichnet die Abtrennung von ungelösten oder schwerlöslichen Partikeln aufgrund der Gravitation. Diese Partikel können dabei auch während eines Prozesses entstehen (Fällung). Durch Zusatzstoffe kann dieser Vorgang optimiert werden. Der anfallende Schlamm wird entwässert und entsorgt bzw. verwertet.
Flotation
Unter Flotation wird das Aufschwimmen eines Partikels durch den Einfluss von Gasbläschen verstanden. Die Luft- oder Gasbläschen lagern sich an den Partikeln an und bewirken aufgrund der Auftriebskraft eine Trennung. Dieser Vorgang wird durch Zusatzstoffe gefördert.
Filtration
Eine weitere Abtrennung ungelöster Stoffe kann durch die Siebwirkung eines Filtermaterials und des Filterkuchens erreicht werden. Auch hierzu gibt es eine breite Palette an unterschiedlichen Bauformen.
Strippung
In einer Strippkolonne wird das Wasser mit einem um ein vielfaches größeres Volumen an Luft in Kontakt gebracht. Dabei gehen die leichtflüchtigen Komponenten in Abhängigkeit von ihren Kenngrößen in die Gasphase über und müssen in der Regel einer Behandlung unterzogen werden. Diese ist bestimmt durch die Eigenschaften des Schadstoffes und beruht zumeist auf Kondensation, Adsorption oder katalytische bzw. thermische Zersetzung.
Adsorption
Durch physikalische und/oder chemische Wechselwirkungen erfolgt eine Anlagerung der zu entfernenden Stoffe an ein poröses Medium z.B. Aktivkohle. Die Beladungskapazität ist abhängig von der Stoffart und der -konzentration. Bei Mehrstoffgemischen muss die Konkurrenzadsorption berücksichtigt werden.
Die physikalische Adsorption ist in der Regel reversibel, so dass durch Temperatur-, Druck- oder Änderungen des Lösungsmittels der Vorgang wieder rückgängig gemacht werden kann und somit eine erneute Adsorption erfolgen kann.
In der Wasserreinigung wird vielfach Aktivkohle eingesetzt, die eine gute Aufnahmekapazität für unpolare Stoffe hat. Zunehmend Verwendung findet auch die Adsorption an Adsorberharzen, wobei die Regeneration direkt vor Ort erfolgen kann.
Oxidation/Reduktion
Durch eine Oxidation ist die Umsetzung verschiedener Substanzen möglich, wobei sich die Flüchtigkeit dieser ändert oder ein Stoff mit einem anderen Schadstoffpotential entsteht. Gebräuchlich sind hierzu Wasserstoffperoxyd oder Ozon, wobei das durch einen Ozongenerator erzeugte Ozon-Sauerstoffgemisch Stoffe radikalisch zu oxidieren vermag. Diese Oxidationskraft kann durch die Kombination mit UV-Bestrahlung noch gesteigert werden.
Einige Stoffe wie z.B. Eisen oder Mangan können unter bestimmten Randbedingungen in geringen Konzentrationen bereits mit Luftsauerstoff oxidiert und gefällt werden.
Katalytische Verbrennung
Bei diesem katalytischen Oxidationsverfahren werden Schadstoffe bei einer Temperatur von 200-400 °C chemisch zu Kohlenstoff und Wasser umgesetzt. Je nach Schadstoff entstehen dabei Verbindungen, die ausgewaschen werden müssen. Bei der Behandlung von chlorierten Verbindungen wird beispielsweise Salzsäuregas, erzeugt. Der Energiehaushalt der Verbrennung kann durch den Einsatz eines Wärmetauschers bei höheren Konzentrationen an Schadstoffen optimiert werden, da dann die notwendige Reaktionsenergie aus der Verbrennung selbst bezogen wird
Fällung
Bei der Fällung werden Wasserinhaltsstoffe zu schwerlöslichen Stoffen umgesetzt, so dass sie infolge des veränderten Löslichkeitsproduktes in Abhängigkeit vom pH-Wert abzutrennen sind.
Flockung
Bei der Flockung bilden sich meist unter Zusatz von Flockungshilfsmitteln aus kleinsten Feststoffpartikeln mechanisch abtrennbare Agglomerate. Diese sind dann z.B. durch eine Filtration aus dem Wasser zu entfernen.
Ionenaustausch
In ionisierter Form vorliegende Schadstoffe können an einem Ionenaustauscher gebunden werden, wobei dieser Ionen in die Lösung abgibt. Nach Erschöpfung der Kapazität des Austauschers kann dieser mit Säure oder Lauge (Kationen- bzw. Anionenaustauscher) regeneriert werden.
Sowohl das verwendete Ionenaustauscherharz als auch die Randbedingungen müssen den im Einzelfall vorliegenden Substanzen angepasst werden.
Strippung / Desorption
Bei diesem Verfahren werden die Schadstoffe physikalisch aus der wässrigen Phase in die Gasphase überführt. Der Strippung folgen muß in der Regel eine Abluftreinigung.
