Zukunftsfähige Oxidationsverfahren zur Sicherung der Trinkwasserqualität: Fid-Bau Portal

Zukunftsfähige Oxidationsverfahren zur Sicherung der Trinkwasserqualität

Staben, Nadine / Gaba, Anil / Nahrstedt, Andreas / Lutze, Holger

Oxidationsprozessen wird auch zukünftig eine relevante Bedeutung bei der Trinkwasseraufbereitung aus Oberflächenwasser zukommen, besonders im Hinblick auf die Elimination von Spurenstoffen. In vielen Wasserwerken werden Ozonanlagen zur Desinfektion und Oxidation von im Wasser befindlichen Inhaltsstoffen eingesetzt. In der Praxis werden die Ozondosierungen häufig nach Erfahrungswerten festgelegt oder sind aufgrund der Nebenproduktbildung (z.B. Bromat) begrenzt. Besonders bei sich verändernden Rohwasserqualitäten können sich die Oxidations- und Desinfektionsleistung bei gleichbleibender Ozondosierung verschlechtern so dass das Aufbereitungsziel nicht immer erreichbar ist. Aufgabe einer zukunftssicheren Ozonung ist es, eine dem Aufbereitungsziel entsprechende Oxidationsleistung bei kontrollierter Nebenproduktbildung zu erreichen und bei Bedarf gleichzeitig eine ausreichende Desinfektion sicherzustellen. Diese Ziele stehen miteinander in Verbindung und sind in Abhängigkeit von der Wasserqualität und dem Aufbereitungsziel nicht jederzeit gleichzeitig erreichbar. Es ist erforderlich, im Rahmen der Wasseraufbereitung eine Zielstellung zu formulieren, die hierfür notwendigen betrieblichen Randbedingungen zu schaffen und die erforderlichen Anlageneinstellungen zu wählen. In der Praxis übliche Dosiermethoden (z. B. nach Restozonkonzentration) führen in der Regel zu einer Unterschätzung des Oxidationspotenzials und damit zu einer Überdosierung von Ozon. Eine Möglichkeit zur Optimierung besteht in einer bedarfsgerechten, von der Wasserqualität abhängigen Regelung der Ozondosierung. Diese bringt durch die Einsparung von Ozon (bzw. Energie für die Erzeugung) sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Vorteile, minimiert die Nebenproduktbildung und ermöglicht eine auch unter wechselnden Wasserqualitäten jederzeit sichere Trinkwasserqualität. In diesem Zusammenhang ist die Optimierung der Oxidationsmitteldosierung von entscheidender Bedeutung. Eine grobe Justierung der Ozondosierung kann für bestimmte Zielstellungen durch gezielte Laborversuche erreicht werden. Diese Versuche sind ebenfalls für die bauliche Planung und Optimierung von Großanlagen nützlich. Zudem können durch einen Wechsel von einer Pauschaldosierung zum Aufbau einer vorgegebenen minimalen Exposition (Regelung nach Restozon) zu einer bedarfsoptimierten Ozonregelung übermäßige Ozoneinträge vermieden und damit das Potenzial zur Bildung von Oxidationsnebenprodukten verringert werden. Mit Hilfe einer variablen Dosierung von H₂O₂ kann weiterhin die Bromatbildung kontrolliert und eine weitergehende Oxidation von organischen Zielsubstanzen gewährleisten werden.