Verfahren und Technologien

Wasser kann die unterschied­lichsten Verunreinigungen aufweisen. Eine Lösung von der Stange ist deshalb nur die zweit­­beste Wahl. Wir ent­wickeln je nach Belastungs­art und –höhe indivi­duelle Systeme, mit denen Ihre Abwässer alle erforder­­lichen Grenz­werte sicher ein­halten. Aufgrund unserer lang­jährigen Projekt­erfahrung be­herrschen wir auch komplexe Aufgaben­stellungen. Die von uns ein­gesetzten Techno­logien umfassen neben den eigenen Entwick­lungen unter anderem:

 

 

 

Neutralisation

Reaktion von Säure und Lauge unter Bildung von Salz und Wasser. Viele gewerbliche und industrielle Abwässer müssen vor Einleitung in öffentliche Abwasseranlagen oder Vorfluter neutralisiert werden.

 

Saure Abwässer werden dabei mit Lauge (z. B. Kalkmilch, Natronlauge, Sodalösung), alkalische Abwässer mit Säure (z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Kohlensäure) neutralisiert. Als besonders wirtschaftliches Verfahren zur Neutralisation alkalischer Abwässer ist in den letzten Jahren die Verwendung von Rauchgas entwickelt worden.

 

Unter Neutralisation wird allerdings nicht allein das Einstellen auf pH 7 verstanden, sondern auch das Einstellen auf spezielle pH-Werte, u.a. zur Fällung von Schwermetallhydroxiden.

Biologische Verfahren

Mittels Bakterien werden im Abwasser gelöste und fein dispergierte organische Bestand­teile in verschiedenen Behandlungs­schritten zu an­organischen Produkten abgebaut. Grund­sätzlich wird die bio­logische Abwasser­behandlung in aerobe und anaerobe Ver­fahren unterschieden.

 

aerobe Verfahren

Bei den aeroben Verfahren reduzieren die eingesetzten Bakterien unter ständiger Belüftung vorrangig organische Kohlenstoff- und Ammonium­verbindungen, aber auch Schwefel- und Phosphor­verbindungen. Hierfür werden sowohl Festbett­verfahren als auch Schwebebett­verfahren eingesetzt. Die aeroben Verfahren zeichnen sich durch eine weitgehende Geruchs­neutralität aus, wobei für das Belüften ein erhöhter Energie­aufwand nötig ist.

 

anaerobe Verfahren

Bei besonders hohen Belastungen werden zusätzlich anaerobe Verfahren, unter Sauerstoff­entzug, eingesetzt. Hierfür kommen vorrangig Fäulnis­bakterien zum Einsatz. Der Vorteil der zusätz­lichen Biogas­produktion geht mit einer relativ hohen Geruchs­belästigung einher.

Sedimentation

Bei der Sedimentation wird das Sink­verhalten von Flocken aufgrund der Schwer­kraft genutzt. Die in einem vorher­gehenden Behandlungs­schritt erzeugten Flocken sedimentieren im Sedimat­behälter zu Boden. Von hier wird der abgesetzte Schlamm weiteren Behandlungs­schritten zugeführt oder der Anlage zur Ent­sorgung entzogen.

Gegenstrom­lamellen­klärer

Bei allen Ab­wässern, die mittels Sedimentation geklärt werden können, ist der Gegen­strom­lamellen­klärer die erste Wahl. Durch den Einsatz einer hohen Anzahl Lamellen wird die Sedimentations­fläche auf engstem Raum enorm vergrößert. Das bedeutet eine platz­sparende und kosten­günstige Abwasser­klärung mit besonders hohem Wirkungs­grad. Lamellen­klärer werden in nahezu allen Bereichen der Wasser­behandlung eingesetzt.

Filtration

Filtration bezeichnet das Zurück­halten von Partikeln aus einem Gas oder einer Flüssig­keit mit einem Filter­medium. Man unterscheidet dabei zwischen Oberflächen­filtration und Tiefen­filtration. Bei der Wasser- und Abwasser­aufbereitung werden beide Filtrations­verfahren angewandt.

 

Oberflächen­filtration

Bei dem Einsatz von Filter­sieben und Rückspül­filtern handelt es sich immer um Oberflächen­filter, bei denen die Partikel auf der Ober­fläche des Filter­mediums zurück­gehalten werden. Ein weiteres typisches Beispiel für die Ober­flächen­filtration ist die Schlamm­entwässerung mittels Sieb­band­presse oder Kammer­filter­presse. Bei diesen Verfahren wird ein Filter­kuchen aufgebaut, der die Filtration unterstützt und somit zu einem besseren Filtrations­ergebnis führt.

 

Tiefen­filtration

Bei der Tiefen­filtration werden die Partikel innerhalb des Filter­mediums zurück­gehalten. Als Filter­medium werden häufig körnige Medien wie zum Bei­spiel Filter­sand eingesetzt. Die abzufiltrierenden Partikel fließen durch die Zwischen­räume des Filter­mediums, bis sie in Kontakt mit dem Medium kommen und an dessen Ober­fläche fest­gehalten werden.

Sandfilter

Ein Verfahren zur kontinuier­lichen Filtration von Flüssig­keiten in der nach­geschalteten Reinigungs­stufe, um die ver­bliebenen kleinen und kleinsten Fest­stoffe zu filtrieren. Das Schmutz­wasser durchströmt gleichmäßig horizontal über die ganze Höhe und Breite des Filter­raumes ein Sand­bett, dessen Körnung zunehmend feiner wird. Gleich­zeitig wird der Sand kontinuierlich dem unteren Ende des Reaktions­raumes entzogen und dem am oberen Ende befindlichen Sand­wäscher zugeführt.

 

Dort wird der Sand von den anhaftenden Schmutz­partikeln befreit und steht erneut dem Reinigungs­prozess zur Verfügung. Dabei sortiert er sich aufgrund physikalischer Gesetz­mäßigkeiten in den gegebenen Verlauf von größerer zu geringerer Korn­röße ein. Beide Prozesse zusammen bewirken einen besonders hohen Reinigungs­grad des Gesamt­systems. Sand­filter werden für die Behandlung von Brauch­wasser, Ab­wasser und Trink­wasser eingesetzt.

Flotation

In einem Flotations­behälter wird Ab­wasser mit un­gelösten, beziehungs­weise un­löslichen Bestand­teilen eingeleitet. Dem Ab­wasser wird Luft mittels Lanzen oder Schnell­rührern zu­geführt. Die dispergierten Teilchen binden sich an die Luft­bläschen und werden an die Ober­fläche trans­portiert.

 

Der hierbei ent­stehende Ober­flächen­schaum wird mittels eines Räumers aus­getragen. Für die Stabilisation des Ober­flächen­schaumes und für eine bessere An­bindung der Luft­bläschen an die un­gelösten Bestand­teile werden verschiedenste Hilfs­stoffe eingesetzt.

Druck­entspannungs­flotation

Eine Druck­entspannungs­flotation ist ein Ver­fahren zur Ent­fernung von feinen Schweb­stoffen, Ölen und Fetten aus Wasser- und Abwasser­strömen. Hierbei wird ein Gas unter Druck in dem zu klärenden Wasser gelöst. Das bei der Druck­minderung wieder ausperlende Gas haftet an den Schwebe­teilchen und lässt diese an die Ober­fläche flotieren. Zu den bereits ein­gesetzten Werk­stoffen zählen Stahl mit geeigneter Beschichtung, Edel­stahl und Poly­propylen.

Ultra­filtration

Die Ultra­filtration ist ein Filtrations­verfahren bei dem sich feinste Partikel aus einem vor­filtrierten Wasser­strom abscheiden lassen. Das Ab­wasser wird mittels Hoch­druck­pumpen durch Druck­rohre ge­fördert. In den Druck­rohren sind Membrane, in verschiedenen Ausführungs­variationen, angeordnet. Die Größe der Membran kann derart ausgeführt werden, dass die spezifischen abzu­filtrierenden Partikel diese nicht mehr passieren können (z.B. 0,1 μm).

 

Der gereinigte Filtrat­strom aus der Ultra­filtration, das Permeat, enthält im An­schluss nur noch Partikel mit einer Größe < 0,1 μm. In dem Abwasser­strom mit den zurück­gehaltenen Partikeln, dem Retentat, erhöht sich deren Konzentration. Somit ist die Ultra­filtration auch geeignet um Medien aufzu­konzentrieren.

Umkehr­osmose

Bei der Umkehr­osmose handelt es sich um ein Ver­fahren, welches zur Auf­konzentrierung und Rück­haltung von gelösten Inhalts­stoffen in Flüssig­keiten dient. Der natürliche osmotische Prozess wird dabei mit Hilfe hoher Drücke von bis zu 30 bar (im Bereich der Meer­wasser­entsalzung bis zu 80 bar) umgekehrt. Das Filter­modul der Umkehr­osmose ist dafür so konstruiert, dass es nur das Filtrat die Membran durch­dringen lässt und die ge­lösten Inhalts­stoffe, also das Retentat, zurückhält.

Ionenaustauscher

Ionenaustauscher werden bei der Vollentsalzung genutzt, um im Wasser gelöste Kationen und Anionen gegen H+- und OH- -Ionen auszutauschen. Bei einer Enthärtung werden Ca2+ und Mg2+-Ionen i.d.R. gegen Na+-Ionen ausgetauscht. Ionenaustauscher sind Kunstharze (organische Polymere), in die verschiedene austauschaktive Gruppen eingebaut sind, an denen sich Ionen anlagern. Beim Austauschvorgang werden die Ionen der zu behandelnden Lösung gegen angelagerte Ionen der gleichen elektrischen Ladung auf dem Harz ausgetauscht. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Kationen- und Anionenaustauscher. Innerhalb dieser Arten gibt es weitere Differenzierungen in Bezug auf die austauscheraktiven Gruppen:

• schwach sauer / stark sauer

• schwach basisch / mittel basisch / stark basisch

 

Die Begriffe „Ionenaustauscher“ und „Harz“ werden im Sprachgebrauch der Wasseraufbereitung synonym verwendet.

Schlamm­entwässerung

In einer Aufbereitungsanlage entsteht durch Umwandlung von gelösten Abwasserinhaltsstoffen in eine feste Form, sowie deren Sedimentation, ein Schlamm, der aus wirtschaftlicher Sicht weiter entwässert werden muss.

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