ORGANISCHE SUBSTANZ
Die organische Substanz im Wasser besteht aus verschiedenen Verbindungen, die Kohlenwasserstoffe und Elemente wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Phosphor enthalten. Dabei handelt es sich um die Überreste lebender Organismen und ihrer Stoffwechselprozesse, darunter Pflanzen, Algen, Bakterien, Insekten und andere Mikroorganismen. Organisches Material kann natürlich sein, wie z. B. die Überreste von Blättern und Pflanzenmaterial, oder anthropogen induziert, wie Industrieabfälle und Abwässer.
Das Vorhandensein von organischem Material im Wasser kann verschiedene Folgen haben, darunter:
- Trübung des Wassers: Große Partikel organischer Substanzen können zu einer Trübung des Wassers führen und die Transparenz und den ästhetischen Wert des Wassers verringern.
- Biologischer Sauerstoffverbrauch (BPS): Organische Stoffe im Wasser dienen als Nahrung für Bakterien und andere Mikroorganismen. Bei ihrer Zersetzung wird der im Wasser vorhandene Sauerstoff verwendet, was zu einer Abnahme der Sauerstoffkonzentration im Wasser führen kann. Sauerstoffmangel kann zum Absterben von Wasserorganismen und zur Störung des Ökosystems führen.
- Herstellung von toxischen Verbindungen: Der Abbau organischer Substanz kann zur Bildung toxischer Verbindungen wie Ammoniak, Nitrate und Phosphat führen.
- Erhöhung des Chemikalienverbrauchs: Das Vorhandensein organischer Substanzen kann größere Mengen an Desinfektionsmitteln und anderen Chemikalien erfordern, um die Sicherheit des Trinkwassers zu gewährleisten.
Um das Vorhandensein organischer Stoffe im Wasser zu kontrollieren, werden verschiedene Reinigungstechniken eingesetzt:
- Flockung und Koagulation: Die Zugabe von Koagulationsmitteln wie Aluminiumsulfat und Eisenchlorid fördert die Agglomeration von Partikeln organischer Substanz und erleichtert deren Entfernung aus dem Wasser.
- Biologische Behandlungen: Die Verwendung von Bakterien und Mikroorganismen zur Zersetzung von organischem Material in biologischen Reaktoren.
- Aktivkohle: Aktivkohle adsorbiert organische Substanzen aus Wasser und hilft, Geruch und Geschmack zu reduzieren und schädliche Verbindungen zu eliminieren.
- Oxidation: Der Einsatz von Oxidationsprozessen wie Ozonung und fortschrittlichen Oxidationsprozessen hilft, organische Stoffe zu zersetzen und zu entfernen.
- Wasseraufbereitungssysteme: Fortschrittliche Filtrationssysteme wie Mikrofiltration und Ultrafiltration entfernen organische Stoffpartikel aus dem Wasser.
Die Vermeidung des übermäßigen Vorhandenseins organischer Stoffe im Wasser ist der Schlüssel zur Aufrechterhaltung der Wasserqualität, zum Schutz der Umwelt und zur Gewährleistung der Wassersicherheit für verschiedene Zwecke.
Zu den gebräuchlichsten Technologien, um das Vorhandensein von organischen Stoffen im Wasser zu verhindern, gehören:
- Abwassersammel- und -behandlungssysteme: Abwässer aus Haushalten, Industrie und Landwirtschaft durchlaufen Kläranlagen, um organische Stoffe und andere Verunreinigungen zu entfernen, bevor sie in die Umwelt eingeleitet werden.
- Biologische Behandlungen: Bei biologischen Reinigungen werden Mikroorganismen wie Bakterien und Algen eingesetzt, um organische Stoffe im Wasser abzubauen. Aerobe biologische Behandlungen verwenden Sauerstoff, um organisches Material abzubauen, während anaerobe Behandlungen ohne das Vorhandensein von Sauerstoff arbeiten.
- Koagulation und Flockung: Diese Techniken beinhalten die Zugabe von Koagulationsmitteln, um Phloxe oder Agglomerate aus Partikeln organischer Substanz zu bilden. Dies erleichtert die Entfernung durch Abscheidung oder Filtration.
- Aktivkohle: Aktivkohle hat eine hohe Adsorptionskapazität für organische Stoffe. Durch die Zugabe von Aktivkohle zum Reinigungsprozess können organische Stoffe aus dem Wasser entfernt werden.
- Oxidationsprozesse: Bei der Oxidation werden Chemikalien oder physikalische Prozesse wie Ozonierung oder fortschrittliche Oxidationsprozesse verwendet, um organische Stoffe im Wasser abzubauen.
- Entfernung von Mikroorganismen: Desinfektionssysteme wie Chlorierung, UV-Desinfektion oder Ozondesinfektion können ebenfalls dazu beitragen, das Vorhandensein von Mikroorganismen zu reduzieren, die zur organischen Substanz beitragen.
- Mikrofiltration und Ultrafiltration: Bei diesen Filtrationstechniken werden feine Membranen verwendet, um Partikel und Mikroorganismen, einschließlich organischer Stoffe, aus dem Wasser zu entfernen.
- Fortgeschrittener Oxidationsprozess (AOP): AOP verwendet eine Kombination von Oxidationsprozessen, um organische Verbindungen und Mikroorganismen aus dem Wasser abzubauen und zu entfernen.
- Verbessertes Abfallmanagement: In Industrieanlagen kann die Anwendung besserer Abfallbewirtschaftungspraktiken die Aufnahme organischer Stoffe in Wassersysteme verringern.
Jede Technologie hat ihre Vor- und Nachteile, und die effektivste Strategie beinhaltet oft eine Kombination verschiedener Techniken, um eine optimale Effizienz bei der Verhinderung des Vorhandenseins organischer Stoffe im Wasser zu erreichen.