Adsorptions-Technik entfernt unerwünschte Kontaminanten aus dem Wasser

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Verfahrensentwicklung: Adsorption ist selektiv

Bei der Verfahrensentwicklung zur Wasserbehandlung galt folgende Zielsetzung:

sicheres Reduzieren der Eintragsstoffe

selektives Verfahren / keine Veränderung der gegebenen Wassercharakteristik

Wirtschaftlichkeit

Hygieneaspekte

Integrierbarkeit in bestehende Anlagen und Infrastrukturen.

Aufgrund der Tatsache, dass Membrantechnologien wie Umkehrosmose und Nanofiltration die Wassercharakteristik entscheidend verändern und sehr kostenintensiv sind, schieden diese Verfahren bereits im Vorfeld aus.

Ein typisch selektives Verfahren ist die Adsorption an ein speziell auf den / die Störstoff(e) abgestimmtes Adsorbens (Filtermaterial). Der Prozess der Adsorption ist bestimmt durch die Eigenschaften der jeweiligen Substanz (Ladung, Polarität, Größe, Struktur usw.) im Zusammenspiel mit den spezifischen Eigenschaften des Filtermaterials (Oberflächenbeschaffenheit usw.) sowie durch die vorliegende Wassermatrix.

Nach chemischer Bewertung der Eintragsstoffe sind Aktivkohlen für Adsorptionsprozesse unter den gegebenen Rahmenbedingungen prädestiniert. Versuche zeigten, dass eine bestimmte Aktivkohleart mit spezieller Struktur die vielversprechendsten Ergebnisse liefert. Besonderes Augenmerk wurde auf ein breites Wirkungsspektrum der Aktivkohle gelegt. Mit diesen Erkenntnissen wurden Adsorptions-Isothermen aufgenommen sowie weitergehende Versuche zum Durchbruchverhalten im Technikumsmaßstab durchgeführt.

Die aus diesen Vorversuchen hervorgegangenen Aktivkohlen wurden in Pilotversuchen mit Originalwässern vor Ort hinsichtlich ihrer Eignung im Produktionsprozess detailliert untersucht. Dazu zählten auch Wässer, die mehrere der relevanten Eintragsstoffe ent-hielten. Die generelle Eignung der gefundenen Aktivkohle konnte bestätigt werden. Es zeigte sich zudem, dass bei Vorhandensein mehrerer Eintragsstoffe bzw. natürlichem DOC (Dissolved Organic Carbon, gelöster organischer Kohlenstoff) Konkurrenzreaktionen stattfinden und damit die Filterlaufzeit beeinflusst wird. Ein weiteres Ergebnis ist, dass der Durchbruch schleichend stattfindet.

Die aus der umfangreichen Entwicklungsarbeit gewonnenen Erkenntnisse wurden im Bewasorb-Verfahren umgesetzt.

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