Die Trinkwasseraufbereitung ist der Prozess, bei dem Wasser behandelt wird, um es sicher und für den menschlichen Verzehr geeignet zu machen. Dabei werden Schadstoffe, Mikroorganismen und Substanzen, die ein Gesundheitsrisiko darstellen können, entfernt oder reduziert.
Bei der Auswahl der Aufbereitungsverfahren, die in einer Trinkwasseraufbereitungsanlage (ETAP) durchgeführt werden sollen, müssen wir zunächst die physikalisch-chemischen und mikrobiologischen Eigenschaften des gewonnenen Wassers kennen. Dabei kann es sich um Oberflächenwasser, Grundwasser oder Meerwasser handeln. Im Folgenden stellen wir einige wesentliche Merkmale der einzelnen Wasserentnahmestellen vor:
OBERFLÄCHENWASSER
Da Oberflächenwasser (aus Flüssen, Seen oder Stauseen) im Vergleich zu Grundwasser einen höheren Gehalt an Mikroorganismen und Schwebstoffen aufweist, muss es, wenn wir es zur Trinkwasseraufbereitung nutzen, einer intensiveren mikrobiologischen Aufbereitung unterzogen werden als Grundwasser.
Die starken Temperaturschwankungen, denen Oberflächengewässer ausgesetzt sind, können die Effizienz der zur Trinkwasseraufbereitung eingesetzten Verfahren beeinflussen. Da sich beispielsweise die Viskosität des Wassers mit der Temperatur ändert, variiert auch die Durchlässigkeit der Membranen für Ionen und damit die Qualität des gewonnenen Abwassers.
Im Vergleich zu anderen Rohwasserquellen weisen Oberflächengewässer höhere Konzentrationen an neu auftretenden Schadstoffen wie Arzneimitteln oder Mikroplastik auf.
Da die Richtlinie 2020/2184 das Vorkommen einiger dieser Stoffe im Trinkwasser begrenzt, müssen insbesondere Trinkwasseraufbereitungsanlagen, die Oberflächenwasser nutzen, über eine Aufbereitungsanlage verfügen, die in der Lage ist, deren Gehalt zu reduzieren (sofern sie die Vorschriften nicht erfüllen).
GRUNDWASSER
Grundwasser zeichnet sich durch einen geringen Gehalt an Schwebstoffen und eine geringe Trübung aus, da es bereits durch den Boden gefiltert wurde.
Zu den physikalisch-chemischen Besonderheiten, die auftreten können und den Trinkwasseraufbereitungsprozess beeinflussen, zählen insbesondere der pH-Wert und der höhere Gehalt an gelösten Stoffen.
- pH: Im Allgemeinen ist Grundwasser eher leicht sauer und weist einen pH-Wert unter 7 auf, da es sich beim Durchfließen der Bodenschichten (in denen reichlich CO₂ vorhanden ist) versauert. Dies kann jedoch je nach geologischen Gegebenheiten des Gebiets variieren.
- Gelöste Mineralien: Grundwasser enthält häufig Eisen und Mangan, die aus den Gesteinen und Mineralien stammen, durch die es sickert. Außerdem kann sich unter sauren Bedingungen das in den Mineralien enthaltene Aluminium leichter freisetzen und sich so im Wasser lösen.
- Nitrate: Grundwasser ist am ehesten mit Nitraten belastet, die aus der Landwirtschaft und der Viehzucht stammen.
- Sulfate: Der Sulfatgehalt eines Grundwassers entsteht durch dessen ständigen Kontakt mit dem Boden und mit sulfatreichen Mineralien wie Gips oder Pyrit.
- Arsen: Das in den Gesteinen bestimmter geologischer Gebiete enthaltene Arsen gelangt dadurch ins Grundwasser.
MEERWASSER
Als Entsalzung bezeichnen wir den Prozess der Gewinnung von Trinkwasser aus Meerwasser. Meerwasser ist aufgrund seines hohen Gehalts an Mineralsalzen, vor allem Natriumchlorid, die teuerste Wasserquelle, die in Trinkwasser umgewandelt werden kann, stellt jedoch gleichzeitig eine unerschöpfliche Quelle dar, da es 97 % des Wassers auf der Erde ausmacht.
Der Gehalt an Schwebstoffen im Meerwasser entspricht in etwa dem von Oberflächenwasser. Bei Meeresströmungen nehmen jedoch die Schwebstoffe und die Trübung des Wassers zu, da die am Meeresboden abgelagerten Partikel aufgewirbelt werden.
Meerströmungen können zudem Nährstoffe wie Nitrate und Phosphate transportieren, die das Algenwachstum begünstigen. Dieses Wachstum kann zu organoleptischen Veränderungen des Wassers und möglicherweise zu Verstopfungen in der Trinkwasseraufbereitungsanlage führen, wenn diese nicht entsprechend vorbereitet ist.
Daher ist es unerlässlich, über ein geeignetes Vorfiltersystem zu verfügen, das die Umkehrosmosemembranen sowohl vor hohen Feststoffbelastungen als auch vor Algen verschiedener Art und Größe schützt.
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