Advanced Oxidation Processes (AOP)

(AOP Verfahren (O3/UV) am Wasserwerk Süd West Moskau)

Wasser ist in Bezug auf Qualität und Quantität zu einem zentralen Umweltthema geworden. Die Bereitstellung von Wasser in ausreichender Menge und von guter Qualität ist damit zweifellos eine der größten Herausforderungen für die nahe Zukunft. Daher sind in den letzten Jahren zunehmend Verfahren zur verstärkten Oxidation in den Fokus gerückt. Eines dieser Verfahren ist das AOP-Verfahren (Advanced Oxidation Process). Mit diesen können auch konventionell schwer zu oxidierende Stoffe (persistenter Schadstoffe) aufgebrochen und abgebaut werden.

Vorteilhaft sind dabei die hohe Abbauleistung und die schnelle Reaktionskinetik dieses Prozesses.

Die bestehende Problematik der Wasserbelastung durch persistente Kohlenstoffverbindungen im Trinkwassereinzugsgebiet ist seit langem bekannt. Das AOP-Verfahren als erweitertes Oxidationsverfahren bietet dabei eine effektive Möglichkeit zur Transformation der schwer oxidierbarer organischen Verbindungen. Von einem erweiterten Oxidationsverfahren spricht man, wenn Hydroxylradikale (OH-Radikale) eingesetzt werden. OH-Radikale sind sehr starke Oxidationsmittel und in der Lage, nahezu jeden organischen Stoff zu oxidieren. Sie haben ein hohes Redoxpotenzial und reagieren sehr schnell mit den organischen Wasserinhaltsstoffen. Die Oxidation erfolgt dabei stufenweise unter Bildung von Zwischenprodukten. Bei der vollständigen Oxidation organischer Stoffe werden diese in die anorganischen Endprodukte Wasser und Kohlendioxid umgewandelt.

Ein weiterer wichtiger Effekt speziell auf der Trinkwasseranlage Süd-West Moskau ist die Konzentration von langkettigen, organischen Substanzen vor der Ultrafiltrationstufe zu reduzieren. Durch die Kreislaufführung von Spülwasser kann es zur Anreicherung dieser Verbindungen kommen, die Reinigungsleistung der Membranfilterstufe wird negativ beeinträchtigt. Ziel ist daher durch den Einsatz des AOP-Verfahrens die Leistung zu verbessern und weitgehend auf die sonst notwendige Ausschleusung von Spülwasser für drei bis sechs Monate im Jahr zu verzichten (Effizienzsteigerung). So wird für die Gesamtanlage weniger Rohwasser benötigt, damit wird für die chemisch-physikalischen Behandlung die erforderliche Menge an Koagulanten, Flockulanten und Säure reduziert.

Ein detailliertes Verständnis bezüglich gesamten Prozessverlauf und Relevanz auf die Bildung von Transformation / Nebenprodukten ist noch zu erschließen. Die Bedeutung von Reaktionsprodukten in der Aufbereitungskette ist auf lange Sicht bestimmend für weitere Verwendung von AOP-Technologie in der Trinkwasser- und Abwasserbehandlung wesentlich.

 

Anwendungsmöglichkeiten:

 

• Schutz flussabwärts liegender Trinkwasseraufbereitungsanlagen 
• Wasserwiederverwertung 
• Gesetzesvorgabe 
• Anlagenbetrieb 
• Nachrüstung zusätzlichen Anlagenstufen bestehender Anlagen

 

Technologie & Rahmenbedingungen

Das AOP-Verfahren in der Kombination Ozon/UV hat folgende wesentliche Vorteile:

• Erhöhung der Prozessstabilität
• Steigerung der Stoffabbaubarkeit
• Entfernung von Mikroverunreinigungen
• positive Wirkung auf der Membranpermeabilität und Erhöhung der biologischen Stabilität des Wassers vor der Mehrschicht- und Ultrafiltration
• zusätzliche Desinfektionswirkung im Rahmen des Multibarrieren-Konzepts der Anlage, dadurch Reduzierung der Desinfektionsneben-produkte
• Nutzung der vorhandenen Anlagentechnik möglich
• Selektive Prozessanpassung an Membran-Betrieb möglich
• keine zu entsorgende Reststoffe
• keine zusätzlichen Chemikalien erforderlich