Fällung, Flockung und Filtration

In der dritten Abwasserreinigungsstufe wird das belastete Wasser durch Fällung mit Eisensalzen, Kalkhydrat und einem Flockungshilfsmittel behandelt. In dieser Stufe werden in erster Linie Sink- und Schwebstoffe, gelöste anorganische Stoffe und diejenigen Stoffe aus dem Abwasser entfernt, welche  biologisch schwer oder überhaupt nicht abgebaut werden können. Hierzu zählt auch eine Reihe von Farbstoffen.

Fällung

Bei der Fällung werden im Wasser gelöste Stoffe durch Fällungsmittel in einen ganz oder teilweise unlöslichen Zustand überführt. Die Fällung wird zur Abtrennung von Metallionen, Sulfiden und Phosphaten sowie zur Enthärtung angewendet. Das Fällungsprodukt – in kolloidaler Form – wird durch Flockung in eine abscheidbare Form gebracht.

Die Fällung erfolgt in der Kläranlage in sogenannten Reaktionsbecken und ist ein chemisches Verfahren, welches durch Zugabe geeigneter Chemikalien – wie Eisen- und Aluminiumsalze – gelöste Verbindungen in einen ungelösten Zustand überführt.

In der Gegenwart von Komplexbildnern (anorganische oder organische Verbindungen, die Metallione binden) kann eine Sulfidfällung erforderlich sein. Störende Anionen werden in der Form ihrer Salze (Calcium-, Eisen- oder Aluminiumsalze) gefällt.

Flockung

Die Anfangsphase der Flockung ist die Koagulation. Damit die fein verteilten Kolloide wirkungsvoll abgeschieden werden können, ist es notwendig, möglichst grosse Flocken aus den kleinen Partikeln zu bilden. Die Flockenbildung wird durch die Zugabe von mineralischen, organischen, künstlichen oder natürlichen Flockungshilfsmitteln begünstigt.

Die meisten nach der Fällung verbleibenden Partikel (Kolloide) sind so klein, dass sie nicht gefiltert werden können. Durch das Hinzufügen eines Koagulationsmittels (z.B. Eisenchlorid, Aluminiumsulfat, Calciumhydroxid) und der anschliessenden Zugabe eines Flockungshilfsmittels (bspw. Polyelektrolyt PE) erfolgt unter definierten pH-Bedingungen eine Flockenbildung. Die grossen Flocken ermöglichen eine Fest-Flüssig-Trennung durch Sedimentation (Absetzbecken, Schrägklärer) oder Filtration (Kieselfilter mit Rückspülung).

Filtration

Die Flocken werden durch geeignete physikalische Verfahren wie die Sedimentation, die Filtration oder die Flotation aus dem Wasser entfernt.

Quelle:
Bundesamt für Umwelt, Faktenblätter zu den Wasser- und Abluftbehandlungs-Verfahren, vom 28.3.2017, S. 10 (leicht gekürzt)