Verbrauchskoagulation

Verbrauchskoagulation bezeichnet in der Wasseraufbereitung den Anteil des eingesetzten Koagulans, der durch Reaktionen mit Wasserbestandteilen verbraucht wird und somit den effektiven Koagulationsgrad bestimmt. Der Begriff entspricht dem Koagulantendurchsatz oder dem Koagulationsbedarf einer Wasserprobe. Die Verbrauchskoagulation hängt von der Qualität des Rohwassers, dem verwendeten Koagulans, dem pH-Wert und dem Gehalt an gelösten organischen Substanzen ab.

Mechanismus: Koagulanzien wie Aluminiumsulfat oder Eisenverbindungen hydrolysieren zu positiv geladenen Metallhydroxiden, die negativ geladene Partikel neutralisieren und Kolloide destabilisieren. Zusätzlich können organische Substanzen wie DOC oder NOM den Koagulationsverbrauch durch chemische Reaktionen verbrauchen; diese Prozesse beeinflussen die Bildung von Flokken. Der pH-Wert steuert, welche Spezies dominieren, und damit der Verbrauch steigt oder sinkt. Typische Koagulanzien sind Aluminiumsulfat, Ferrichlorid und Ferritsulfat; ihr Verbrauch variiert je nach Substanzspektrum und Wasserchemie.

Messung und Optimierung: Der Verbrauchskoagulation wird oft durch Jar-Tests ermittelt, bei denen verschiedene Koagulantendosen getestet werden, um die minimale Dose zu bestimmen, die Trübung, NOM-Entfernung und Flockung optimal beeinflusst. Der Einsatz von Flockungshilfsstoffen (Polymere) kann den effektiven Verbrauch erhöhen oder senken, abhängig von der Zielgröße der Flokken.

Praxis und Bedeutung: Eine präzise Bestimmung der Verbrauchskoagulation ist wichtig, um Kosten zu minimieren, Schlammaufkommen zu kontrollieren und eine stabile Wasserqualität sicherzustellen. Überschüssige Koagulation erhöht Kosten, führt zu mehr Schlamm und Aluminiumrückständen im Produktwasser; Unterdosierung führt zu unzureichender Abscheidung.