Behandlungsverfahren

Das Aufbereitungsverfahren der PEA wurde durch Prof. Dr. Heinz Bernhardt (Leiter der Betriebs- und Forschungsabteilung des WTV von 1957 bis 1994) mit seinen Mitarbeitern entwickelt und in den Jahren 1975 bis 1978 von der Bau- und Planungsabteilung unter Dipl.-Ing. Franz-Gerd Hötter (Geschäftsführer des WTV von 1966 bis 1989) technisch umgesetzt.

Es ist die weltweit einzige Anlage dieser Art, die eine Trinkwassertalsperre vor Eutrophierung schützt. Darunter versteht man ein ungehemmtes Wasserpflanzenwachstum (z. B. von Algen) aufgrund eines Überangebotes von Nährstoffen wie Phosphat und Nitrat.

Die Voraufbereitung des Talsperrenwassers läuft seit vielen Jahren und inzwischen weitgehend automatisiert ab. Je nach Jahreszeit und Witterung schwanken Menge und Eigenschaften des zufließenden Rohwassers.

 

 

 

 

Die Voraufbereitung erfolgt in folgenden Verfahrensschritten:

1. Partikel-Entstabilisation

Das zu behandelnde Rohwasser wird der Vorsperre über das Einlaufbauwerk entnommen und von sechs Pumpen (je 3.000 Kubikmeter pro Stunde) über getrennte Druckleitungen mit jeweils freiem Auslauf in den offenen Verteilungskanal gehoben.

Zur Entfernung der gelösten sowie der kolloidal (= in feinster Verteilung enthaltend) und suspendiert vorliegenden ungelösten Phosphorverbindungen, Trübstoffe und Algen werden dem Rohwasser bereits in den Pumpendruckleitungen die benötigten Mengen an Flockungsmittel zugegeben. Als Flockungsmittel wird eine Eisen-III-Chloridsulfat - Lösung eingesetzt, ungewünschte Wasserinhaltsstoffe werden in eine abscheidbare Form überführt. Es bilden sich Flocken.

Bis zu 6 Pumpen fördern das Rohwasser aus dem Vorbecken.

 

 

 

Überlauftulpe Rohwasserkanal.

 

 

 

2. Aggregation

Die entstandenen Mikroflocken sind noch nicht abfiltrierbar, sondern müssen durch gezielten Eintrag von Energie und durch Zusatz eines Flockungshilfsmittels auf Stärkebasis (0,2 bis 1,8 Milligramm pro Liter) in den Aggregationsbecken miteinander in Kontakt gebracht werden.

Unter den Gitterrosten befinden sich die Aggretionsbecken.

 

 

3. Filtration und Spülung

In den Flocken werden die Trüb- und Algennährstoffe gebunden. Die Flocken gelangen mit dem Wasserstrom in die Filter.

Die Filtration erfolgt über zehn Doppelfilter mit insgesamt 1.200 Quadratmetern Filterfläche zur Abscheidung der Flocken. Das vorbehandelte Wasser verteilt sich aus einer in der Mitte der Betonbecken verlaufenden Verteilerrinne nach beiden Seiten und durchläuft die übereinander lagernden Filtermaterialien (Anthrazit 150 Zentimeter und Quarzsand 50 Zentimeter) mit von oben nach unten abnehmender Korngröße.

Die bei der Phosphoreliminierung in den Filtern zurückgehaltenen Phosphornähr- und mineralischen Trübstoffe sowie Algen- und Planktonzellen führen zu einer Verstopfung und der Filter müssen gespült werden. Alle 10 bis 25 Betriebsstunden lockert zunächst eingeblasene Luft die Körner, anschließend wird reines Wasser in großen Mengen und mit hohem Druck von unten nach oben durch den Filter gepumpt. Das schwere Filtermaterial aus Anthrazit und Quarzsand verbleibt in den Becken, die leichteren Trübstoffe werden ausgeschwemmt. Im Filtrat werden der Restgehalt an Flockungsmittel sowie die Resttrübung kontinuierlich gemessen. Ein geschlossener Betonkanal durch die Vorsperre leitet das Wasser in die Hauptsperre. Bei einem durchschnittlichen Jahresdurchsatz von rund 30,6 Millionen Kubikmeter fallen circa 1,8 Millionen Kubikmeter Rückspülwasser im Jahr an. Das sind etwa fünf bis sechs Prozent des aufbereiteten Rohwassers.

Von dem Rückspülwasser werden die Feststoffe durch Absetzen physikalisch abgetrennt. Dies geschieht in vier Absetzbecken auf dem Betriebsgelände. Anschließend wird das Klarwasser durch eine Rohrleitung dem Einlaufbauwerk wieder zugeführt und mit den Rohwasserpumpen in den offenen Verteilungskanal gehoben.

Die Flocken gelangen mit dem Wasserstrom in die Filter.

Das Filterrückspülwasser enthält Restgehalte an Flockungsmitteln sowie an Trübstoffen.

 

 

 

4. Schlammbehandlung

Die abgesetzten Feststoffe werden anschließend in vier Eindickbehältern bis auf 2,0 bis 3,5 Prozent Trockenrückstand (TR) angereichert. So verringert sich das weiter zu entwässernde Volumen auf circa zwei Prozent des anfallenden Filterrückspülwassers. Das sind circa 35.000 - 40.000 Kubikmeter im Jahr.

Diese noch stark wasserhaltige Schlammsuspension wird mittels zwei Hochleistungszentrifugen (Fliehkraftabscheider mit 3.200 Umdrehungen pro Minute) entwässert, das Klarwasser schnell und wirksam vom Feststoff getrennt und den vier Absetzbecken wieder zugeführt. Der entwässerte Rückstand mit circa 30 Prozent Trockenrückstand (TR), kann als Bodenhilfsstoff zum Beispiel für Lärmschutzwälle oder Industrie-Sanierungsflächen verwendet werden. Pro Jahr fallen circa 3.000 bis 4.000 Tonnen an.

Absetzbecken zum Abtrennen der Feststoffe aus dem Spülwasser.

 

 

 

Anlagen zur Entwässerung und zur Verladung der entwässerten Filterrückspülschlämme.