Kernklassifizierung und Funktionen von Wasseraufbereitungsanlagen
Wasseraufbereitungsanlagen dienen als physische Behälter für die Behandlung oder Reinigung von Abwasser. Basierend auf den spezifischen Behandlungsprozessen, die eingesetzt werden, können sie grob in die folgenden drei Typen eingeteilt werden:
Physikalische Behandlungsstrukturen: Diese entfernen Verunreinigungen durch physikalische Mittel wie Schwerkraft, Siebung und Filtration. Beispiele hierfür sind:
Siebe/Sandregale: Entwickelt, um große Schwebstoffe abzufangen; Der Abstand zwischen den Stäben liegt typischerweise zwischen 5 und 20 mm (gemäß *Standard for Design of Outdoor Drainage* [GB50014-2021]).
Sandkammern: Zur Entfernung von Sandpartikeln größer als 0,2 mm ausgelegt, mit einer typischen hydraulischen Verweilzeit von etwa 30 bis 60 Sekunden.
Sedimentationstanks: Unterteilt in horizontale Strömungstypen (mit einer Oberflächenbeladungsrate von 1,0–3,0 m³/(m²·h)) und vertikale Strömungstypen (mit einer Aufwärtsströmungsgeschwindigkeit von 0,3–0,5 mm/s).
Chemische Behandlungsstrukturen: Dazu gehören unter anderem Koagulationstanks (mit Zugabe von Koagulanzien wie PAC/PAM) und Desinfektionstanks (die eine Chlorkontaktzeit von mindestens 30 Minuten erfordern).
Biologische Behandlungsstrukturen: Beispiele hierfür sind Belebungsbecken, die im Belebtschlammverfahren eingesetzt werden (in der Regel wird eine Schlammkonzentration von 2.000–4.000 mg/L aufrechterhalten) und Biofilter (die mit einer Beladungsrate von 0,1–0,4 kg BSB₅/m³·d betrieben werden).
Design und erweiterte Anwendungen typischer Strukturen
Hocheffiziente-Varianten von Filtertanks:
Filter vom Typ V-: Gekennzeichnet durch eine Filtrationsrate von 6–10 m/h und eine Rückspülintensität von 15 l/(m²·s).
Aktivkohlefilter: Verwenden Sie Aktivkohle mit einer Jodzahl von mindestens 1.000 mg/g; Wird typischerweise für die fortgeschrittene (tertiäre) Wasseraufbereitung verwendet.
Membranbehandlungseinheiten: Verfügen über Ultrafiltrationsmembranen mit Porengrößen im Bereich von 0,01 bis 0,1 μm und einer Flussrate von 50–100 LMH (Liter pro Quadratmeter und Stunde).
Strukturen, die neue Technologien nutzen: Beispiele hierfür sind bebaute Feuchtgebiete (mit einer hydraulischen Belastungsrate von 5–10 cm/Tag) und magnetische Separationstanks (mit einer Magnetfeldstärke von 0,5–1,0 T).
Auswahlkriterien und technische Grundlagen für Parameter
Auf die wichtigsten Daten wird im *Handbook of Water Supply and Drainage Design* und den EPA-Standards verwiesen; Zum Beispiel:
Oberflächenbeladungsrate für Nachklärbecken: 0,6–1,2 m³/(m²·h) für das Belebtschlammverfahren;
Für den AAO-Prozess beträgt die hydraulische Retentionszeit (HRT) 1–2 Stunden in der anaeroben Zone und 4–8 Stunden in der aeroben Zone.
Bei tatsächlichen Ingenieurprojekten muss das Design auf der Grundlage spezifischer Wasserqualitätsmerkmale angepasst werden (z. B. ist eine intensivierte Vorbehandlung erforderlich, wenn der CSB 300 mg/L übersteigt).
