Das Projekt "Optimierung der Langsamsandfiltration" wird/wurde gefördert durch: Dortmunder Energie- und Wasserversorgung GmbH (DEW). Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Wasserforschung GmbH.Veranlassung: Das naturnahe Wasseraufbereitungsverfahren der künstlichen Grundwasseranreicherung dient durch Sedimentation, Partikelabscheidung, Sorption und mikrobiellen Abbau der Entfernung möglicher Schadstoffe im Rohwasser. Um die Reinigungsleistung zu steigern, wurde im Labor- und Technikumsmaßstab die Erweiterung herkömmlich aufgebauter Langsamsandfilter zu Mehrschichtfiltern untersucht. Vorgehen: Im Labor wurden die Sorptionseigenschaften kohlenstoffhaltiger Filtermaterialien in Batch- und Säulenversuchen mit dem Modellstoff Isoproturon, einem häufig im Getreideanbau eingesetzten Phenylharnstoffherbizid, untersucht. 1.000 Im Technikumsmaßstab wurden mehrere kleine Langsamsandfilterbecken (Fläche 104 m2) gebaut, die mit dem Ablauf des im Wasserwerk eingesetzten Kiesvorfilters gespeist wurden. Dieses Vorfiltrat stellte die Zulaufkonzentrationen und Frachten unerwünschter Stoffe dar. Eine zusätzliche Dotierung unterblieb. Aus dem Vergleich mit den Ablaufkonzentrationen wurde die Reinigungsleistung ermittelt. Auch bei den Technikumsversuchen wurden als organisch-chemische Modellstoffe vor allem Phenylharnstoff- und Triazinherbizide untersucht. Ergebnisse: In den Laboruntersuchungen erwiesen sich erwartungsgemäß die beiden eingesetzten Aktivkohlen (GAC F400, FAC Desorex K2) gegenüber den anderen Kohlenstoffmaterialien (Feinkoks, Anthrazit) als besonders geeignet zur Entfernung organischer Schadstoffe. Für Isoproturon konnte bei GAC F400 nach FREUNDLICH eine Sorptionskapazität von 285 mg/g Filtermaterial ermittelt werden (Freundlich- Parameter K=200; n = 0,15; eingesetztes Wasser Vorfiltrat). In den Technikumsuntersuchungen wurden die Ergebnisse der Laborexperimente hinsichtlich der günstigen Sorptionskapazität der Aktivkohlen mit natürlichem Oberflächenwasser bestätigt. So brach Isoproturon nach ca. 14500 Bettvolumina erstmalig durch, was einer Filterstandzeit von mehr als 5 Jahren entspricht. Ein Austrag von Partikeln aus der zusätzlichen Filterschicht war auf geringe Zeiten (ca. 10 min) nach der ersten Beaufschlagung der modifizierten Langsamsandfilter beschränkt. Signifikant erhöhte Gehalte an Metallen und Metalloiden wurden lediglich während der Startphase (kleiner 40 Bettvolumina) beobachtet. Weder hinsichtlich der mikrobiologischen Beschaffenheit des Filterablaufs noch hinsichtlich der Durchlässigkeit der Filter wurden negative Auswirkungen des zusätzlichen Einbaus von Aktivkohlematerial im Vergleich zum herkömmlichen Aufbau des Langsamsandfilters festgestellt. Mit den gewählten Anlagenparametern ließ sich die Idee eines Multi-Barriere-Systems in das herkömmliche Verfahren der künstlichen Grundwasseranreichung integrieren und die Eliminationsleistung der Langsamsandfilter gegenüber unerwünschten Stoffen insbesondere bei Konzentrationsspitzen beträchtlich steigern.