Arsenentfernung

Arsen

Neben Eisen und Mangan ist Arsen ein weiterer Spurenstoff, welcher insbesondere in reduzierten Grundwässern (Tiefenwasser) auftritt. Arsen-Kontaminationen von Trinkwasser gibt es weltweit. Ursachen sind in der Regel natürliche Arsenvorkommen: versickerndes Wasser löst Arsen aus dem Gestein, es kommt in der dreiwertigen Form als Arsenit As3+ und in der fünfwertigen Form als Arsenat As5+ vor. Die Arsengehalte in Rohwasser können Werte bis zu 0,1 mg/l oder sogar mehr betragen.
Wasser mit erhöhtem Arsengehalt (> 0,010 mg/l) muss aufbereitet werden. Geringe Mengen an dem toxischen Arsen im Trinkwasser führen zu keiner geschmacklichen Beeinträchtigung. Es reichert sich aber im Körper an und führt zur schleichenden Vergiftung mit unterschiedlichen Symptomen, welche letztlich durch schwarze Flecken auf der Haut und starke Hornhautbildung an den Extremitäten sichtbar wird. Arsen kann relativ einfach und sicher aus dem Wasser entfernt werden.

Entfernung durch Oxidation:
Unter Verwendung von Ozon oder anderen starken Oxidationsmitteln kann die Arsenentfernung parallel mit der Enteisenung und der Entmanganung in einer Filterstufe erfolgen. Das Arsenit wird in diesem Falle zu Arsenat oxidiert, welches im Filter zurückgehalten wird. Arsen hat eine starke Affinität zu Eisen und lagert sich an Eisenhydroxid an. Das Arsenat wird so bei der Filterrückspülung mit Eisenschlamm und Mangan aus dem Filterbett entfernt. Wenn kein Eisen im Wasser vorliegt, kann die Dosierung von eisenhaltigen Flockungsmitteln erforderlich sein.

Entfernung durch Adsorption:
Bei geringen Mengen ist die Filtration über adsorptiv wirkende Filtermaterialien wie z.B. granuliertes Eisenhydroxid (GEH) möglich. Bei diesem Verfahren lagert sich Arsen an das GEH-Material an. Vor der Adsorption muss Eisen und Mangan aber restlos aus dem Wasser entfernt werden. Adsorptionsfilter können nicht gespült werden. Bei Erschöpfung muss das Material komplett ausgetauscht werden. Adsorptionsfilter werden in der Regel für zwei bis drei Jahre Laufzeit ausgelegt.

Entfernung durch Fällung:
Eine weiteres Verfahren ist die Fällung durch Dosierung von Eisensalzen vor einer Filterstufe möglich. Arsen lagert sich dann ähnlich wie bei der Adsorption an den Eisenschlamm an. Nachteilig bei diesem Verfahren ist der hohe Schlammanfall, welcher in der Regel eine aufwändige Schlammbehandlung mit Entwässerung und Pressung erfordert.

Entfernung durch Umkehrosmose:
Beide Formen des Arsens können mittels Umkehrosmose aus dem Wasser entfernt werden. Dieses Verfahren kann dann sinnvoll sein, wenn vollentsalztes Wasser (z. B. Prozesswasser) aufbereitet wird. Zu beachten ist der hohe Energieaufwand, die hohe Abwasserfracht und bis zu 30 % Wassermehrförderung. Zusätzlich sind chemische Zusatzstoffe erforderlich.

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