Ozon-Biofiltration

Bei der Teezubereitung wird ein Teebeutel in heißes Wasser gegeben. Während der kurzen Ziehzeit gelangen Inhaltsstoffe aus dem Teekraut in das Wasser und verändern dessen Geschmack und Farbe.
Ein ähnlicher Prozess findet in der Natur statt: Zersetzendes organisches Material, z. B. Grasschnitt nach einigen Tagen, setzt hochmolekulare organische Verbindungen (Huminstoffe) frei, welche sich im Wasser lösen und ebenfalls zu geschmacklichen sowie optischen Veränderungen führen.

Huminstoff-Verbindungen bestehen überwiegend aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, sowie Anteilen von Stickstoff und Schwefel. Analytisch erfasst werden diese natürlichen organischen Substanzen (NOM = Natural Organic Matter) über den Messwert der Summenparameter für den organischen Kohlenstoff TOC/DOC. 

Die chromophoren Strukturen der Huminstoffe absorbieren bestimmte Wellenlängen des sichtbaren Lichts und verursachen so die charakteristische gelbliche bis bräunliche Verfärbung des Wassers. Messtechnisch erfasst wird die Färbung als spektraler Absorptionskoeffizient bei einer Wellenlänge von 436 nm (SAK₄₃₆ bzw. unfiltriert SSK₄₃₆). Der Grenzwert für die Färbung von Trinkwasser liegt bei 0,5 m^-1.
International wird die Färbung von Wasser mit Hilfe der Platin-Kobalt-Skala (Pt-Co) (Hazen-Skala) gemessen und in mg Pt/l angegeben.

Zur gezielten Entfernung der Färbung und Reduktion des DOC hat sich die Ozonung mit nachgeschalteter Biofiltration  (Ozon-Biofiltration) als wirkungsvolles Verfahren etabliert.

Wasser mit sehr geringer Härte, also ohne nennenswerte Mengen an Magnesium und Calcium, reagiert empfindlich auf pH-Änderungen. Eine moderate Aufhärtung stabilisiert das Wasser und ermöglicht wirksame Flockungsprozesse.

Die Aufhärtung erfolgt in der Regel durch Filtration über alkalische Filtermaterialien wie Calciumcarbonat (CaCO₃). Da der natürliche CO₂-Gehalt des Wassers meist nicht ausreicht, um die Härte gezielt anzuheben, wird dem Rohwasser vor dem Filter eine geringe Menge Kohlendioxid (CO₂) zudosiert. Dieses reagiert mit dem Wasser zu Kohlensäure (H₂CO₃), die wiederum mit dem Calciumcarbonat im Filtermaterial reagiert und so die Wasserhärte erhöht.

Der Biofilter ist das Herzstück der Ozon-Biofiltration. In ihm finden mehrere wichtige Prozesse statt: Zunächst wird überschüssiges Ozon vollständig abgebaut. Gleichzeitig werden biologisch verfügbarer Kohlenstoff (BDOC) mineralisiert, oxidierte anorganische Stoffe zurückgehalten und Partikel abgetrennt. Optimale Filtergeschwindigkeiten liegen zwischen 6 und 9 m/h. Die Auswahl der Filtermaterialien und deren Schütthöhen richtet sich nach der Wasserqualität. Schütthöhen von 3 m und mehr sind dabei durchaus üblich.