Das Grundprinzip von Wasseraufbereitungsanlagen besteht darin, Verunreinigungen, Schadstoffe oder gelöste Schadstoffe im Rohwasser durch eine Kombination physikalischer, chemischer und biologischer Methoden zu entfernen oder umzuwandeln, um es an die Nutzungs- oder Ableitungsnormen anzupassen. Verschiedene Prozesse basieren auf unterschiedlichen Prinzipien:
Physikalische Behandlung: Verlässt sich hauptsächlich auf Filtration, Sedimentation und Abfangen, um eine Trennung zu erreichen. Beispielsweise nutzen Sandfiltration und Aktivkohlefiltration Partikelmedien, um suspendierte Feststoffe zu adsorbieren oder abzufangen; Mikrofiltration, Ultrafiltration und Umkehrosmose nutzen die selektive Permeabilität von Membranen, um eine feine Trennung von Wassermolekülen und Schadstoffen zu erreichen. Dieser Prozess verändert die Eigenschaften der Schadstoffe nicht, sondern entfernt sie durch physikalische Barrieren.
Chemische Behandlung: Erreicht die Umwandlung oder Entfernung von Schadstoffen durch Reaktionen. Beispielsweise werden bei Koagulationsprozessen Chemikalien verwendet, um kolloidale Partikel zu Flocken zu aggregieren, damit sie sich leichter absetzen können. Oxidationsprozesse (wie Ozon- und Chlordesinfektion) können die Struktur organischer Stoffe zerstören oder Mikroorganismen abtöten; Beim Ionenaustausch werden Harze eingesetzt, um Kalzium- und Magnesiumionen im Wasser auszutauschen und so eine Enthärtung oder Entsalzung zu erreichen. Bei diesen Methoden liegt der Schwerpunkt auf einer chemisch bedingten Verbesserung der Wasserqualität.
Biologische Behandlung: Basiert in erster Linie auf dem metabolischen Abbau von Schadstoffen durch Mikroorganismen, wie zum Beispiel dem Belebtschlammverfahren oder dem Membranbioreaktorverfahren. Mikroorganismen wandeln organische Schadstoffe in Kohlendioxid, Wasser und andere stabile Substanzen um und erreichen so eine unschädliche Behandlung der Schadstoffe. Diese Methode wird häufig bei der Behandlung von häuslichem Abwasser und organischem Industrieabwasser eingesetzt.
Zusammenfassend besteht das Kernprinzip von Wasseraufbereitungsanlagen darin, durch eine Kombination von Technologien die schrittweise -weise-Entfernung von Schadstoffen in verschiedenen Formen zu erreichen und so die Wasserqualität schrittweise von „Rohwasser“ zu „brauchbarem Wasser oder konformem Abwasser“ zu verändern.