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Bei der Ozonung von gereinigtem Abwasser in Kläranlagen kann in Abhängigkeit von der Bromidkonzentration das Oxidationsprodukt Bromat gebildet werden. Die Bromatbildung hängt sowohl von der Ozonkonzentration, insbesondere von der momentanen, lokalen Konzentration im Reaktor, als auch von der Eintragsart des Ozons ab. Die ARA Neugut hat die Ozonung im grosstechnischen Betrieb durch die Optimierung des Ozoneintrags und weiterer Einflussfaktoren so weiterentwickelt, dass keine nachweisbare Bromatbildung stattfindet. Die Bromatkonzentrationen im Ablauf der Kläranlage liegen unter 0,001 mg/l.
Ozonung ohne Bromatbildung - Wie Dimensionierung und Betriebsweise eine niedrige Ozonkonzentration ermöglichen
Klassischer Ozoneintrag in Kammer 1. Ozonreaktor der ARA Neugut mit 6 Kammern und einer Aufenthaltszeit HRT über den gesamten Reaktor von 13 Minuten bei Vollstrom (Qmax = 660 l/s).
Die Ozonkonzentrationen beim klassischen einstufigen Ozoneintrag in Kammer 1 befinden sich oberhalb der Grenze (grüner Linie), ab der eine höhere Bromatbildung einsetzt. Bei Nitrit im Zulauf zur Ozonung oder Regenwetterspitzen kann es erforderlich sein, die Ozonkonzentration über 0,80 g O3/g DOC anzuheben, um die geforderte Eliminationsleistung zu erreichen.
Ozonreaktor der ARA Neugut mit schematischer Darstellung des klassischen Ozoneintrags und des LOD-Betriebsregimes (zweistufiger Ozoneintrag). Die Aufenthaltszeit im Reaktor (HRT) und die Reaktionszeit (RZ) nach dem letzten Ozoneintrag bei Qmax sind ebenfalls angegeben.
Eintragskammer der ARA Neugut mit 53 Diffusoren zur grossflächigen und feinblasigen Verteilung des Ozons im Reaktor.
Entwicklung der Restozonkonzentration (ROK) im Offgas des Ozonreaktors der ARA Neugut von
März 2014 bis Ende 2018
Blasenbild eines Ozon-Diffusors in der Testvorrichtung ARA Neugut. Links: Diffusor nach 4 Jahren im Einsatz vor der Reinigung mit deutlich grösseren Blasen. Rechts: gleicher Diffusor nach der Reinigung mit vielen kleinen Blasen.
Elimination der 12 Leitsubstanzen über die Ozonung (hell), die Biologie (dunkel) und die Gesamtanlage der ARA Neugut in den Jahren 2016 bis 2018 bei durchschnittlich 0,21 g O3/g DOC pro Eintragskammer. Die drei Säulen rechts geben die Mittelwerte für die 8 Leitsubstanzen der Kategorie 1 (sehr gut eliminierbar), für die 4 Leitsubstanzen der Kategorie 2 (gut eliminierbar) sowie für alle 12 Leitsubstanzen gemeinsam an.