Brunnenwasser-Aufbereitungssystem — Eisen, Mangan, Härte und Bakterien

Brunnenwasser ist Grundwasser, und seine Zusammensetzung wird vom Grundwasserleiter bestimmt, nicht von einem Wasserwerk. Wenn Regen durch Boden und Gestein sickert, löst er Kohlendioxid, Calcium und Magnesium; in sauerstoffarmen Schichten nimmt er gelöstes Eisen und Mangan auf. Es kann außerdem Nitrat aus Düngemitteln, Sulfat, Chlorid, Fluorid, in manchen Geologien Arsen sowie Bakterien enthalten, wenn Brunnenkopf oder Verrohrung nicht abgedichtet sind. Derselbe Brunnen kann sich nach Starkregen oder Überschwemmung verändern.

Die Aufbereitung wird daher um die Analyse herum ausgelegt und nicht um ein Katalogpaket. Die übliche Verfahrenskette ist Oxidation und Filtration für Eisen, Mangan und Trübung; Enthärtung für Härte; Umkehrosmose für TDS, Nitrat und Sulfat; sowie UV oder Ozon für die mikrobiologische Sicherheit. Jede Stufe wird nur ergänzt, wenn das Rohwasser sie rechtfertigt. Ein Brunnen mit 0.1 ppm Eisen, 80 ppm Härte, 300 ppm TDS und einwandfreier Bakteriologie benötigt möglicherweise nur Filtration und UV; ein Brunnen mit 2 ppm Eisen und 1,500 ppm TDS benötigt den größten Teil der Kette.

In anoxischem Grundwasser liegen Eisen und Mangan meist gelöst vor. An der Luft oxidieren sie zu feinen Partikeln, die Sanitärkeramik verfärben, Belüfter und Kartuschenfilter verstopfen und RO-Membranen verschmutzen. Die Entfernung erfolgt in zwei Schritten: das lösliche Metall in ein unlösliches Oxid umwandeln, dann die Partikel abfiltrieren. Die Oxidation kann eine einfache Belüftung, eine Natriumhypochlorit-Dosierung oder Ozon sein, gefolgt von Multimedien- oder katalytischer Filtration. Mangan ist schwerer zu oxidieren als Eisen und benötigt meist einen höheren pH-Wert und ein stärkeres Oxidationsmittel.

Ein Filter allein entfernt kein gelöstes Eisen; er hält das ausgefällte Oxid zurück. Die Rückspülung trägt die abgeschiedenen Feststoffe aus. Sind im Brunnen Eisenbakterien vorhanden — schleimiges Wachstum, fauliger oder metallischer Geruch und orangefarbener Biofilm im Spülkasten —, behandeln Sie zuerst den Brunnen mit Stoßchlorung und Sanierung. Andernfalls verschmutzt der neue Filter binnen Wochen und das Problem wird der Anlage angelastet.

Nitrat wird durch Enthärtung, Aktivkohlefiltration oder Abkochen nicht entfernt; Abkochen konzentriert es sogar. Umkehrosmose hält 90–98 % des Nitrats zurück und ist die übliche Lösung für eine gesamte Versorgung. Nitratselektiver Ionenaustausch ist eine Alternative bei niedrigem Sulfatgehalt, und die Mischung mit einer nitratarmen Quelle kann die günstigste konforme Option sein. Fordern Sie das Nitratergebnis in mg/L als NO₃ an und vergleichen Sie es mit dem örtlichen Grenzwert, da Labore die beiden Formen unterschiedlich berichten.

Bakterien sind ein separates Problem. Coliforme in einem Brunnen bedeuten meist, dass Oberflächenwasser, Tiere oder eine undichte Abdichtung in die Verrohrung gelangt sind. Reparieren Sie zuerst Brunnenkopf, Verpressung und Abdeckung; führen Sie dann eine Stoßchlorung des Brunnens durch und spülen Sie. Für einen dauerhaften Schutz installieren Sie UV mit 30–40 mJ/cm² nach der Filtration, denn UV wirkt nur in klarem Wasser: Die Trübung sollte unter 1 NTU liegen und die Lampe muss für den Spitzendurchfluss ausgelegt sein.

Arsen, Fluorid und Bor sind geologieabhängig und erfordern spezielle Medien, Koagulation oder RO. Prüfen Sie sie, bevor Sie ein Verfahren zusagen. Eisen und Mangan schirmen Bakterien zudem vor der Desinfektion ab, daher kommen Oxidation und Filtration vor UV und nicht danach.

Dimensionieren Sie die Anlage nach dem Spitzenstundenbedarf und dem Tagesvolumen, nicht nach der maximalen Förderleistung der Brunnenpumpe. Eine Pumpe mit 10 m³/h kann ein Gebäude versorgen, das nur 2 m³/h benötigt; eine Aufbereitung mit Pumpendurchfluss würde jeden Behälter überdimensionieren und Rückspülwasser verschwenden. Nutzen Sie einen Roh- oder Reinwassertank als Puffer, um die Pumpe vom Bedarf zu entkoppeln, und rechnen Sie Rückspül- und Regenerationswasser in die Wasserbilanz ein — Multimedienfilter können 3–5 % der Produktion verbrauchen, und Enthärter benötigen Salz und Spülwasser.

Die Installation beginnt mit einer Wasseranalyse, einem Layoutplan und einem Abfluss für die Rückspülung. Halten Sie UV und Lagertank von direktem Sonnenlicht fern, schützen Sie Außenleitungen vor Frost und lassen Sie Wartungszugang zu Behältern, Membranen und Schaltschrank. Die Inbetriebnahme sollte einen Betrieb über 24–48 Stunden, eine Prüfung des behandelten Wassers und eine Schulung der Bediener zu Rückspülung, Salzbefüllung, Kartuschenwechsel und CIP umfassen.