Man unterscheidet die Wasseraufbereitung in Kläranlagen in primär zwei Anwendungsfälle. In der Industrie werden Schadstoffe ausgefiltert und gegebenenfalls wieder aufbereitet, bis das Prozesswasser in den Kanal oder ein Oberflächengewässer eingeleitet werden kann. Für kommunale Kläranlagen und Betriebe mit biologischen Abwässern steht derweil die Behandlung von Haushaltsabwässern, bereits vorgereinigten Industrieabwässern sowie Regenwasser im Vordergrund.
Die Wasseraufbereitung bspw. in kommunalen Kläranlagen erfolgt immer biologisch. Nach einem groben Filter zur Absonderung von großen Fremdkörpern geht es in die mehrstufige Aufbereitung. Vereinfacht ausgedrückt, fressen Bakterien den Schmutz auf und verwandeln ihn in einerseits reines Wasser und andererseits organische und chemische Reststoffe. Dies kann man mit der eigenen Nase überprüfen, die Luft rund um Kläranlagen enthält meist deutlich stinkende Schwefelverbindungen, welche Bakterien in ihrem “Verdauungsprozess” abgesondert haben.
Die Bakterien benötigen hierbei ein Wohlfühlklima, damit sie effizient ihre Arbeit verrichten können. Es sollte ein angenehmer Säurewert, die richtige Menge an Nährstoffen, eine mittlere Temperatur und vor allem reichlich Sauerstoff vorhanden sein. Letzterer wird einfach durch sehr große Kompressoren eingeblasen oder durch Umpumpen mit reichlich Kontakt an der frischen Luft beigemischt. Im Laufe der Zeit entstehen Schwebstoffe, die oben abgeschöpft und unten in der Anlage angesammelt werden. Dazu gibt es bereits vorgereinigtes Wasser, welches jedoch noch nicht in Oberflächengewässer eingeleitet werden kann.
Ein weiterer, typischer Schritt sind große Filterbecken aus feinem Kies. Das Wasser sickert langsam hindurch und letzte Verunreinigungen bleiben am Kies haften. Mit der Zeit setzen sich diese natürlichen Filter zu. Zur Spülung des Filterkieses kehrt man mittels starker Pumpen und / oder Kompressoren die Fließrichtung des Wassers in Abständen um und bläst die Filterschicht frei.
Bedeutend umfangreicher arbeiten Kläranlagen in der Industrie. Speziell im Bereich der anorganischen Chemie, bei komplexen organischen Prozessen oder auch im verarbeitenden Gewerbe fallen Säuren, Basen, Salze, verschiedenste chemische Verbindungen an. Hier gilt es, erst einmal die giftigen und umweltschädlichen Bestandteile herauszufiltern oder zu neutralisieren, damit Brauchwasser in eine “normale” Kläranlage weiter geleitet werden kann.
Üblich sind Verdünnung von Giftstoffen, eine Neutralisation von Säuren durch Basen (und umgekehrt), Entsalzung, Ölbascheidung, Fällungsmittel zur Bindung sowie weitere Prozesschritte. Erst, wenn das Wasser ausreichend chemisch behandelt und aufgewertet ist, kann es entweder direkt eingeleitet oder im Nachgang bei einer biologischen Kläranlage aufbereitet werden. Die Planung dieser Anlagen richtet sich immer nach den jeweiligen Produktionsprozessen. Ein ölverabeitender Betrieb hat ganz andere Anforderungen als etwa Metallverarbeitung oder die Lebensmittelindustrie. Der Anlagenbau erfolgt maßgeschneidert anhand der chemischen Verfahren.