Kohlenwasserstoffe (KW) sind organische Verbindungen, die ausschließlich aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehen. Sie bilden die Grundlage zahlreicher organischer Substanzen und finden breite Anwendung in der chemischen Industrie, Energieerzeugung und Petrochemie. Kohlenwasserstoffe sind in verschiedenen Formen wie aliphatische (lineare oder verzweigte Ketten) und aromatische (ringförmige Strukturen) Verbindungen klassifiziert.

Chemische Eigenschaften und Strukturen

Kohlenwasserstoffe variieren stark in ihrer chemischen Struktur und physikalischen Eigenschaften. Diese Variationen bestimmen ihre Löslichkeit, Reaktivität und Umweltverhalten:

1. Aliphatische Kohlenwasserstoffe:

   • Gesättigte (Alkane): C-C-Einfachbindungen, wie Methan oder Propan.
   • Ungesättigte (Alkene und Alkine): C=C-Doppelbindungen oder C≡C-Dreifachbindungen, wie Ethylen oder Acetylen.

2. Aromatische Kohlenwasserstoffe:
   Enthalten mindestens einen Benzolring, z. B. Benzol, Toluol und Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK).

3. Verzweigte Kohlenwasserstoffe:
   Komplexe Strukturen mit Seitenketten, häufig in Kraftstoffen und Lösungsmitteln.

Relevanz und Herausforderungen in der Wasseraufbereitung

Kohlenwasserstoffe gelangen durch industrielle Prozesse, Leckagen oder Abfälle in Gewässer. Ihre Entfernung aus Wasser stellt eine große Herausforderung dar, da viele von ihnen hydrophob und biologisch schwer abbaubar sind. In höheren Konzentrationen wirken sie toxisch auf aquatische Organismen und können zur Bildung von Biofilmen oder schädlichen Schichten auf Wasseroberflächen führen.

Quellen in der Industrie:

• Petrochemische Industrie: Raffinerien und Ölproduktion setzen große Mengen an Kohlenwasserstoffen frei.
• Metallverarbeitung und Galvanik: Einsatz von Lösungsmitteln und Schmierstoffen.
• Lebensmittelindustrie: Verwendung von Ölen und Fetten mit KW-Verbindungen.
• Textil- und Lederindustrie: Einsatz von hydrophoben Chemikalien.

Verfahren zur Entfernung von Kohlenwasserstoffen

1. Fett- und Ölabscheider

Fettabscheider trennen Kohlenwasserstoffe basierend auf Dichteunterschieden von Wasser. Leichte KW schwimmen auf, während schwere Partikel sedimentieren.

2. Flotationsanlagen

Bei der Druckentspannungsflotation wie in der ALMA NeoDAF werden feinste KW-Partikel durch Luftblasen an die Oberfläche gebracht.