Granular activated carbon (GAC) filters have been used for decades to remove various kinds of organic micropollutants (MP), disinfectant by-products and taste and odor (T&O) compounds from water by adsorption. In recent years chemical oxidation by ozonation was implemented in many treatment plants before GAC filtration. During ozonation a substantial fraction of the natural organic matter (NOM) present in surface waters is oxidized to smaller and biodegradable compounds thus giving rise to elevated assimilable organic carbon (AOC) concentrations. This fraction is readily metabolized by the biomass present in the GAC filter. To date, the removal processes occurring in GAC filters are not completely understood and therefore most GAC filters have been designed empirically. Improved drinking water quality requirements (regulations of European Union and U.S. Environmental Protection Agency) and the availability of innovative treatment technologies make it necessary to rethink the role of activated carbon applications in water works. This necessitates gaining a more detailed understanding of simultaneously occurring processes in GAC filters, in particular with regard to adsorption and microbiological processes. [...]

Granulierte Aktivkohle (GAK) wird seit Jahrzehnten in der Trinkwasseraufbereitung eingesetzt, um verschiedene organische Spurenstoffe, Desinfektionsnebenprodukte und Geruchs- und Geschmackstoffe durch Adsorption zu entfernen. In den letzten Jahren wurde in vielen Trinkwasserwerken die Ozonung als Vorstufe zur GAK Filtration eingeführt. Ein beträchtlicher Teil des im Zulauf, d.h. in Oberflächengewässern enthaltenen, natürlichen organischen Materials (NOM) wird während der Ozonung zu kleineren und biologisch abbaubaren Verbindungen oxidiert. Dies führt zu einer signifikanten Zunahme an assimilierbarem organischen Kohlenstoff (AOC), der durch die im GAK Filter etablierte Biomasse leicht abgebaut wird. Da die Entfernungsprozesse in GAK Filtern bisher nicht vollständig verstanden sind, werden GAK Filter in der Regel empirisch dimensioniert. Erhöhte Anforderungen an die Trinkwasserqualität (Regelungen der European Union und U.S. Environmental Protection Agency) sowie die Verfügbarkeit innovativer Behandlungstechnologien bedingen ein Überdenken der Rolle von GAK in der Trinkwasseraufbereitung. Dies macht ein detailliertes Verständnis der im GAK Filter zeitgleich stattfindenden Prozesse, insbesondere der Adsorptions- und mikrobiologischen Prozesse, erforderlich. [...]