Durch den Gasaustausch werden dem Wasser unerwünschte Gase entfernt (agressive Kohlensäure, Schwefelwasserstoff, Methan, etc), auch wird dem Wasser gleichzeitig Sauerstoff zugeführt. Dies dient dazu, dem Wasser ein an Sauerstoffgehalt von bis zu 8 mg/l zu verabreichen und oxidierbare Stoffe, wie Eisen und Mangan, in eine abfiltrierbare Form zu überführen.

Man unterscheidet zwischen offener und geschlossener Belüftung. Bei der offenen Belüftung kann zu dem Sauerstoffeintrag auch das unerwünschte Kohlendioxid (agressive Kohlensäure) entfernt werden. Da die Luft auch einen hohen Anteil an Stickstoff besitzt, wird dieses auch im Wasser gelöst, und führt durch Druckentspannung (z.B. an der Zapfstelle des Verbrauchers) zu einem milchigen Aussehen des Wassers. Bei der geschlossenen Belüftung wird ein Gas (Sauerstoff) mittels eines Gasverdichters (Kompressor, Drucktank, etc) in die Rohrleitung eingebracht (Oxidator). Es findet eine Erhöhung des Sauerstoffanteils im Wasser statt, aber andere Gase können nicht aus dem Wasser entweichen. Dieses findet Verwendung wenn sich das Wasser schon im Kalk-Kohlensäure Gleichgewicht befindet, und kein Kohlendioxid entweichen soll. Ein weiterer Vorteil besteht darin das die Wasserförderung nicht unterbrochen wird, im Gegenteil zu der offenen Belüftung, wo anschließend eine Pumpe eingesetzt werden muß, um das Wasser zum nächsten Aufbereitungsschritt zu befördern.

Es gibt verschiedene Verfahren die sich in Kosten und Wirksamkeit unterscheiden. Einige werden nachfolgend aufgeführt.

Freier Regenfall

Wenn große Fallhöhen in den Gebäuden der Wasseraufbereitung vorhanden sind (3-5 Meter), kann eine Belüftung mit diesem Prinzip durchgeführt werden. Unter der Decke des Begasungsraumes ist eine Rohrleitung mit Düsen angebracht, aus denen das Wasser frei herabfällt. Eine Erhöhung der Wirksamkeit kann ereicht werden, wenn der Begasungsraum von unten her, mit von außen herangeführter Luft, durchströmt wird. Ein Nachteil bei dieser Art von Be- und Entgasung ist der hohe bauliche Aufwand.

Kaskadenbelüftung

Bei der Kaskadenbelüftung werden mehrere Rinnen aus Kunststoff übereinander angeordnet. Das Wasser tropft von der obersten Rinne, durch Öffnungen in der Unterseite, in die darunter befindliche Rinne. Der Kaskadenraum wird ebenfalls mit Luft, im Gegen- oder Gleichstrom, betrieben. Durch Veränderung der Anzahl der Rinnen oder das Drosseln des Luftstromes kann eine Einstellung der Belüftung erfolgen.

Abmessung der Rinne : 1-1,2 Meter

max. Rinnen übereinander : 8 Stück

Höhenabstand der Rinnen untereinander : 0,4-0,5 Meter

Wasserdurchlauf pro Meter Rinne : 15-20 l/s

Luftbedarf pro Meter Rinne : 500-800 Kubikmeter/h

Eine andere Variante der Kaskadenbelüftung ist die Rohrgitterkaskadenbelüftung.

Verdüsung

Bei der Verdüsung wird das Wasser durch am Boden befindliche Düsen mit einem Druck von 0,5-1 bar nach oben versprüht.

Je höher das Wasser versprüht wird, desto höher ist die Wirkung. Ab 4 Meter wird aber kaum eine Verbesserung der Belüftung erzielt. Die Einstellung der Anlage erfolgt hier über eine Einstellung des Düsendrucks und der gleichzeitigen Spritzhöhe. Wichtig ist bei der Anlage eine stetige Erneuerung der Luft im Verdüsungsraum, so das die ausgetriebenen Gase abtransportiert werden können. Die Luftumwälzung soll das 10-15fache des Wasserdurchlaufes betragen. Die Düsen und der Verdüsungsraum sollten aus korrosionsfesten Materialien bestehen, um den Materialien keine Möglichkeit zur Korrosion zu bieten. Ab und an müssen die Düsen in Säure gereinigt werden, um ausgefallene Stoffe aus diesen zu entfernen.

Wellbahnbelüftung

Bei der Wellbahnbelüftung läuft das Wasser in einem geschlossenen Turm an Rieslerpacketen herunter. Die Rieslerpackete bestehen aus gewellten, dünnen Kunststoffplatten, die zu mehrern Lagen zusammengepackt werden. Sie haben meist eine Würfelgröße von einem Meter Kantenlänge und werden dann in dem Turm übereinandergestapelt. Die Rieslertürme können ebenfalls mit Luft im Gleich- oder Gegenstrom betrieben werden, um die Wirksamkeit zu steigern. Diese Art der Be- und Entlüftung ist eine der wirksamsten Arten, und findet in vielen Wasserwerken Anwendung.

Abb. Rechts: Rieslerpacket

Propellerbelüftung

Bei dieser Art taucht ein Propeller in ein geschlossenes Becken ein, das mit Wasser gefüllt ist. Durch die Achse des Propellers wird Luft eingeleitet, das dieser dann innnig mit dem Wasser vermischt. Vorteile ergeben sich aus dem geringen Platzbedarf der Anlage.

Druckbelüftung

Die Druckbelüftung gehört zu den geschlossenen Arten der Wasserbelüftung. Die Luft oder der Sauerstoff wird unter Druck in die Rohrleitung gepresst. Diese Art der Belüftung wird dann verwendet, wenn sich das Wasser im Kalk-Kohlensäure Gleichgewicht befindet, und das Kohlendioxid deshalb nicht aus dem Wasser entfernt werden darf. Da hierbei eine innige Durschmischung des Gases mit dem Wasser gewähleistet sein muß, wird eine Mischeinrichtung nachgeschaltet (Mischrohr, Voroxidator). Druckbelüftung wird auch verwendet wenn Eisen in der ersten Filterstufe herausgefilter werden soll (Oxidation von zweiwertigem, wasserlößlichen Eisen in abfiltrierbares, wasserunlößlichem, dreiwertigen Eisen). Denn hierbei kann das Wasser ohne weiteren Energieeinsatz in den danach geschalteten Riesler gefördert werden.