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Untersuchungen zur Ultrafiltration von Uferfiltrat sowie deren Auswirkung auf eine nachfolgende Aktivkohlefiltration
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Wöllner, A.
Betreuer
- Dipl.-Ing. Susanne Müller
Abstract
Die Untersuchungen der vorliegenden Arbeit befassen sich mit den Auswirkungen einer Vorbehandlung von Uferfiltrat auf die anschließende Aktivkohlefilterstufe im Wasserwerk Hosterwitz. Die Aufbereitung des Uferfiltrats besteht ursprünglich aus einer offenen Belüftung und Aktivkohlefiltration mit nachfolgender Desinfektion und Entsäuerung. Diese Technologie führt derzeit zu einer Belastung der Aktivkohle mit schwer adsorbierbaren Schadstoffen und den natürlichen organischen Inhaltstoffen des Rohwassers.
Für die Untersuchungen wurde das unbelüftete Rohwasser durch die Kombination der Verfahren Flockung und Ultrafiltration aufbereitet. Zu diesem Zwecke erfolgte der Betrieb einer Pilotanlage mit getauchten Ultrafiltrationsmembranen im Wasserwerk Hosterwitz.
Die gewählte Verfahrenskombination wurde hinsichtlich der Flockungseigenschaften, dem Belüftungsvermögen, der Permeabilität sowie der im Permeat erzielten Eliminierungsleitung untersucht. Das Durchbruchsverhalten der Aktivkohle wurde praktisch in kleintechnischen Filtersäulen ermittelt und anhand des Linear Driving Force Modells rechnerisch nachgebildet.
Im Ergebnis wird bei einem großtechnischen Einsatz der Flockung und Ultrafiltration eine Verlängerung der Aktivkohlelaufzeit von 11 Wochen prognostiziert. Im Durchschnitt wird dadurch eine jährliche Ersparnis von 42.400 EUR bei der Regeneration des Filtermaterials erreicht. Die durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zeigt, dass die Investitionsfolgekosten der Ultrafiltrationsgroßanlage nicht durch die Einsparungen aus einer längeren Laufzeit der Aktivkohlefilter gedeckt werden können.
Für die Untersuchungen wurde das unbelüftete Rohwasser durch die Kombination der Verfahren Flockung und Ultrafiltration aufbereitet. Zu diesem Zwecke erfolgte der Betrieb einer Pilotanlage mit getauchten Ultrafiltrationsmembranen im Wasserwerk Hosterwitz.
Die gewählte Verfahrenskombination wurde hinsichtlich der Flockungseigenschaften, dem Belüftungsvermögen, der Permeabilität sowie der im Permeat erzielten Eliminierungsleitung untersucht. Das Durchbruchsverhalten der Aktivkohle wurde praktisch in kleintechnischen Filtersäulen ermittelt und anhand des Linear Driving Force Modells rechnerisch nachgebildet.
Im Ergebnis wird bei einem großtechnischen Einsatz der Flockung und Ultrafiltration eine Verlängerung der Aktivkohlelaufzeit von 11 Wochen prognostiziert. Im Durchschnitt wird dadurch eine jährliche Ersparnis von 42.400 EUR bei der Regeneration des Filtermaterials erreicht. Die durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zeigt, dass die Investitionsfolgekosten der Ultrafiltrationsgroßanlage nicht durch die Einsparungen aus einer längeren Laufzeit der Aktivkohlefilter gedeckt werden können.
Berichtsjahr
2005