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Untersuchungen zur Eisenfällung unter Einsatz von Oxidationsmitteln zur Entfärbung in huminstoffreichen Grundwässern
Art der Abschlussarbeit
Master
Autoren
- Zink, Andreas
Betreuer
- Prof. Dr. André Lerch
- Dipl.-Ing. Astrid Weigert
- M.Sc. Elias Bodner
Weitere Betreuer
Dipl.-Chem. Katrin Bornmann (TZW Dresden)
Abstract
Grundwässer weisen häufig eine durch organische Substanzen verursachte Färbung auf, die über dem Grenzwert der Trinkwasserverordnung liegt (spektraler Absorbtionskoeffizient SAK436 = 0,5 Abs/m). Dazu liegen die meisten Grundwässer anaerob vor und enthalten hohe Konzentrationen an Eisen und Mangan. Durch die hohen Gehalte an organischen Substanzen kann es zu Problemen bei der Entfärbung des Wassers und der Entfernung der Metalle kommen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Untersuchungen zur Eisenfällung unter Einsatz verschiedener Oxidationsmittel zur Entfärbung huminstoffreicher Grundwässer durchgeführt. Hierzu wurden mit den Rohwässern aus vier Wasserwerken Versuche zur Ausfällung von Eisen durch Oxidationsmittelzugabe, zur Flockung und zur Kinetik der Eisenoxidation durchgeführt. Nach der Erprobung einer Methodik zur Charakterisierung der Rohwässer unter anaeroben und aeroben Bedingungen, fanden die verschiedenen Untersuchungen im Labor als auch in den Wasserwerken vor Ort statt. Die Versuche zeigten, dass mit der Zugabe von Oxidationsmitteln eine vollständige Entfernung des Eisens erreicht werden kann und zudem die Färbung des Wassers deutlich reduziert wird. Allerdings konnte mit der Oxidationsmittelzugabe die Einhaltung des Grenzwertes der Trinkwasserverordnung nicht garantiert werden. Mit der Zugabe von Flockungsmitteln verbesserte sich die Entfärbung nochmals deutlich, wodurch auch die Einhaltung des Grenzwertes erreicht wird. Bei den Kinetikversuchen stellte sich Kaliumpermanganat als effektiver in der Enteisenung wie auch in der Entfärbung der Wässer dar als Wasserstoffperoxid.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Untersuchungen zur Eisenfällung unter Einsatz verschiedener Oxidationsmittel zur Entfärbung huminstoffreicher Grundwässer durchgeführt. Hierzu wurden mit den Rohwässern aus vier Wasserwerken Versuche zur Ausfällung von Eisen durch Oxidationsmittelzugabe, zur Flockung und zur Kinetik der Eisenoxidation durchgeführt. Nach der Erprobung einer Methodik zur Charakterisierung der Rohwässer unter anaeroben und aeroben Bedingungen, fanden die verschiedenen Untersuchungen im Labor als auch in den Wasserwerken vor Ort statt. Die Versuche zeigten, dass mit der Zugabe von Oxidationsmitteln eine vollständige Entfernung des Eisens erreicht werden kann und zudem die Färbung des Wassers deutlich reduziert wird. Allerdings konnte mit der Oxidationsmittelzugabe die Einhaltung des Grenzwertes der Trinkwasserverordnung nicht garantiert werden. Mit der Zugabe von Flockungsmitteln verbesserte sich die Entfärbung nochmals deutlich, wodurch auch die Einhaltung des Grenzwertes erreicht wird. Bei den Kinetikversuchen stellte sich Kaliumpermanganat als effektiver in der Enteisenung wie auch in der Entfärbung der Wässer dar als Wasserstoffperoxid.
Schlagwörter
Grundwasser, Färbung, Oxidation, Flockung, Oxidationskinetik, Kaliumpermanganat, Wasserstoffperoxid, Huminstoff, DOC
Berichtsjahr
2019