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Einfluss der Flockungsbedingungen bei der Aufbereitung huminstoffreicher Wässer auf die Spülwasserbehandlung
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Hüttner, A.
Betreuer
- Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Uhl
Weitere Betreuer
Dr.-Ing. Burkhardt Wricke, Dipl.-Chem. Katrin Bornmann, echnologiezentrum Wasser Karlsruhe, Außenstelle Dresden und Herr Peter Liedke, Südsachsen Wasser GmbH
Abstract
Kurzdarstellung
Auf der Basis dieser Diplomarbeit mit dem Thema „Einfluss der Flockungsbedingungen bei der Aufbereitung huminstoffreicher Wässer auf die Spülwasserbehandlung“ sollen:
• durch kleintechnische Versuche konkreter Empfehlungen für die Optimierung der Behandlung von Spülabwässer aus der Trinkwasseraufbereitung erarbeitet werden und
• Qualitätsparametern abgeleitet werden, um künftig ohne aufwendige Versuche Flockungsbedingungen für eine optimale Spülwasserbehandlung untersucht werden.
In dieser wissenschaftlichen Abhandlung werden einerseits kleintechnische Versuche gefahren, in denen die Filtration der ersten Filterstufe des Wasserwerkes Burkersdorf simuliert wird. In den einzelnen Versuchen variiert der pH-Wert, die Flockungsmittelmenge und Flockungshilfsmittelmenge. Das dabei anfallende schlammhaltige Filterspülwasser wird auf seine Wesensmerkmale hinsichtlich der Sedimentation sowie des Eindickungs- und Entwässerungsverhaltens analysiert. Andererseits werden Spülwasserproben aus der großtechnischen Anlage im Wasserwerk Burkersdorf entnommen, um eine Gegenüberstellung der Resultate aus der kleintechnischen Versuchsanlage und der Großanlage bewerten zu können.
Der spezielle Beobachtungsschwerpunkt bei den unterschiedlichen Versuchsvariationen konzentrierte sich darauf, inwiefern die Restmetallgehalte, das Schlammvolumen, der Trockenrückstand und die Entwässerbarkeit des anfallenden schlammhaltigen Filterspülwassers Veränderungen aufweisen.
Folgende Ergebnisse wurden erzielt:
• Die Flockungsmitteldosis, die in der Aufbereitungsstufe eingesetzt wird, ist bestimmend für das Sedimentationsverhalten des schlammhaltigen Filterspülwassers. Bei einem Sedimentationsversuch mit dem angefallenen schlammhaltigen Filterspülwasser bedeutet das für die Trübung im Überstand ein schnelleres Absetzen durch Erhöhung der Flockungsmitteldosen während des Filtrationsprozesses. Je höher diese Flockungsmitteldosis wiederum ist, desto immenser ist auch das anfallende Schlammvolumen.
• Das in der Aufbereitung eingesetzte Flockungshilfsmittel spielt bei hohen Flockungsmitteldosen für die Eigenschaften des anfallenden Filterspülwassers eine untergeordnete Rolle.
• Bei unterschiedlichen Flockungs-pH-Werten während des Filtrationsprozesses in der Aufbereitung sind kaum Differenzen im Sedimentationsverhalten des schlammhaltigen Filterspülwassers zu erkennen.
• Für die Schlammmengen im Spülwasser ist die eingesetzte Flockungsmittelmenge im Aufbereitungsprozess der Filterstufe die bestimmende Größe.
Schlagwörter: Flockenfiltration, PAC, Eisen(III)-Chlorid, Oberflächenwasser, schlammhaltiges Filterspülwasser, Schlammvolumen, Restmetallgehalte, Eindickungs- und Entwässerungsverhalten, kapillare Fließzeit, Trockenrückstand
Abstract
The scope of this diploma thesis with the topic “Effect of flocculation conditions in the treatment of water rich in humic substances on the processing of wash water” will:
• by means of experiments on a pilot scale develop recommendations for the optimization of the treatment of waste water into potable water and
• deduce quality parameters to establish flocculation conditions for an optimized wash water treatment without a need for elaborate experiments in the future.
In this scientific thesis first tests will be carried out which will simulate the filtration of the first filtering stage of the waterworks Burkersdorf. Individual tests will vary pH levels, the amount of flocculation agents and the amount of additives for the promotion of flocculation. The resulting filter wash water containing sludge is then tested for its properties in regard to sedimentation and its condensation and dehydration behaviour. Then wash water samples are removed from the industrial scale facility of the waterworks Burkersdorf in order to compare the results obtained in the pilot scale facility with those of the industrial scale facility.
Special attention is paid to the way changes take place with respect to residual metal content, the volume of sludge, solid residue and the dehydrability of the resulting sludgy filter wash water in the different test variations.
The following results were produced:
• The amount of flocculation agent which is applied in the preparatory stage is decisive for the sedimentation behaviour of the sludgy filter wash water. In a sedimentation experiment with the resulting sludgy filter wash water this indicated a faster settling of the excess turbidity by increasing the amount of flocculation agent during the filtration process; however, an increase in the amount of the flocculation agent used results in a greater volume of sludge.
• The flocculation additive employed in the conditioning process plays a secondary role for the properties of the resulting filter wash when high doses of flocculation agents are used.
• With varying flocculation-pH-values during the filtration process in the treatment hardly any differences in the sedimentation behaviour of the sludgy filter wash water can be noted.
• The amount of flocculation agent added in the preparatory process of the filtering stage is the decisive factor determining the amount of sludge in the wash water.
Keywords: Flocculation filtration, PAC, Iron(III)-Chloride, surface water, filter wash water with sludge, sludge volume, residual metal content, condensation and dehydration capacity, capillary flow time, solid residue
Auf der Basis dieser Diplomarbeit mit dem Thema „Einfluss der Flockungsbedingungen bei der Aufbereitung huminstoffreicher Wässer auf die Spülwasserbehandlung“ sollen:
• durch kleintechnische Versuche konkreter Empfehlungen für die Optimierung der Behandlung von Spülabwässer aus der Trinkwasseraufbereitung erarbeitet werden und
• Qualitätsparametern abgeleitet werden, um künftig ohne aufwendige Versuche Flockungsbedingungen für eine optimale Spülwasserbehandlung untersucht werden.
In dieser wissenschaftlichen Abhandlung werden einerseits kleintechnische Versuche gefahren, in denen die Filtration der ersten Filterstufe des Wasserwerkes Burkersdorf simuliert wird. In den einzelnen Versuchen variiert der pH-Wert, die Flockungsmittelmenge und Flockungshilfsmittelmenge. Das dabei anfallende schlammhaltige Filterspülwasser wird auf seine Wesensmerkmale hinsichtlich der Sedimentation sowie des Eindickungs- und Entwässerungsverhaltens analysiert. Andererseits werden Spülwasserproben aus der großtechnischen Anlage im Wasserwerk Burkersdorf entnommen, um eine Gegenüberstellung der Resultate aus der kleintechnischen Versuchsanlage und der Großanlage bewerten zu können.
Der spezielle Beobachtungsschwerpunkt bei den unterschiedlichen Versuchsvariationen konzentrierte sich darauf, inwiefern die Restmetallgehalte, das Schlammvolumen, der Trockenrückstand und die Entwässerbarkeit des anfallenden schlammhaltigen Filterspülwassers Veränderungen aufweisen.
Folgende Ergebnisse wurden erzielt:
• Die Flockungsmitteldosis, die in der Aufbereitungsstufe eingesetzt wird, ist bestimmend für das Sedimentationsverhalten des schlammhaltigen Filterspülwassers. Bei einem Sedimentationsversuch mit dem angefallenen schlammhaltigen Filterspülwasser bedeutet das für die Trübung im Überstand ein schnelleres Absetzen durch Erhöhung der Flockungsmitteldosen während des Filtrationsprozesses. Je höher diese Flockungsmitteldosis wiederum ist, desto immenser ist auch das anfallende Schlammvolumen.
• Das in der Aufbereitung eingesetzte Flockungshilfsmittel spielt bei hohen Flockungsmitteldosen für die Eigenschaften des anfallenden Filterspülwassers eine untergeordnete Rolle.
• Bei unterschiedlichen Flockungs-pH-Werten während des Filtrationsprozesses in der Aufbereitung sind kaum Differenzen im Sedimentationsverhalten des schlammhaltigen Filterspülwassers zu erkennen.
• Für die Schlammmengen im Spülwasser ist die eingesetzte Flockungsmittelmenge im Aufbereitungsprozess der Filterstufe die bestimmende Größe.
Schlagwörter: Flockenfiltration, PAC, Eisen(III)-Chlorid, Oberflächenwasser, schlammhaltiges Filterspülwasser, Schlammvolumen, Restmetallgehalte, Eindickungs- und Entwässerungsverhalten, kapillare Fließzeit, Trockenrückstand
Abstract
The scope of this diploma thesis with the topic “Effect of flocculation conditions in the treatment of water rich in humic substances on the processing of wash water” will:
• by means of experiments on a pilot scale develop recommendations for the optimization of the treatment of waste water into potable water and
• deduce quality parameters to establish flocculation conditions for an optimized wash water treatment without a need for elaborate experiments in the future.
In this scientific thesis first tests will be carried out which will simulate the filtration of the first filtering stage of the waterworks Burkersdorf. Individual tests will vary pH levels, the amount of flocculation agents and the amount of additives for the promotion of flocculation. The resulting filter wash water containing sludge is then tested for its properties in regard to sedimentation and its condensation and dehydration behaviour. Then wash water samples are removed from the industrial scale facility of the waterworks Burkersdorf in order to compare the results obtained in the pilot scale facility with those of the industrial scale facility.
Special attention is paid to the way changes take place with respect to residual metal content, the volume of sludge, solid residue and the dehydrability of the resulting sludgy filter wash water in the different test variations.
The following results were produced:
• The amount of flocculation agent which is applied in the preparatory stage is decisive for the sedimentation behaviour of the sludgy filter wash water. In a sedimentation experiment with the resulting sludgy filter wash water this indicated a faster settling of the excess turbidity by increasing the amount of flocculation agent during the filtration process; however, an increase in the amount of the flocculation agent used results in a greater volume of sludge.
• The flocculation additive employed in the conditioning process plays a secondary role for the properties of the resulting filter wash when high doses of flocculation agents are used.
• With varying flocculation-pH-values during the filtration process in the treatment hardly any differences in the sedimentation behaviour of the sludgy filter wash water can be noted.
• The amount of flocculation agent added in the preparatory process of the filtering stage is the decisive factor determining the amount of sludge in the wash water.
Keywords: Flocculation filtration, PAC, Iron(III)-Chloride, surface water, filter wash water with sludge, sludge volume, residual metal content, condensation and dehydration capacity, capillary flow time, solid residue
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Konventionelle Verfahren der Trinkwasseraufbereitung
Berichtsjahr
2007