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Untersuchungen zur Aufbereitung huminstoffreicher Grundwässer zu Trinkwasser mittels Flockung und Kaliumpermanganatdosierung und anschließender Tiefenfiltration
Art der Abschlussarbeit
Bachelor
Autoren
- Zeh, Clara
Betreuer
- Prof. Dr. André Lerch
- M.Sc. Sibel Tas-Köhler
Weitere Betreuer
Dipl.-Ing. Stephan Plume (TZW Dresden)
Abstract
Huminstoffreiche Grundwässer führen zu einer Färbung von Trinkwasser. Die Trinkwasseraufbereitungstechnologien der Flockungsfiltration über Einschichtfilter und eine Zweischichtfiltration mit vorgeschalteter Oxidation durch einer Kaliumpermanganatdosierung sind gängige Aufbereitungstechnologien, welche sich potenziell zu einer nachhaltigen und kosteneffizienten Entfärbung eignen. Die Untersuchungen erfolgen im Rahmen der Ermittlung technischer Auslegungsparameter für die genannten Aufbereitungstechnologien. Diese Arbeit zeigt welche Leistungsgrenzen sich für die Filterlaufzeit der Einschichtfiltration mit vorgeschalteter FeCl3-Dosierung von 3,25 und 6,5 mg/l Fe ergeben und welchen Einfluss die Filtergeschwindigkeit auf die Differenzdruckentwicklung im Zweischichtfilter hat. Außerdem wurde untersucht ob sich gelöstes Kaliumpermanganat im Zweischichtfilter durch das Voraktivat Filterkohle H entfernen lässt.
Zur Ermittlung der maximalen Filterlaufzeit und der Differenzdruckentwicklung erfolgte eine kontinuierliche Trübungsmessung im Zu- und Ablauf der Filter, sowie eine kontinuierliche Druckmessung in 5 Höhen der Filter. Um die Entfernungsleistung von Filterkohle H zu erhalten, erfolgte die Analyse der Mangankonzentration im Zu- und Ablauf der Filtration über Filterkohle H in Laborversuchen.
Die Filterlaufzeit der Flockungsfiltration verkürzte sich mit der Erhöhung der Flockungsmittel-Dosis von 71 h auf 23 h. Der Einsatz des Flockungshilfsmittels Praestol 2450 verlängerte die Filterlaufzeiten um 40 Stunden.
Die Ergebnisse der Zweischichtfiltration deuten darauf hin, dass der Druckanstieg im Filter mit zunehmender Filtergeschwindigkeit schneller abläuft.
Für die Entfernung von gelöstem Kaliumpermanganat zur Einhaltung des technischen Zielwertes von 0,01 mg/l scheint sich Filterkohle H zu eignen. Bei neuem Filtermaterial bilden sich jedoch Kolloide, welche nicht zurückgehalten werden können. Die Beladung mit Manganoxid erhöht die Entfernungsleistung von Filterkohle H für Mangan.
Zur Ermittlung der maximalen Filterlaufzeit und der Differenzdruckentwicklung erfolgte eine kontinuierliche Trübungsmessung im Zu- und Ablauf der Filter, sowie eine kontinuierliche Druckmessung in 5 Höhen der Filter. Um die Entfernungsleistung von Filterkohle H zu erhalten, erfolgte die Analyse der Mangankonzentration im Zu- und Ablauf der Filtration über Filterkohle H in Laborversuchen.
Die Filterlaufzeit der Flockungsfiltration verkürzte sich mit der Erhöhung der Flockungsmittel-Dosis von 71 h auf 23 h. Der Einsatz des Flockungshilfsmittels Praestol 2450 verlängerte die Filterlaufzeiten um 40 Stunden.
Die Ergebnisse der Zweischichtfiltration deuten darauf hin, dass der Druckanstieg im Filter mit zunehmender Filtergeschwindigkeit schneller abläuft.
Für die Entfernung von gelöstem Kaliumpermanganat zur Einhaltung des technischen Zielwertes von 0,01 mg/l scheint sich Filterkohle H zu eignen. Bei neuem Filtermaterial bilden sich jedoch Kolloide, welche nicht zurückgehalten werden können. Die Beladung mit Manganoxid erhöht die Entfernungsleistung von Filterkohle H für Mangan.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Trink-, Reinst- und Prozesswasseraufbereitung
Schlagwörter
Entfärbung, Grundwasser, Filterlaufzeit, KMnO4-Entfernung, Filterkohle H
Berichtsjahr
2020