Adsorptionsverfahren zur Wasserreinigung:
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| Format: | Book |
|---|---|
| Language: | German |
| Published: |
Karlsruhe
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Inst. d. Univ. Karlsruhe
1985
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | 640 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 392267111X |
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| adam_text | LECNNISCNE TIOCNSCNUIE UARMSIAAI INSTITUT FUER WASSORVETEORGYNG,
ABWASSERBESEITIGUNG UND RAUMPEANUNG * * BIBLIOTHEK - BIBLIOTHEK -
INV. - NR. D/F/F TTTF FRICK FETTIG HOERNER HUBELE ZIMMER UNTER MITARBEIT
VON: SNOEYINK CHEN VOUDRIAS ADSORPTIONSVERFA H REN ZUR WASSERREINIGUNG
DVGW-FORSCHUNGSSTELLE AM ENGLER-BUNTE- INSTITUT DER UNIVERSITAET
KARLSRUHE (TH) INHALTSVERZEICHNIS 1. WASSERAUFBEREITUNG DURCH
ADSORPTIONS- VERFAHREN 1.1 BEDEUTUNG UND EINSATZ VON
ADSORPTIONSVERFAHREN . . . 1 1.2 ENTWICKLUNG DER ADSORPTIONSVERFAHREN
BEI DER WASSER- UND ABWASSERREINIGUNG 4 1.2.1 AKTIVKOHLEHERSTELLUNG UND
ANWENDUNG 4 1.2.2 ENTWICKLUNG BEI DER ANWENDUNG VON PULVERKOHLE . . . .
5 1.2.3 ENTWICKLUNG BEI DER ANWENDUNG VON KOERNIGEN AKTIVKOHLEN ZUR
WASSERREINIGUNG 8 1.2.3.1 ALLGEMEINES 8 1.2.3.2 AKTIVKOHLEFILTER ZUR
ENTCHLORUNG VON WAESSERN 9 1.2.3.3 GERUCHSSTOFFENTFERNUNG MIT
AKTIVKOHLEFILTERN 11 1.2.3.4 ENTFERNUNG VON ORGANISCHEN SCHADSTOFFEN . .
. . . . . 14 1.3 METHODEN ZUR ERFASSUNG DER ORGANISCHEN WASSERINHALTS-
STOFFE . 16 1.3.1 ALLGEMEINE UEBERLEGUNGEN ZU DEN AUFGABEN DER ANALYTIK
BEI DER UNTERSUCHUNG VON ADSORPTIONSANLAGEN 16 1.3.2 SUMMARISCHE
PARAMETER FUER ORGANISCHE WASSERINHALTSSTOFFE 17 1.3.2.1 GELOESTER
ORGANISCH GEBUNDENER KOHLENSTOFF (DOC) 17 1.3.2.2 CHEMISCHER
SAUERSTOFFBEDARF (CSB) . 18 1.3.2.3 DOC UND CSB BEI DER UNTERSUCHUNG VON
ADSORPTIONSVORGAEN- GEN 19 1.3.3 DIE UV-ABSORPTION ALS
CHARAKTERISIERUNGSPARAMETER FUER DIE ERFASSUNG ORGANISCHER
WASSERINHALTSSTOFFE 21 1.3.3.1 ALLGEMEINES 21 1.3.3.2 MESSUNGEN DER
UV-ABSORPTION ZUR KONTROLLE VON ADSORP- TIONSANLAGEN 23 1.3.3.3
UV-ABSORPTION UND WASSERQUALITAET . . . . . . . . . 29 1.3.3.4
UV-ABSORPTION UND WASSERAUFBEREITUNG 32 1.3.4 ANDERE
CHARAKTERISIERUNGSPARAMETER 34 1.3.5 MESSUNG VON GRUPPENPARAMETERN . 36
1.3.5.1 ALLGEMEINES 36 1.3.5.2 ORGANISCH GEBUNDENES CHLOR (TOCI ODER
DOCI) 37 1.3.5.2.1 HERKUNFT UND BEDEUTUNG 37 1.3.5.2.2 ANALYTISCHE
ERFASSUNG DES ORGANISCH GEBUNDENEN CHLORS . 38 1.3.5.2.3 VERHALTEN VON
ORGANISCHEN CHLORVERBINDUNGEN BEI DER AD- , SORPTION 42 1.3.5.3
ORGANISCH GEBUNDENER SCHWEFEL (DOS ODER TOS) . . . . 45 1.3.5.4
ORGANISCHE SAEUREN 45 1.3.5.5 ANDERE SPEZIFISCHE GRUPPENPARAMETER 47
1.3.6 ANALYTISCHE ERFASSUNG VON EINZELSUBSTANZEN 47 1.3.7
VERFAHRENSTECHNISCHE ANALYSENMETHODEN: ADSORBIERBARKEIT 49 1.4 AUFGABEN
UND ANFORDERUNGEN AN ADSORPTIONSANLAGEN ZUR REINIGUNG VON WAESSERN 52
1.4.1 ALLGEMEINES 52 1.4.2 ANFORDERUNGEN AN TRINKWASSER 53 1.4.2.1
ALLGEMEINE UEBERLEGUNGEN 53 1.4.2.2 FESTLEGUNG VON GRENZWERTEN 53 1.4.2.3
FESTLEGUNGEN FUER DIE AUFBEREITUNGSTECHNOLOGIE 55 1.4.2.4 FESTLEGUNG
EINES ALLGEMEINEN GUETEZIELS: NATUERLICH REINES WASSER 56 1.4.3
ANFORDERUNGEN AN WEITERGEHEND GEREINIGTES ABWASSER . . 57 1.5 KONTROLLE
VON ADSORPTIONSANLAGEN 57 1.5.1 DAS DOC-KONZEPT 57 1.5.2
DOC-DURCHBRUCHSVERHALTEN 59 1.5.3 DAS ERWEITERTE DOC-KONZEPT ZUR
FILTERKONTROLLE 61 2. HERSTELLUNG UND EIGENSCHAFTEN VON AKTIV- KOHLEN
2.1 ROHMATERIALIEN 63 2.2 HERSTELLUNG VON AKTIVKOHLEN FUER DIE
TRINKWASSERAUFBEREI- TUNG 67 2.3 MECHANISCHE AKTIVKOHLEEIGENSCHAFTEN 72
2.3.1 PARTIKELGROESSENVERTEILUNG 72 2.3.1.1 ALLGEMEINES 72 2.3.1.2
THEORETISCHE GRUNDLAGEN UND PRAKTISCHE ANWENDUNG . . . 73 2.3.1.3
KORNGROESSE VON PULVERKOHLEN . 77 2.3.2 DICHTE, POROSITAET UND AEUSSERE
OBERFLAECHE VON AKTIVKOHLE- KOERNERN 78 2.3.2.1 ALLGEMEINES UND
DEFINITIONEN 78 2.3.2.2 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DEN EINZELNEN DICHTEN UND
BESTIM- MUNGSMETHODEN . . . 80 2.3.2.3 AEUSSERE OBERFLAECHE VON AKTIVKOHLEN
84 2.3.2.4 PRAKTISCHE BEISPIELE UND FOLGERUNGEN 85 2.3.3 HAERTE UND
ABRIEBFESTIGKEIT VON KORNKOHLEN 88 2.4 PORENSTRUKTUR VON AKTIVKOHLE 89
2.4.1 ALLGEMEINES . 89 2.4.2 DIE BET-METHODE ZUR ERMITTLUNG DER
SPEZIFISCHEN INNEREN OBERFLAECHE VON AKTIVKOHLEN 90 2.4.3 ERFASSUNG DES
VOLUMENS DER MAKRO- UND MESOPOREN MIT EINEM QUECKSILBERPOROSIMETER 93
2.4.3.1 GRUNDLAGEN DER METHODE . 93 2.4.3.2 BESCHREIBUNG DER MESSMETHODE
UND DEREN ANWENDUNG . . 94 2.4.4 ERFASSUNG DES MIKROPORENVOLUMENS NACH
DER METHODE VON DUBININ 97 2.4.4.1 ALLGEMEINES 97 2.4.4.2 AUSWERTUNG DER
BENZOLISOTHERME 98 2.4.4.3 PORENSTRUKTUR UND ADSORPTIONSEIGENSCHAFTEN
103 2.5 CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN DER AKTIVKOHLEOBERFLAECHE . . 107 2.6
TESTMETHODEN ZUR UNTERSUCHUNG VON WASSERREINIGUNGS- KOHLEN 111 2.6.1
ALLGEMEINES ZUR AUFGABENSTELLUNG 111 2.6.2 TESTMETHODEN UNTER VERWENDUNG
WAESSRIGER LOESUNGEN . . . 112 2.6.2.1 TESTVERFAHREN MIT PULVERFOERMIGER
AKTIVKOHLE . . . . . . 112 2.6.2.2 TESTVERFAHREN MIT KOERNIGER AKTIVKOHLE
115 2.6.3 UEBERLEGUNGEN ZUR WEITERENTWICKLUNG GEEIGNETER TESTMETHO- DEN
FUER WASSERREINIGUNGSKOHLEN 116 2.6.3.1 ALLGEMEINE FOLGERUNGEN AUS DEN
BISHERIGEN ERFAHRUNGEN . 116 3. BESCHREIBUNG VON ADSORPTIONSGLEICH-
GEWICHTEN 3.1 ALLGEMEINES ZUR BEDEUTUNG VON ADSORPTIONSGLEICH- GEWICHTEN
120 3.2 ADSORPTIONSGLEICHGEWICHTE FUER EINZELSUBSTANZEN . . . 121 3.2.1
ERMITTLUNG DER ADSORPTIONSISOTHERME . 121 3.2.2 DIE LANGMUIR-ISOTHERME
124 3.2.2.1 ABLEITUNG DER ISOTHERMENGLEICHUNG 124 3.2.2.2 BESTIMMUNG DER
ISOTHERMENKONSTANTEN 125 3.2.2.3 GRENZFAELLE DER LANGMUIR-ISOTHERME * DIE
LINEARE UND DIE WAAGRECHTE ISOTHERME 128 3.2.2.4 PHYSIKALISCH-CHEMISCHE
BEDEUTUNG DER LANGMUIR- KONSTANTEN 129 3.2.3 DIE FREUNDLICH-ISOTHERME
131 3.2.3.1 BEDEUTUNG UND FORM DER EMPIRISCHEN GLEICHUNG . . . . 131
3.2.3.2 ERWEITERUNG DER FREUNDLICH-ISOTHERME 132 3.2.4 DIE
ISOTHERMENGLEICHUNG NACH TOTH 134 3.2.5 DIE ISOTHERMENGLEICHUNG NACH
RADKE UND PRAUSNITZ . . 137 3.2.6 DIE ISOTHERMENGLEICHUNG NACH MYERS 138
3.2.7 ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION DER GLEICHUNGEN ZUR BE- SCHREIBUNG VON
EINZELSTOFFISOTHERMEN 139 3.3 ADSORPTIONSGLEICHGEWICHTE IN
MEHRSTOFFGEMISCHEN . . . 140 3.3.1 ALLGEMEINE ZUSAMMENHAENGE 140 3.3.2
EINFACHE MODELLE ZUR BESCHREIBUNG DER KONKURRIERENDEN AD- SORPTION 144
3.3:2.1 ALLGEMEINES 144 3.3.2.2 ERWEITERTE LANGMUIR-BEZIEHUNG NACH
BUTLER UND OCKRENT 144 3.3.2.3 MODELLVORSTELLUNG VON JAIN UND SNOEYINK
145 3.3.3 EMPIRISCHE GLEICHUNGEN ZUR BESCHREIBUNG DER MEHRSTOFF-
ADSORPTION 148 3.3.3.1 DIE BEZIEHUNG VON MATHEWS UND WEBER 148 3.3.3.2
DIE BEZIEHUNG VON FRITZ UND SCHLUENDER 150 3.3.4 DIE THEORIE DER IDEALEN
ADSORBIERTEN LOESUNG * LAS-THEORIE (IDEAL ADSORBED SOLUTION THEORY) 156
3.3.4.1 ABLEITUNG DER GRUNDGLEICHUNGEN 156 3.3.4.2 DIE
LANGMUIR-ISOTHERME IN DER LAS-THEORIE 159 3.3.4.2.1 ZUSAMMENSTELLUNG DER
BERECHNUNGSGLEICHUNGEN . . . . 159 3.3.4.2.2 BERECHNUNGSBEISPIELE FUER
ZWEISTOFFGEMISCHE 160 3.3.4.2.3 BERECHNUNGSGANG BEIM VORLIEGEN VON N
ADSORBIERBAREN KOMPONENTEN 162 3.3.4.2.4 BERECHNUNGSBEISPIEL FUER EIN
TERNAERES GEMISCH . . . . . 163 3.3.4.2.5 BEMERKUNGEN ZUR ANWENDUNG DER
LANGMUIR-GLEICHUNG . 164 3.3.4.3 DIE FREUNDLICH-ISOTHERME IN DER
LAS-THEORIE 164 3.3.4.3.1 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN 164 3.3.4.3.2
BERECHNUNGSGANG 166 3.3.4.3.3 BEISPIEL 168 3.3.4.4 VEREINFACHTE METHODE
ZUR VERWENDUNG DER FREUNDLICH- , ISOTHERME IN DER LAS-THEORIE 170
3.3.4.5 VERWENDUNG DREIPARAMETRIGER ISOTHERMEN-GLEICHUNGEN IN DER
LAS-THEORIE 171 3.3.5 VEREINFACHTES MODELL ZUR BERECHNUNG DER
ADSORPTIONS- GLEICHGEWICHTE IN MEHRSTOFFGEMISCHEN (SCAM * SIMPLIFIED
COMPETITIVE ADSORPTION MODEL) 172 3.3.6 MOEGLICHKEITEN DER MODIFIKATION
VON IAST UND SCAM ZUR AN- WENDUNG AUF NICHT IDEALE MISCHUNGEN 177 3.3.7
HINWEISE ZUR ANWENDUNG VON MODELLEN ZUR BESCHREIBUNG DER
ADSORPTIONSGLEICHGEWICHTE IN MEHRSTOFFGEMISCHEN . . 180 3.4 EINFLUSS DER
KONKURRIERENDEN ADSORPTION AUF DIE ADSORP- TIONSGLEICHGEWICHTE VON
GEMISCHKOMPONENTEN . . . . 181 3.4.1 ALLGEMEINE AUSSAGEN UND
ZUSAMMENHAENGE 181 3.4.2 PRAKTISCHE FOLGERUNGEN AUS DER VERAENDERUNG DES
ADSORP- TIONSVERHALTENS EINZELNER STOFFE IN GEMISCH 184 3.5 AUSWIRKUNGEN
DER ZUSAMMENSETZUNG EINES GEMISCHS AUF DIE GESAMTISOTHERME 191 3.5.1
MESSTECHNISCHE ERFAHRUNG DER GESAMTISOTHERME . . . . 191 3.5.2
AUSWIRKUNGEN VON ANTEILEN AN NICHT ADSORBIERBAREN STOFFEN AUF DIE
GESAMTISOTHERME 191 3.5.3 EINFLUSS DER ADSORBIERBARKEIT DER
GEMISCHKOMPONENTEN AUF DIE GESAMTISOTHERME 194 3.5.4 EINFLUSS DER
ANFANGSKONZENTRATION AUF DIE GESAMTISOTHERME . 198 3.6
ADSORPTIONSGLEICHGEWICHTE IN VIELSTOFFGEMISCHEN MIT UN- BEKANNTER
ZUSAMMENSETZUNG 202 3.6.1 ALLGEMEINE UEBERLEGUNGEN ,* 202 3.6.2
BESCHREIBUNG DER ADSORPTIONSGLEICHGEWICHTE IN VIELSTOFFGE- MISCHEN
UNBEKANNTER ZUSAMMENSETZUNG DURCH UNTERTEILUNG IN FIKTIVE KOMPONENTEN
206 3.6.2.1 ALLGEMEINE ASPEKTE 206 3.6.2.2 UEBERLEGUNGEN ZUR AUSWERTUNG
VON MESSDATEN 209 3.6.2.3 ZUSAETZLICHE MOEGLICHKEITEN ZUR VERBESSERUNG DER
AUSWERTUNG 210 3.6.2.4 BERECHNUNGSGLEICHUNGEN FUER DIE
ISOTHERMENAUSWERTUNG MIT SCAM FUER VIELSTOFFGEMISCHE . 212 3.6.3
BESCHREIBUNG VON VIELSTOFFGEMISCHEN ALS FIKTIVE GEMISCHE AUS FUENF UND
MEHR KOMPONENTEN 216 3.6.4 EINFLUSS DER AKTIVKOHLEQUALITAET AUF DAS
ADSORPTIONSGLEICHGE- WICHT BEI VIELSTOFFGEMISCHEN . . 224 3.6.5
BEURTEILUNG DER AKTIVKOHLEADSORPTION MIT ANDEREN PARA- METERN 229 3.7
ABHAENGIGKEIT DER ADSORPTION VOM PH-WERT BEI SCHWACHEN SAEUREN ODER BASEN
* EIN SONDERFALL DER MEHRSTOFFADSORP- TION 230 4. METHODEN ZUR
BERECHNUNG VON ANLAGEN UND DEREN AUFBEREITUNGSWIRKSAMKEIT BEI DER
DOSIERUNG PULVERFOERMIGER ADSORBIENTIEN 4.1 EINFUEHRUNG 234 4.2
EINSTUFIGES GLEICHSTROMVERFAHREN 235 4.2.1 VERFAHRENSSCHEMA UND
GRUNDGLEICHUNGEN 235 4.2.2 BERECHNUNGSGLEICHUNGEN FUER EINZELSTOFFSYSTEME
. . . . 236 4.2.3 BERECHNUNGSBEISPIEL FUER DIE MEHRSTOFFADSORPTION . . .
. 238 4.3 MEHRSTUFIGE GLEICHSTROMFAHRWEISE 242 4.3.1 ALLGEMEIN GUELTIGE
ZUSAMMENHAENGE 242 4.3.2 BERECHNUNGSGLEICHUNGEN FUER EINZELSTOFFSYSTEME .
. . . 243 4.3.3 BERECHNUNGSBEISPIEL FUER DIE MEHRSTOFFADSORPTION . . . .
244 4.4 ABTRENNUNG VON GUT ADSORBIERBAREN STOFFEN AUS EINEM GEMISCH
DURCH MEHRSTUFIGEN PULVERKOHLEZUSATZ . . . . 247 4.4.1
AUFGABENSTELLUNG 247 4.4.2 ERMITTLUNG DER PULVERKOHLEMENGE ZUR TRENNUNG
VON STOFFEN NACH IHRER ADSORBIERBARKEIT 249 5. KINETIK DER ADSORPTION
5.1 EINFUEHRUNG 252 5.2 ALLGEMEINE VORAUSSETZUNGEN BEI DEN MODELLEN ZUR
BESCHREIBUNG DER ADSORPTIONSKINETIK . . 252 5.3 STOFFBILANZGLEICHUNGEN
FUER DAS GESCHLOSSENE SYSTEM . . 253 5.4 STOFFTRANSPORT AN DIE AEUSSERE
ADSORBENSOBERFLAECHE . . . 254 5.4.1 MODELLVORSTELLUNG UND
TRANSPORTGLEICHUNG . . . . . . 254 5.4.2 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DES
STOFFUEBERGANGSKOEFFIZIEN- TEN SS L 257 5.4.3 UEBERPRUEFUNG DER
TRANSPORTHYPOTHESE DES FILMDIFFUSIONSMO- DELLS 264 5.4.4 BERECHNUNG DES
STOFFUEBERGANGSKOEFFIZIENTEN SSI. AUS EMPIRI- SCHEN KORRELATIONEN 267
5.4.5 AEUSSERER STOFFUEBERGANG BEI DER ADSORPTION VON HOEHERMOLE- KULAREN
SUBSTANZEN 274 5.4.6 STOFFUEBERGANGSKOEFFIZIENTEN FUER DIE ADSORPTION AUS
SORPTIV- GEMISCHEN 275 5.5 STOFFTRANSPORT IM ADSORBENSKORN 281 5.5.1
ALLGEMEINES . 281 5.5.2 MODELLVORSTELLUNG OBERFLAECHENDIFFUSION 282 5.5.3
VEREINFACHUNG DES OBERFLAECHENDIFFUSIONSMODELLS . . . . 285 5.5.4
MODELLVORSTELLUNG PORENDIFFUSION . 287 5.6 BESTIMMUNG DER KINETISCHEN
PARAMETER DER BEIDEN KORN- DIFFUSIONSMODELLE 289 5.6.1 PRINZIPIELLE
METHODEN 289 5.6.2 BESTIMMUNG DES OBERFLAECHENDIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN D S
AUS KINETIKVERSUCHEN IM GESCHLOSSENEN SYSTEM 290 5.6.2.1 GENERELLES
VORGEHEN UND WAHL DER GEEIGNETEN VERSUCHSBE- DINGUNGEN 290 5.6.2.2
AUSWERTUNGSMETHODE VON HAND, CRITTENDEN UND THACKER 293 5.6.3 BESTIMMUNG
DES PORENDIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN DP AUS KINE- TIKVERSUCHEN IM
GESCHLOSSENEN SYSTEM 298 5.6.3.1 GENERELLES VORGEHEN 298 5.6.3.2
AUSWERTUNGSMETHODE VON FRITZ 299 5.7 BEURTEILUNG UND VERGLEICH DER
VERSCHIEDENEN TRANSPORT- MODELLE ZUR BESCHREIBUNG DER ADSORPTIONSKINETIK
. . . 302 5.8 INNERER STOFFTRANSPORT BEI DER ADSORPTION AUS SORPTIVGEMI-
SCHEN BEKANNTER ZUSAMMENSETZUNG 313 5.9 INNERER STOFFTRANSPORT BEI DER
ADSORPTION VON HOEHERMOLE- KULAREN SORPTIVEN UND NATUERLICHEN
WASSERINHALTSSTOFFEN . 317 6. AKTIVKOHLEFILTER 6.1 ALLGEMEINE
BESCHREIBUNG 321 6.1.1 FILTERVERFAHREN BEI DER WASSERREINIGUNG 321 6.1.2
BEGRIFFE UND DEFINITIONEN 322 6.2 ADSORPTION VON EINZELSTOFFEN IN
FILTERN 325 6.2.1 DER STOECHIOMETRISCHE DURCHBRUCH 325 6.2.2 DIE REALE
DURCHBRUCHSKURVE 327 6.2.2.1 ALLGEMEINES 327 6.2.2.2 CHARAKTERISIERUNG
DES ADSORPTIONSGLEICHGEWICHTES DURCH DEN TRENNFAKTOR 329 6.2.2.3 DIE
DURCHBRUCHSKURVE FUER UNGUENSTIGES ADSORPTIONSGLEICH- GEWICHT 333 6.2.2.4
DIE DURCHBRUCHSKURVE FUER GUENSTIGES ADSORPTIONSGLEICH- GEWICHT . 336
6.2.3 MODELL FILM-HOMOGENE DIFFUSION 337 6.2.3.1 ALLGEMEINE UEBERLEGUNGEN
337 6.2.3.2 ANNAHMEN UND VORAUSSETZUNGEN 338 6.2.3.3 HERLEITUNG DER
BERECHNUNGSGLEICHUNGEN 339 6.2.3.4 DAS MODELL FILM-HOMOGENE DIFFUSION IN
DIMENSIONSLOSER SCHREIBWEISE 345 6.2.3.5 VERFAHREN ZUR LOESUNG DER
GLEICHUNGEN DES MODELLS FILM- HOMOGENE DIFFUSION 348 6.2.3.5.1
ANALYTISCHE LOESUGEN 348 6.2.3.5.2 NUMERISCHE LOESUNGSVERFAHREN 349
6.2.3.6 EINFLUSS DER DIMENSIONSLOSEN KENNGROESSEN AUF DIE DURCH-
BRUCHSKURVE 349 6.2.4 VEREINFACHTE METHODEN ZUR BESCHREIBUNG DES
DURCHBRUCHS- VERHALTENS VON EINZELSTOFFEN IN AKTIVKOHLEFILTERN . . . . .
357 6.2.4.1 VEREINFACHTE BERECHNUNG VON DURCHBRUCHSKURVEN NACH DEM
MODELL FILM-HOMOGENE DIFFUSION MIT DER METHODE VON HAND, CRITTENDEN UND
THACKER * * * * 357 6.2.4.2 NAEHERUNGSMETHODEN ZUR BERECHNUNG VON
DURCHBRUCHSKUR- VEN UNTER VERWENDUNG VEREINFACHTER KINETISCHER ANSAETZE .
364 6.2.4.2.1 DERNTU-WERT 364 6.2.4.2.2 EINFACHE BERECHNUNGSGLEICHUNGEN
FUER KONSTANTES MUSTER . 368 6.2.4.2.3 DIE BERECHNUNGSMETHODE VON THOMAS
UND IHRE GRENZFAELLE 374 6.3 ADSORPTION VON MEHRSTOFFGEMISCHEN IN FILTERN
. . . . 379 6.3.1 ALLGEMEINE UEBERLEGUNGEN 379 6.3.2 BERECHNUNG VON
DURCHBRUCHSKURVEN BEI SPONTANER GLEICH- GEWICHTSEINSTELLUNG IM
FESTBETTADSORBER: GLEICHGEWICHTS- MODELL 383 6.3.2.1 GRUNDLEGENDE
BETRACHTUNGEN 383 6.3.2.2 HERLEITUNG DER BERECHNUNGSGLEICHUNGEN 384
6.3.2.2.1 ZUSAETZLICHE ANNAHMEN 384 6.3.2.2.2 BERECHNUNGSGLEICHUNGEN FUER
DIE STUFE S = N 387 6.3.2.2.3 BERECHNUNGSGLEICHUNGEN FUER DIE STUFE N S 1
387 6.3.2.2.4 BERECHNUNGSGLEICHUNGEN FUER DIE STUFE 1 388 6.3.2.3 LOESUNG
DER GLEICHUNGEN 388 6.3.3 MODELL FILM-HOMOGENE DIFFUSION 390 6.3.4
FILTERBERECHNUNG MIT DEM GLEICHGEWICHTSMODELL: BEURTEI- LUNG DER
GENAUIGKEIT UND ANWENDBARKEIT . . . . . . . 392 6.3.5 FILTERBERECHNUNG
MIT DEM MODELL FILM-HOMOGENE DIFFUSION: BEURTEILUNG DER GENAUIGKEIT UND
ANWENDBARKEIT . . . . 401 6.3*5.1 EINZELSTOFFSYSTEME 401 6.3.5.2
MEHRSTOFFSYSTEME . 401 6.3.6 ERWEITERUNG DES GLEICHGEWICHTSMODELLS DURCH
BERUECKSICHTI- GUNG DER ADSORPTIONSKINETIK MITTELS EINER NAEHERUNGSME-
THODE 409 6.3.6.1 GRUNDSAETZLICHE UEBERLEGUNGEN UND ANNAHMEN 409 6.3.6.2
DARSTELLUNG DER NAEHERUNGSMETHODE 410 6.3.6.3 BERECHNUNGSBEISPIEL 417 6.4
EMPIRISCHE AUSWERTUNG DER MESSERGEBNISSE VON GROSS- ANLAGEN 420 6.5
ANWENDUNG VON FILTERBERECHNUNGSMETHODEN IN DER PRAXIS DER WASSER- UND
ABWASSERREINIGUNG 426 7. PRAKTISCHE ANWENDUNGEN VON AKTIVKOHLE ZUR
WASSERREINIGUNG 7.1 ALLGEMEINES 429 7.2 ANWENDUNG VON PULVERFOERMIGER
AKTIVKOHLE 430 7.2.1 ALLGEMEINE GESICHTSPUNKTE . 430 7.2.2 EINSATZ VON
PULVERKOHLE BEI DER TRINKWASSERAUFBEREITUNG . . 430 7.2.2.1 DOSIERUNG
UND ABTRENNUNG DER KOHLE 430 7.2.2.2 GERUCHSSTOFFENTFERNUNG MIT
AKTIVKOHLE 432 7.2.2.3 ANWENDUNG VON PULVERKOHLE IN FILTERN 434 7.2.3
ANWENDUNG VON PULVERKOHLE BEI DER ABWASSERREINIGUNG . . 438 7.2.3.1
ENTWICKLUNG DER VERFAHREN 438 7.2.3.2 VOR-UND NACHTEILE DER VERFAHREN
439 7.3 ALLGEMEINE ERFAHRUNGEN MIT AKTIVKOHLEFILTERN BEI DER
WASSERREINIGUNG 442 7.3.1 KORNKOHLE ODER PULVERKOHLE? 442 7.3.2
DURCHBRUCHSKURVEN VON AKTIVKOHLEFILTERN 443 7.3.3 CHROMATOGRAPHIEEFFEKTE
IN AKTIVKOHLEFILTERN 449 7.4 VORBEHANDLUNG DES WASSERS MIT
ANSCHLIESSENDER AKTIV- KOHLEFILTRATION 452 7.4.1 ALLGEMEINES 452 7.4.2
AUSWIRKUNGEN EINER FLOCKUNG 452 7.4.3 AUSWIRKUNGEN EINER VOROXIDATION
456 7.4.4 AUSWIRKUNGEN VON UFERFILTRATION UND OZONUNG IM WASSER- WERK
DUESSELDORF-FLEHE . . 459 7.5 BIOLOGISCHE VORGAENGE IN AKTIVKOHLEFILTERN
461 7.5.1 BEDEUTUNG BIOLOGISCHER VERFAHREN BEI DER WASSERREINIGUNG . 461
7.5.2 UNTERSUCHUNGEN UND BEOBACHTUNGEN BEI DER ABWASSERREINI- GUNG 463
7.5.2.1 PHYSIKALISCHE ABWASSERREINIGUNG 463 7.5.2.2 WEITERGEHENDE
ABWASSERREINIGUNG . 465 7.5.2.3 UNTERSUCHUNGEN MIT VERSCHIEDENEN
AKTIVKOHLEN AN ZUERICHER ABWASSER 466 7.5.2.4 UNTERSUCHUNGEN ZUR
BIOLOGISCHEN REINIGUNG BEI OZONUNG VOR DEM AKTIVKOHLEFILTER 467 7.5.3
BIOLOGISCHE VORGAENGE IN AKTIVKOHLEFILTERN BEI DER TRINKWAS-
SERAUFBEREITUNG 468 7.5.3.1 ALLGEMEINER UEBERBLICK 468 7.5.3.2
UNTERSUCHUNGEN IM WASSERWERK BREMEN . . . . . . . 469 7.5.3.3 DAS
*MUELHEIMER VERFAHREN 474 7.5.3.4 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE AN ANDEREN
STELLEN 479 7.5.4 MIKROORGANISMEN IN AKTIVKOHLEFILTERN 481 7.5.4.1
ALLGEMEINE UNTERSUCHUNGEN 481 7.5.4.2 VERMEHRUNGSGESCHWINDIGKEIT VON
BAKTERIEN 484 7.5.4.3 MODELLVORSTELLUNGEN ZUM BIOLOGISCHEN ABBAU IN
AKTIVKOHLE- FILTERN 488 7.5.5 UNTERSUCHUNGEN MIT HUMINSTOFFEN AUS
GRUNDWAESSERN . . 490 7.5.5.1 ALLGEMEINES UND AUFGABENSTELLUNG 490
7.5.5.2 UNTERSUCHUNG DER BIOLOGISCHEN VORGAENGE 491 7.5.5.3
UNTERSUCHUNGEN ZUR ADSORPTION . . 496 7.5.6 FOLGERUNGEN FUER DIE
PRAKTISCHE ANWENDUNG 499 7.6 ANORGANISCHE UND KATALYTISCHE REAKTIONEN AN
DER AKTIV- KOHLEOBERFLAECHE . . . . . . . 500 7.6.1 EINLEITUNG .500
7.6.2 UMSETZUNGEN VON AKTIVKOHLE MIT SAUERSTOFF 500 7.6.3 UMSETZUNGEN
VON AKTIVKOHLE MIT CHLORHALTIGEN WAESSERN . . 501 7.6.3.1 ALLGEMEINES 501
7.6.3.2 REAKTIONEN MIT FREIEM CHLOR 501 7.6.3.2.1 ART DER UMSETZUNG 501
7.6.3.2.2 MODELLE ZUR BESCHREIBUNG DER ENTCHLORUNG IN FILTERN . . . 504
7:6.3.2.3 EINFLUSS VERSCHIEDENER BETRIEBSPARAMETER 505 7.6.3.2.4
AUSWIRKUNGEN EINER LAENGEREN EINSATZDAUER DER KOHLE . . . 506 7.6.3.3
REAKTION MIT MONOCHLORAMIN 507 7.6.3.3.1 ART DER UMSETZUNG . , . 507
7.6.3.3.2 BESCHREIBUNG DER UMSETZUNG 508 7.6.3.3.3 EINFLUSS VERSCHIEDENER
BETRIEBSPARAMETER 508 7.6.3.4 REAKTION MIT DICHLORAMIN 509 7.6.3.4.1 ART
DER UMSETZUNG 509 7.6.3.4.2 BESCHREIBUNG DER FILTERWIRKSAMKEIT . 510
7.0.4 UMSETZUNGEN VON AKTIVKOHLE MIT CHLORDIOXID, CHLORIT UND CHLORAT
510 7.6.5 UMSETZUNGEN VON AKTIVKOHLE MIT OZON, H 2 O 2 UND CHROMAT . 511
7.6.6 UMSETZUNGEN VON ADSORBIERTEN KOMPONENTEN MIT FREIEM CHLOR 512 7.7
BAU UND BETRIEB VON AKTIVKOHLEFILTERN . . 513 7.7.1 FILTERBAUWEISEN 513
7.7.1.1. DISKONTINUIERLICH ARBEITENDE FILTER MIT FESTEM KOHLEBETT . .
513 7.7 V 1.2 KONTINUIERLICH ARBEITENDE AKTIVKOHLEFILTER 519 7.7.2
BETRIEB VON AKTIVKOHLEFILTERN 521 7.7.2.1 FILTERSPUELUNG 521 7.7.2.2
AKTIVKOHLETRANSPORT 522 8. REAKTIVIERUNG BELADENER AKTIVKOHLE 8.1
GRUNDBEGRIFFE UND BEDEUTUNG DER VERFAHREN 524 8.1.1 REGENERATION UND
REAKTIVIERUNG 524 8.1.2 WIRTSCHAFTLICHE BEDEUTUNG DER REAKTIVIERUNG 525
8.2 ANWENDUNG VON REGENERATIONSVERFAHREN BEI WASSER- REINIGUNGSKOHLEN
528 8.2.1 REGENERATION MIT DAMPF 528 8.2.2 THERMISCHE DESORPTION 529
8.2.3 CHEMISCH-PHYSIKALISCHE DESORPTION 532 8.2.3.1 EXTRAKTION MIT
WAESSRIGEN LOESUNGEN 532 8.2.3.2 EXTRAKTION MIT LOESUNGSMITTELN 534 8.2.3.3
EXTRAKTION MIT SUPERKRITISCHEM C0 2 538 8.2.4 BIOLOGISCHE REGENERATION
538 8.3 VORGAENGE BEI DER THERMISCHEN REAKTIVIERUNG 539 8.3.1 UEBERBLICK
539 8.3.2 THERMISCHE DESORPTION OHNE ZERSETZUNG 541 8.3.3 ANDERE
VORSCHLAEGE ZUR BESCHREIBUNG DER DESORPTIONSKINETIK 545 8.3.4 THERMISCHE
ZERSETZUNG MIT DESORPTION DER REAKTIONSPRO- DUKTE 547 8.3.5 VERKOKUNG
UND REAKTIVIERUNG 548 8.4 ANLAGEN FUER DIE THERMISCHE REAKTIVIERUNG 551
8.4.1 VERFAHRENSTECHNISCHE ANFORDERUNGEN 551 8.4.2 OFENTYPEN ZUR
DURCHFUEHRUNG DER THERMISCHEN REAKTIVIERUNG 552 8.4.3 REAKTIVIERUNG
PULVERFOERMIGER AKTIVKOHLE 557 8.4.4 ENERGIEBEDARF UND BETRIEBSKOSTEN FUER
DIE REAKTIVIERUNG . . 557 8.4.5 NEBENEINRICHTUNGEN FUER
REAKTIVIERUNGSANLAGEN 560 A. ANHANG A.1 GLEICHGEWICHTSDATEN FUER DIE
ADSORPTION VON EINZELSTOFFEN AUS WAESSRIGEN LOESUNGEN 561 A.2 BESTIMMUNG
DES OBERFLAECHENDIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN NACH HAND, CRITTENDEN UND THACKER
574 A.3 BERECHNUNG VON DURCHBRUCHSKURVEN FUER EINZELSTOFFE NACH HAND,
CRITTENDEN UND THACKER 576 LITERATUR 1. REFERENZEN 578 2. ERGAENZENDE
LITERATUR 612 SACHVERZEICHNIS
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