Entwicklung und Erprobung einer Pilotanlage zum Abbau persistenter Wasserinhaltsstoffe mit UV-aktiviertem Wasserstoffperoxid: Einfluß der Wellenlänge auf die Abbauleistung
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hieronymus
1998
|
| Ausgabe: | Als Typoskript gedr. |
| Schriftenreihe: | Typoskript-Edition : Umwelttechnik
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 240 S. graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
ZUSAMMENFASSUNG
1
2
EINLEITUNG
UND
AUFGABENSTELLUNG
4
2.1
ADVANCED
OXIDATION
PROCESSES.
4
2.2
REINIGUNG
VON
TRINKWASSER
DURCH
UV-AKTIVIERTES
WASSERSTOFFPEROXID.
6
2.3
AUGABENSTEILUNG.
_
.
_
.
_
.
_
.
_
.
_
.
7
3
EXPERIMENTELLES
8
3.1
CHEMIKALIEN,
GERAETE
UND
HILFSMITTEL.
8
3.2
UV-STRAHLER.
12
3.3
BESTRAHLUNGSAPPARATUREN._
.
_
.
_
13
3.3
1
BATCH-REAKTOREN
.
13
3.3.2
LABORREAKTOREN
FUER
KONTINUIERLICHEN
BETRIEB
.
13
3.4
VERSUCHSBESCHREIBUNGEN.L6
3.4.1
ERMITTLUNG
DER
VERWEILZEITVERTEILUNGSKURVEN
.
16
3.4.2
DURCHFUEHRUNG
DER
ABBAUVERSUCHE
.
16
3.5
ANALYTIK.
19
3.5.1
WASSERSTOFFPEROXID
.
19
3.5.2
AKTINOMETRIE
.
20
3.5.3
BESTIMMUNG
VON
NITRAT
.
20
3.5.4
BESTIMMUNG
VON
NITRIT
.
20
3.5.5
BESTIMMUNG
DER
TRIAZINE
.
21
3.5.5.1
GASCHROMATOGRAPHIE
.
21
3.5.5.2
HOCHLEISTUNGSFLUESSIGKEITSCHROMATOGRAPHIE
.
23
3.5.6
AOX-BESTIMMUNG
.
24
TEIL
I:
LABORUNTERSUCHUNGEN
26
4
ERGEBNISSE:
LABORUNTERSUCHUNGEN
26
4.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
STRAHLER.
26
4.1.1
AKTINOMETRIE
.
26
4.1.2
PHOTOLYSE
VON
WASSERSTOFFPEROXID
.
27
4.1.3
RADIOMETRISCHE
UNTERSUCHUNGEN
.
27
4.2
CHARAKTERISIERUNG
DER
REAKTOREN
_
29
4.2.1
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
UND
AUSWERTUNG
.
29
4.2.2
REAKTOR
1
.
31
4.2.3
REAKTOR
2
.
33
4.3
NITRITBILDUNG.
35
4.3.1
EINFLUSS
DER
NITRATKONZENTRATION
.
35
4.3.1.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
35
4.3.1.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER
.
37
4.3.2
EINFLUSS
DER
WASSERSTOFFPEROXIDKONZENTRATION
.
39
4.3.2.1
OZONFREIER
STRAHLER.
39
4.3.2.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER
.
40
4.3.3
EINFLUSS
VON
HYDROGENCARBONAT
.
42
4.3.3.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
42
4.3.3.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER.
43
4.3.4
EINFLUSS
DES
PH-WERTS
.
45
4.3.4.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
45
4.3.4.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER.
46
4.3.5
RUECKOXIDATION
VON
NITRIT
.
48
4.3.5.1
PHOTOLYSE
VON
NITRIT
BEI
185UND254NMMITUNDOHNEHZO2-ZUSATZ
.
48
4.3.S.2
EINFLUSS
DES
PH-WERTS
AUF
DIE
NITRITOXIDATION
.
49
4.3.6
PHOTOLYSE
MIT
EINEM
XENON-EXCIMERSTRAHLER.
.
50
4.3.6.1
PHOTOLYSE
VON
NITRAT
.
50
4.3.6.2
PHOTOLYSE
VON
NITRIT
.
51
4.4
ABBAU
VERSCHIEDENER
TRIAZINE.
52
4.4.1
ATRAZIN
.
52
4.4.1.1
BESTIMMUNG
DER
REAKTIONSORDNUNG
FIIR
DEN
ATRAZINABBAU
.
52
4.4.1.2
EINFLUSS
DER
WASSERSTOFFPEROXIDKONZENTRATION
AUF
DEN
ATRAZINABBAU
.
54
4.4.1.2.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
54
4.4.1.2.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER.
57
4.4.2
DESETHYLATRAZIN
.
60
4.4.2.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
60
4.4.2.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER.
.
62
4.4.3
HYDROXYATRAZIN
.
65
4.4.4
DESETHYLHYDROXYATRAZIN
.
66
4.5
UNTERSUCHUNGEN
IN
REALER
TRINKWASSERMATRIX.
68
4.5.1
PHOTOLYSE
VON
WASSERSTOFFPEROXID
.
68
4.5.2
NITRITBILDUNG
.
68
4.5.3
ABBAU
VON
ATRAZIN
.
69
4.6
UNTERSUCHUNGEN
IM
REAKTOR
2.
73
4.6.1
AKTINOMETRIE
.
73
4.6.2
PHOTOLYSE
VON
WASSERSTOFFPEROXID
.
73
4.6.3
ABBAU
VON
ATRAZIN
.
74
4.7
AOX-NEUBILDUNG.
_
77
4.7.1
AOX-MITTELWERTE,
-STANDARDABWEICHUNGEN
UND
-NACHWEISGRENZEN
DER
UNBEHANDELTEN
MODELLOESUNGEN
.
77
4.7.2
NITROBENZOL
.
78
4.7.3
PHENOL
.
81
4.7.4
1,2-DIAMINO-CYDOHEXAN,
N,N,N',N'TETRAESSIGSAEURE
(CDTA)
.
84
4.7.5
HUMINSTOFF.
.
85
4.7.6
BESTRAHLUNG
VON
WASSER
BEI
PH
2
IN
GEGENWART
VON
CHLORID
.
85
5
DISKUSSION:
LABORUNTERSUCHUNGEN
86
5.1
STRAHLERCHARAKTERISIERUNG.
86
5.1.1
BESTIMMUNG
DER
LEISTUNG
DER
STRAHLER
.
86
5.1.2
PHOTOLYSE
VON
WASSERSTOFFPEROXID
.
88
5.2
CHARAKTERISIERUNG
DER
REAKTOREN.
92
5.2.1
BEWERTUNG
DER
VERWEILZEITSPEKTREN
.
92
5.2.2
VERWEILZEITVERTEILUNG
IM
REAKTOR
1
.
93
5.2.3
VERWEILZEITVERTEILUNG
IM
REAKTOR
2
.
97
5.2.4
KRITISCHE
BEWERTUNG
DER
REAKTORSYSTEME
.
99
5.3
NITRITBILDUNG.
-
100
5.3.1
MECHANISTISCHE
BETRACHTUNGEN
.
100
5.3.1.1
PHOTOLYSE
.
100
5.3.1.2
NITRITBILDUNG
IN
GEGENWART
VON
WASSERSTOFFPEROXID
.
106
5.3.1.2.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
106
5.3.1.2.1
OZONERZEUGENDER
STRAHLER.
108
5.3.1.3EINFLUSSVONHYDROGENCARBONAT
.
109
5.3.1.3.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
109
5.3.1.3.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER.
111
5.3.1.4
EINFLUSS
DES
PH-WERTS
.
113
5.3.1.4.1
PHOTOLYSE
.
113
5.3.1.4.2UV/H
2
O
2
.
114
5.3.1.5
REAKTIONSSCHEMATA
DER
NITRATPHOTOLYSE
.
115
5.3.1.6
BESTRAHLUNG
VON
NITRIT
.
117
5.3.2
QUANTITATIVE
BESCHREIBUNG
DER
NITRITBILDUNG
.
119
5.3.2.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
119
5.3.2.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER
.
122
5.4
ABBAU
DER
TRIAZINE
-
-
.
125
5.4.1
BESTIMMUNG
DER
REAKTIONSORDNUNG
FIIR
DEN
ATRAZINABBAU.
125
5.4.2
MECHANISTISCHE
BETRACHTUNGEN
.
127
5.4.2.1
PHOTOLYSE
DER TRIAZINE
.
127
5.4.2.1.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
127
5.4.2.1.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER.
129
5.4.2.2
BEHANDLUNG
MIT
UV/H2O2
.
133
5.4.2.2.
1
OZONFREIER
STRAHLER.
133
5.4.2.2.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER
.
134
5.4.3
KINETISCHE
MODELLE
DES
TRIAZINABBAUS
.
136
5.4.3.1
EXPERIMENTELL
ERMITTELTE
GESCHWINDIGKEITSKONSTANTEN
.
136
5.4.3.2
BERECHNUNG
DER
GESCHWINDIGKEITSKONSTANTEN
FUER
ATRAZIN
.
137
5.4.3.2.1
OZONFREIER
STRAHLER.
137
5.4.3.2.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER
.
141
5.4.3.3
BERECHNUNG
DER
GESCHWINDIGKEITSKONSTANTEN
FUER
DESETHYLATRAZIN
.
149
5.4.3.3.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
149
5.4.3.3.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER.
.
150
5.5
ABBAU
VON
ATRAZIN
IN
REALEM
WASSER.
151
5.5.1
MECHANISTISCHE
BETRACHTUNGEN
.
151
5.5.2
KINETISCHE
UNTERSUCHUNGEN
.
152
5.5.2.1
OZONFREIER
STRAHLER
.
152
5.5.2.2
OZONERZEUGENDER
STRAHLER
.
154
5.6
BERUECKSICHTIGUNG
DER
VERWEILZEITVERTEILUNG
IM
REAKTOR
1.
156
5.7
ATRAZINABBAU
IM
REAKTOR
2.
_
.
_
.
158
5.8
ABSCHLUBBETRACHTUNG:
SCHADSTOFFABBAU.
163
5.8.1
EFFEKTIVITAET
DER
EINGESETZTEN
STRAHLER.
.163
5.8.2
BEWERTUNG
DES
KINETISCHEN
MODELLS
.
167
5.9
AOX-NEUBILDUNG
_
169
5.9.1
ABHAENGIGKEIT
VOM
PH-WERT
.
169
5.9.1.1
UVZH3O2
.
170
5.9.1.2PHOTOLYSE
.
170
5.9.2
AOX-NEUBILDUNG
BEI
SULFIT-ZUGABE
VOR
PROBENBEHANDLUNG
.
171
5.9.3
GEFAHR
DER
AOX-NEUBILDUNG
IM
TRINKWASSER
.
172
TEIL
II:
PILOTANLAGE
173
6
SCALE
UP
VOM
LABORREAKTOR
ZUR
PILOTANLAGE
173
6.1
BILANZIERUNG.
173
6.1.1
DESETHYLATRAZIN
.
173
6.1.1.1
ABBAU
VON
DESETHYLATRAZIN
.
174
6.1.1.2
BILDUNG
VON
DESETHYLATRAZIN
DURCH
ABBAU
VON
ATRAZIN
.
174
6.1.1.3
BILANZIERUNG
AUF
KONZENTRATIONEN
IM
ZORNEDINGER
WASSER.
.
176
6.1.2
NITRITBILDUNG
.
178
6.1.3
WASSERSTOFLPEROXIDPHOTOLYSE
.
179
6.1.4
GESAMTBILANZ
.
180
6.1.5
BENOETIGTE
QUANTEN
FUER
DIE
PILOTANLAGE
.
183
6.2
KONZEPTION
DER
ANLAGE.
_
.
_
.
184
7
STANDORT
UND
AUFBAU:
PILOTANLAGE
186
7.1
STANDORT
DER
PILOTANLAGE.
186
7.2
AUFBAU
DER
PILOTANLAGE.
188
7.2.1
KOMPONENTEN
.
188
7.2.1.1
REAKTOREN
.
188
7.2.1.1.1
STROEMUNGSVERHALTEN
IN
DEN
REAKTOREN
.
191
7.2.1.1.2
VERLAUF
DER
STRAHLUNGSDICHTE
IN
DEN
REAKTOREN
.
191
7.2.1.2
STRAHLER
.
194
7.2.13
HJOR-DOSIERANLAGE
.
194
7.2.1.4
STEUERUNG
.
196
7.2.1.5
WEITERE
KOMPONENTEN
.
196
7.2.2
GESAMTE
ANLAGE
.
197
8
ERGEBNISSE:
PILOTANLAGE
199
8.1
PHOTOLYSE
VON
WASSERSTOFFPEROXID.
199
8.1.1
OZONFREIE
STRAHLER
.
199
8.1.2
OZONERZEUGENDE
STRAHLER.
201
8.2
NITRITBILDUNG.
202
8.2.1
OZONFREIE
STRAHLER
.
202
8.2.2
OZONERZEUGENDE
STRAHLER
.
204
8.3
ABBAU
DER
TRIAZINE.
206
8.3.1
DURCHSATZ
VON
1
M
'
/H
.
206
8.3.1.1
ABBAU
IN
DEN EINZELNEN
REAKTORSYTEMEN
.
206
8.3.1.2
ABBAU
IN
DER
GESAMTEN
ANLAGE
.
208
8.3.2
DURCHSATZ
VON
5,3
M
3
/H
.
213
8.4
KONTINUIERLICHER
BETRIEB.
_
.
215
9
DISKUSSION:
PILOTANLAGE
217
9.1
ABBAU
DER
TRIAZINE.
217
9.1.1
VERGLEICH
DER
NACHWEISMETHODEN
.
217
9.1.2
ABBAU
IN
DER
PILOTANLAGE
.
217
9.2
NITRITBILDUNG.
222
9.2.1
OZONFREIE
STRAHLER
.
222
9.2.2
OZONERZEUGENDE
STRAHLER.
223
93
PHOTOLYSE
VON
WASSERSTOFFPEROXID
_
.
_
.
----
.
----------------------
224
9.4
BETRIEBSERFAHRUNGEN
MIT
DER
ANLAGE.
226
9.5
KOSTENANALYSE.
----------
----------------------------------
-----------------------------------
227
9.6
ABSCHLUBBETRACHTUNG
UND
AUSBLICK:
PILOTANLAGE.
229
10
LITERATURVERZEICHNIS
231
11
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