Wasseraufbereitung: Chemie und chemische Verfahrenstechnik
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
1998
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| Ausgabe: | 4., überarb. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XIII, 308 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3540640207 |
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KLAUS HANCKE WASSERAUFBEREITUNG CHEMIE UND CHEMISCHE VERFAHRENSTECHNIK
VIERTE, UBERARBEITETE AUFLAGE MIT 84 ABBILDUNGEN SPRINGER 2008
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INHALT I AUSGEWAHLTE KAPITEL DER ALLGEMEINEN CHEMIE 1 1 STOFFARTEN '". .
2 1.1 REINE STOFFE 2 1.2 HOMOGENE UND HETEROGENE MISCHUNGEN 2 1.3
TRENNUNG VON STOFFGEMISCHEN 4 1.4 EINTEILUNG REINER STOFFE 5 1.5
ELEMENTE 6 1.6 VERBINDUNGEN 6 2 ATOMARER AUFBAU DER MATERIE 7 2.1 AUFBAU
DER ELEMENTE 7 2.1.1 ELEMENTARTEILCHEN 7 2.1.2 ATOME 8 2.1.2.1 ATOMKERN
UND NUKLEONEN 8 2.1.2.2 AUFBAU DER ELEMENTE - KERNREAKTIONEN 9 2.1.2.3
RADIOAKTIVE NUKLIDE 13 2.2 ELEKTRONENHIILLE UND PERIODENSYSTEM 14 2.2.1
BOHRSCHES ATOMMODELL 14 2.2.2 QUANTENZAHLEN 15 2.2.3 AUFBAU DER ATOME 17
2.2.3.1 HAUPTQUANTENZAHL N = 1; ERSTE PERIODE 17 2.2.3.2
HAUPTQUANTENZAHL N = 2; ZWEITE PERIODE 17 2.2.3.3 HAUPTQUANTENZAHL N =
3; DRITTE PERIODE 21 2.2.3.4 HAUPTQUANTENZAHL N = 4; VIERTE PERIODE 22
2.2.3.5 HAUPTQUANTENZAHL N = 5; FIINFTE PERIODE 23 2.2.3.6
HAUPTQUANTENZAHL N = 6; SECHSTE PERIODE 23 2.2.3.7 HAUPTQUANTENZAHL N =
7; SIEBTE PERIODE 24 2.2.4 PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE 24 2.2 A A ATOM-
UND IONENRADIEN 26 2.2.4.2 IONISIERUNGSENERGIE 26 2.2.4.3
ELEKTRONENAFFINITAT 30 2.2.4.4 WERTIGKEIT 31 VII 3 CHEMISCHE BINDUNG 33
3.1 IONENBINDUNG 33 3.2 ELEKTRONENPAARBINDUNG (ATOMBINDUNG,
KOVALENZBINDUNG) . 36 3.3 METALLBINDUNG 38 3.4 ZWISCHENMOLEKULARE KRAFTE
39 3.4.1 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN IONEN UND DIPOLMOLEKIILEN . . . 40
3.4.2 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN IONEN UND MOLEKIILEN MIT INDUZIERTEM
DIPOLMOMENT 41 3.4.3 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN ZWEI DIPOLMOLEKIILEN 41
3.4.4 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN DIPOLMOLEKIILEN UND MOLEKIILEN MIT
INDUZIERTEM DIPOLMOMENT 42 3.4.5 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN MOLEKIILEN MIT
INDUZIERTEM . DIPOLMOMENT 42 * 3.5 WASSERSTOFFBRIICKENBINDUNG 43 4
SI-EINHEITEN DER WASSERCHEMIE 45 4.1 UMRECHNUNG VON DEUTSCHEN
HARTEGRADEN IN ANDERE MAB- EINHEITEN 49 4.2 UMRECHNUNG AMERIKANISCHER,
ENGLISCHER UND FRANZOSISCHER HARTEGRADE IN DEUTSCHE UND INTERNATIONALE
EINHEITEN . . . . 53 5 GRUNDGESETZE DER ALLGEMEINEN CHEMIE (AUSWAHL) 54
5.1 GESETZE DER STOCHIOMETRIE 54 5.2 BEISPIELE STOCHIOMETRISCHER
BERECHNUNGEN 56 5.3 MASSENWIRKUNGSGESETZ 59 5.3.1 GRUNDLAGEN 59 5.3.2
PRINZIP DES KLEINSTEN ZWANGES VON LE CHATELIER UND BRAUN . 61 5.4
REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT UND CHEMISCHES GLEICHGEWICHT . . 62 6 -~ TYPEN
ANORGANISCHER REAKTIONEN 65 6.1 SAURE-/BASE-GLEICHGEWICHT 65 6.1.1
STARKE VON SAUREN UND BASEN 67 6.2 PH-WERT 68 6.3 REDOXVORGANGE 70 6.3.1
STARKE VON OXIDATIONS- UND REDUKTIONSMITTELN 72 6.3.2 BEISPIELE FUR
REDOXREAKTIONEN IN DER WASSERCHEMIE . . . . 73 II WASSERCHEMIE 75 7
DEFINITION WICHTIGER BEGRIFFE 75 7.1 PH-WERT 75 7.2 PUFFERSYSTEME 77 7.3
OSMOTISCHER DRUCK 78 7.4 ELEKTROLYTISCHE DISSOZIATION 80 VIII 8
WASSERCHEMISCHE BERECHNUNGEN 82 8.1 SYSTEM KOHLENSAURE - WASSER -
CALCIUM 82 8.1.1 BERECHNUNG DER STOFFMENGENKONZENTRATIONEN AN C(CO 2 ),
C(HCO 3 -)UNDC(CO^-) 82 8.2 WASSERHARTE 91 8.3
KALK-KOHLENSAURE-GLEICHGEWICHT 92 8.3.1 RECHENVERFAHREN C 10-R2 NACH DIN
38404 TEIL 10, AUSGABE 04.1995 94 8.3.1.1 BERECHNUNG DES
GLEICHGEWICHTS-KOHLENSTOFFDIOXIDS 95 8.3.1.2 BERECHNUNG DES
SATTIGUNGS-/ //-WERTES PH H 98 8.3.2 RECHENVERFAHREN C 10-R3 NACH DIN
38404, TEIL 10, AUSGABE 04.1995 : . . 101 8.3.2.1 GRUNDLAGEN 101
8.3.2.2 CALCITSATTIGUNG 103 8.3.2.2.1 MASSENBILANZ 104 8.3.2.2.2
ELEKTRONEUTRALITATSBEDINGUNG 106 8.3.2.2.3 BASISGLEICHUNG ZUR BESTIMMUNG
DES GLEICHGEWICHTSSYSTEMS . 107 8.3.2.3 ANWENDUNG DER BASISGLEICHUNG 108
8.4 ERRECHNEN DER STOFFMENGEN- BZW. DER MASSENKONZENTRATION AN
NATRIUMIONEN 110 III CHEMISCHE WASSERAUFBEREITUNG 113 9 AUFGABE DER
CHEMISCHEN WASSERAUFBEREITUNG 113 10 MECHANISCHE AUFBEREITUNGSVERFAHREN
113 11 PHYSIKALISCHE AUFBEREITUNGSVERFAHREN 114 11.1 FILTRATION IIBER
CHEMISCH INERTE MATERIALIEN 114 11.2 PRAKTISCHE HINWEISE ZUR FILTRATION
IIBER KORNIGE MATERIALIEN . 118 11.2.1 FILTRATIONSARTEN 118 11.2.2
BETRIEBS- UND DIMENSIONIERUNGSGROBEN 119 11.2.3 WAHL DER
KORNGROBENVERTEILUNG 120 11.2.4 SCHMUTZAUFNAHMEVERMOGEN 120 11.2.5
FILTERRIICKSPIILUNG 121 11.2.5.1 WASSERSPIILUNG 124 11.2.5.2
LUFT-WASSER-SPIILUNG 124 11.2.5.3 KOMBINIERTE LUFT-WASSER-SPULUNG 124
11.2.5.4 ZEITDAUER DER SPIILPHASEN 125 11.2.6 MEHRSCHICHTFILTRATION 125
11.2.7 FREIBORDHOHE 125 11.3 AUFBAU EINER MONOSCHICHT-KIESFILTERANLAGE
128 IX 12 CHEMISCHE AUFBEREITUNGSVERFAHREN 130 12.1 ENTEISENUNGS- UND
ENTMANGANUNGSVERFAHREN 130 12.1.1 ENTSTEHEN VON EISEN-UND
MANGANVERBINDUNGEN IM WASSER . 130 12.1.1.1 ENTSTEHEN IM GRUNDWASSER 131
12.1.1.2 ENTSTEHEN IN OBERIRDISCHEN FLIEBGEWASSERN 132 12.1.1.3
ENTSTEHEN IN STEHENDEN OBERFLACHENGEWASSERN 132 12.1.2 GRIINDE FIIR DIE
ENTEISENUNG UND ENTMANGANUNG 133 12.1.3 CHEMISCHE ENTEISENUNG 133 12.1.4
CHEMISCHE ENTMANGANUNG 137 12.1.5 BIOLOGISCHE VORGANGE BEI DER
ENTEISENUNG UND ENT- MANGANUNG 138 12.1.5.1 BIOLOGISCHE ENTMANGANUNG .
138 12.1.6 EMPFEHLUNGEN ZUR VERFAHRENWAHL UND ZUR DIMENSIONIERUNG VON
ENTEISENUNGS- UND ENTMANGANUNGSANLAGEN 139 12.1.6.1
FILTERDIMENSIONIERUNG 140 12.1.6.2 SAUERSTOFFANREICHERUNG IM WASSER 140
12.2 ENTSAUERUNGSVERFAHREN 141 12.2.1 ENTSAUERUNG DURCH PHYSIKALISCHE
VERFAHREN 141 12.2.2 ENTSAUERUNG DURCH FILTRATION IIBER ALKALISCHE
FILTERMEDIEN . 141 12.2.2.1 FILTRATION IIBER MARMORSPLIT 142 12.2.2.2
FILTRATION IIBER HALBGEBRANNTEN DOLOMIT 142 12.2.3 ENTSAUERUNG DURCH
NEUTRALISATION MIT LAUGEN 143 12.3 ENTCARBONISIERUNGSVERFAHREN 144
12.3.1 ENTCARBONISIERUNG DURCH SAUREIMPFUNG 144 12.3.1.1 SAUREVERBRAUCH
144 12.3.1.2 ERHOHUNG DER ANIONENKONZENTRATION IM AUFBEREITETEN WASSER
145 12.3.2 KALKENTCARBONISIERUNG 145 12.3.2.1 SCHNELLENTCARBONISIERUNG
148 12.3.2.1.1 REAKTOREN ZUR SCHNELLENTCARBONISIERUNG 150 12.3.2.1.2
ERZIELBARE WASSERQUALITAT 153 12.3.2.2 LANGZEITENTCARBONISIERUNG 154
12.3.2.2.1 ERZIELBARE WASSERQUALITAT 156 . 12.4 FLOCKUNG 156 12.4.1
FLOCKUNGSMITTEL (FLOMI) 160 12.4.2 FLOCKUNGSHILFSMITTEL (FLOHIMI) 162
12.4.2.1 IONOGENE POLYMERE 162 12.4.2.1.1 ANIONISCHE POLYMERE 162
12.4.2.1.2 KATIONISCHE POLYMERE 163 12.4.2.2 NICHTIONOGENE POLYMERE 163
12.4.3 VERFAHRENSTECHNIK DER FLOCKUNG 164 12.5 IONENAUSTAUSCH 166 X
12.5.1 12.5.2 12.5.2 12.5.2 12.5.2 .1 .1.1 .2 SKELETTSTRUKTUR VON
IONENAUSTAUSCHHARZEN 171 GLEICHGEWICHT 174 STARK SAURE
KATIONENAUSTAUSCHHARZE IN DER WASSERSTOFFIONEN- FORM 180 QUALITAT DES
AUFBEREITETEN WASSERS 182 SCHWACH SAURE KATIONENAUSTAUSCHHARZE IN DER
WASSERSTOFF- IONENFORM 182 12.5.2.3 STARK BASISCHE ANIONENAUSTAUSCHHARZE
IN DER NICHT-HYDROXIDIONENFORM 184 12.5.2.4 STARK BASISCHE
ANIONENAUSTAUSCHHARZE IN DER HYDROXIDIONENFORM 184 12.5.2.4.1
REGENERATION STARK BASISCHER HARZE 185 12.5.2.5 MINERALSAUREABSORPTION
DURCH SCHWACH BASISCHE HARZE . . . 186 12.5.2.6 QUALITAT DES
AUFBEREITETEN WASSERS 186 12.5.3 REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT 188 12.5.3.1
STARK DISSOZIIERTE IONENAUSTAUSCHHARZE 189 12.5.3.2 SCHWACH DISSOZIIERTE
IONENAUSTAUSCHHARZE 192 12.5.4 REGENERATIONSARTEN 195 12.5.4.1
GLEICHSTROMREGENERATION 195 12.5.4.2 GEGENSTROMREGENERATION 196
12.5.4.2.1 GEGENSTROMVERFAHREN MIT OBEN (IN DER HARZSCHICHT) LIEGENDEM
CHEMIKALIENENTNAHMESYSTEM 197 12.5.4.2.2 ECONEX-VERFAHREN 199 12.5.4.2.3
SCHICHTBETTFILTER 200 12.5.4.2.4 SCHWEBEBETTVERFAHREN 201 12.5.5
KURZTAKTVERFAHREN 203 12.5.6 KONTINUIERLICHE IONENAUSTAUSCHVERFAHREN 205
12.5.7 MISCHBETTFILTER 206 12.6 BEHALTERHYDRAULIK 208 12.6.1 WASSER-
BZW. CHEMIKALIENVERTEILUNG 208 12.6.2 TOTRAUME ZWISCHEN DIISEN- UND
ABSCHLUBBODEN 210 12.6.3 HARZTRANSPORT 211 12.7 ENTCARBONISIERUNG MIT
SCHWACH SAUREN KATIONENAUSTAUSCH- HARZEN 212 12.8 ENTHARTUNGSVERFAHREN
216 12.8.1 FALLUNGSENTHARTUNG 217 12.8.2 ENTHARTUNG DURCH IONENAUSTAUSCH
217 12.9 VOLLENTSALZUNG DURCH IONENAUSTAUSCH 219 12.10
KONDENSATREINIGUNGSANLAGEN 236 12.10.1 MECHANISCHE FILTRATION 237
12.10.2 CHEMISCHE AUFBEREITUNG 239 12.11 DEKONTAMINIERUNG RADIOAKTIV
VERSEUCHTER WASSER 241 XI IV MEERWASSERENTSALZUNG 243 13
MEERWASSERENTSALZUNGSANLAGEN 243 13.1 ELEKTRODIALYSE 243 13.2 UMGEKEHRTE
OSMOSE 244 13.2.1 VORREINIGUNGSANLAGE 245 13.2.2 UMKEHROSMOSEANLAGE 246
13.3 MEHRSTUFIGE ENTSPANNUNGSVERDAMPFUNG 247 V VERFAHREN ZUR
DESINFEKTION UND ZUR VERRINGERUNG DER NITRATIONENKONZENTRATION DES
TRINKWASSERS 249 14 DESINFEKTION * . . 249 14.1 LANGSAMFILTRATION 249
14.2 ABKOCHEN 250 14.3 CHLORUNG 250 14.4 OZONISIERUNG 252 14.5
UV-STRAHLEN 253 14.6 SILBERUNGSVERFAHREN (OLIGODYNAMIE) 253 14.7
WASSERSTOFFPEROXID 253 15 MABNAHMEN ZUR VERRINGERUNG DER
NITRATIONENKONZENTRATION IM TRINKWASSER 255 15.1 URSACHEN DER ERHOHTEN
NITRATIONENBELASTUNG DES GRUND- WASSERS 256 15.2 DENITRIFIKATION IM
GRUNDWASSERLEITER 257 15.3 TECHNISCHE REDUKTION DER
NITRATIONENKONZENTRATION IN TRINKWASSER 258 15.3.1 WASSERWIRTSCHAFTLICHE
MABNAHMEN 258 15.3.2 PHYSIKALISCHE VERFAHREN 258 15.3.3 CHEMISCHE
VERFAHREN 259 15.3.3.1 ANIONENAUSTAUSCH 259 15.3.3.2 KOMBINIERTER
KATIONEN- UND ANIONENAUSTAUSCH 260 15.3.3.3 TEILENTSALZUNG NACH DEM
CARIX-VERFAHREN 261 15.3.4 TECHNISCHE BIOCHEMISCHE VERFAHREN 262
15.3.4.1 HETEROTROPHE DENITRIFIKATION 263 15.3.4.2 AUTOTROPHE
DENITRIFIKATION 264 15.3.4.3 GRUNDSATZLICHER AUFBAU DER ANLAGEN ZUR
DENITRIFIKATION . . 264 15.3.5 DISKUSSION EINIGER FLIEBBILDER
VERSCHIEDENER ANLAGENHERSTELLER 266 VI SCHWIMMBAD WASSERAUFBEREITUNG 271
16 WASSERKREISLAUF 271 16.1 DESINFEKTION 271 XII 16.2 FILTRATION 271
16.3 WASSERERNEUERUNG 272 VII KORROSIONS- UND SEDIMENTATIONSFREIER
TRANSPORT VON TRINKWASSER 273 17 KORROSION IN TRINKWASSERSYSTEMEN 273
17.1 EINFIIHRUNG 273 17.2 KORROSIONSTYPEN 279 17.2.1
WASSERSTOFFKORROSIONSTYP 279 17.2.2 SAUERSTOFFKORROSIONSTYP 280 17.2.3
SAUERSTOFF-KONZENTRATIONSELEMENT 280 17.2.4
SCHMUTZTEILCHEN-KORROSIONSTYP 281 17.3 KORROSIONSFORMEN ". . 281 17.4
INSTATIONARE KORROSION 282 17.5 ERHOHTE KORROSION IN WARMWASSERSYSTEMEN
283 18 WERKSTOFFE IN DER TRINKWASSERVERSORGUNG 285 18.1 STAHL 285 18.2
DUKTILES GUBEISEN 286 18.3 KUNSTSTOFFE 287 18.4 ASBESTZEMENT 288 18.5
BETON 288 18.6 VERZINKTER STAHL 289 18.7 KUPFER 290 18.8 KUPFERHALTIGE
WERKSTOFFE 291 18.9 KENNWERTE FUR TRINKWASSER BEI EINSATZ VERSCHIEDENER
WERKSTOFFE 291 18.10 KONTAKTKORROSION 292 19 KORROSIONSSCHUTZ IN
TRINKWASSERVERSORGUNGSSYSTEMEN . . . 295 19.1 NATIIRLICHE
SCHUTZSCHICHTEN 295 19.2 KIINSTLICHE SCHUTZIIBERZIIGE 295 19.3
KORROSIONSINHIBITOREN 296 20 HIIRTESTABILISIERUNG 297 21 KATHODISCHER
SCHUTZ 29 22 SCHRIFTTUM 302 23 SACHWORTVERZEICHNIS 303 PERIODENSYSTEM
DER ELEMENTE: CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN . . . 309 XIII |
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