Einfluß der Ozonung auf die Änderung der Grenzflächeneigenschaften von Partikeln bei der Aufbereitung von feststoffarmen Oberflächenwässern:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
2000
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INHALTSVERZEICHNIS
1.0
EINLEITUNG
1
1.1
1.2
ALLGEMEINES
UND
PROBLEMSTELLUNG
.
1
ZIELSETZUNG
.
2
2.0
STAND
DES
WISSENS
3
2.1
2.1.1
2.1.2
PHYSIKALISCH/CHEMISCHE
GRUNDLAGEN
DER
OZONUNG
.
3
ALLGEMEINES
.
3
REAKTIONEN
VON
OZON
IN
YYREINEM
"
WASSER
UND
MIT
AUSGEWAEHLTEN
EINZELSUBSTANZEN
-
REAKTIONS
CHEMISCHE
UND
-KINETISCHE
ANSAETZE
.
4
2.1.3
BEURTEILUNG
DER
OXIDATIONSWIRKUNG
VON
OZON
DURCH
SUMMARISCHE
BZW.
VERFAHRENS
TECHNISCHE
ANALYSENMETHODEN
BEI
DER
AUFBEREITUNG
VON
WAESSERN
MIT
ORGANISCHEN
INHALTSSTOFFEN
NATUERLICHER
HERKUNFT
.
9
2.2
2.2.1
2.2.2
PHYSIKALISCH/CHEMISCHE
GRUNDLAGEN
DISPERSER
SYSTEME
.
11
ZWISCHENPARTIKULAERE
WECHSELWIRKUNGEN
VON
MINERALISCHEN
FESTSTOFFEN
OHNE
SORBATSCHICHTEN
.
11
EINFLUSS
ADSORBIERTER
ORGANISCHER
MAKROMOLEKUELE
AUF
DAS
STABILITAETSVERHALTEN
VON
PARTIKULAEREN
WASSERINHALTSSTOFFEN
.
18
2.3
AENDERUNG
DER
PARTIKELKONZENTRATION
BEI
DER
WASSERAUFBEREITUNG
DURCH
PARTIKEL-PARTIKEL
AGGREGATION
BZW.
DURCH
ABSCHEIDEVORGAENGE
AN
KOLLEKTOROBERFLAECHEN
.
23
2.3.1
2.3.2
2.4
ORTHOKINETISCHER
TEILCHENTRANSPORT
ALS
VORAUSSETZUNG
DER
PARTIKEL-PARTIKEL-AGGREGATION
.
23
GRUNDLAGEN
DER
PARTIKELABSCHEIDUNG
AN
FILTERKOLLEKTOREN
.
26
BEOBACHTUNGEN
UND
MODELLVORSTELLUNGEN
ZUR
BESCHREIBUNG
DER
OZONINDUZIERTEN
AENDERUNG
DER
PARTIKELSTABILITAET
.
29
2.4.1
WIRKUNG
VON
OZON
AUF
PARTIKULAERE
INHALTSSTOFFE
BEI
DER
WASSERAUFBEREITUNG
-
ERKENNTNISSE
UND
BEOBACHTUNGEN
IN
DER
PRAXIS
.
29
2.4.2
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
QUANTIFIZIERUNG
DER
STABILITAETSAENDEMDEN
WIRKUNG
VON
OZON
.
32
3.0
ANGABEN
ZUR
EXPERIMENTELLEN
DURCHFUEHRUNG
.^.-.YY.^.^.^.YY,.^.YY.,.,.,.34
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.3
3.3.1
WAESSER
NATUERLICHER
HERKUNFT
UND
PROZESSWAESSER
.
34
VERWENDETE
MATERIALIEN
.
36
STAMMSUSPENSIONEN
UND
MODELLPARTIKEL
.
36
ZUSATZSTOFFE
.
37
VERSUCHSAUFBAU
UND
-DURCHFUEHRUNG
.
38
VERSUCHE
ZUR
ADSORPTION/DESORPTION
VON
ORGANISCHEN
SUBSTANZEN
AN
MINERALISCHEN
FESTSTOFFOBERFLAECHEN
.
38
3.3.2
33.3
3.4
3.4.1
3.4.2
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
OZONINDUZIERTEN
AENDERUNG
DER
PARTIKELSTABILITAET
.
39
UNTERSUCHUNGEN
DER
OZONBEDINGTEN
PARTIKELHAFTUNG
AN
KOLLEKTOROBERFLAECHEN
.
42
ANALYSENMETHODEN,
MESSGERAETE,
AUS
WERTEPROGRAMME
.
45
ANALYSENMETHODEN
ZUR
CHARAKTERISIERUNG
DER
WASSERBESCHAFFENHEIT
UND
DER
ZUSATZSTOFFE
.
45
AUSWERTEPROGRAMME
.
.46
SEITE
II
INHALTSVERZEICHNIS
4.0
VORUNTERSUCHUNGEN
.
-
.
47
4.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
WAESSER
NATUERLICHER
HERKUNFT
.
47
4.1.1
ERFASSUNG
UND
BEURTEILUNG
PHYSIKALISCH/CHENUSCHER
WASSERGUETEPARAMETER
.
'
.
.
47
4.1.2
CHARAKTERISIERUNG
PARTIKULAERER
WASSERINHALTSSTOFFE
.
51
4.2
ADSORPTION
VON
ORGANISCHEN
SUBSTANZEN
AN
PARTIKULAEREN
WASSERINHALTSSTOFFEN
.
56
4.2.1
ALLGEMEINES
.
56
4.2.2
ADSORPTIONSVERHALTEN
VON
BODENSEESPEZIFISCHEN
ORGANISCHEN
STOFFEN
AN
ALPENRHEIN
BZW.
QUARZSANDPARTIKELN
.
56
4.2.3
ADSORPTION
ORGANISCHER
STOFFE
EINER
NAHUM-MODELL-LOESUNG
AN
AL
2
O
3
-PARTIKEL
.
58
4.2.4
ABSCHAETZUNG
DER
STERISCH
WIRKSAMEN
COATING-SCHICHTDICKE
UNTER
ANNAHME
EINER
RAEUMLICH
KONSTANTEN
NOM-SEGMENTKONZENTRATION
.60
4.2.5
EINFLUSS
DER
COATINGSCHICHT
AUF
DIE
NACH
AUSSEN
WIRKSAMEN
ELEKTROSTATISCHEN
LADUNGS
VERHAELTNISSE
M
ANWESENHEIT
VON
CALCIUM
.
63
4.3
OZONINDUZIERTE
STRUKUTUR
UND
EIGENSCHAFTSAENDERUNG
ORGANISCHER
WASSERINHALTSSTOFFE
.
65
4.3.1
UMSETZUNG
UV-ABSORBIERENDER
SUBSTANZEN
DURCH
OZON
.
65
4.3.2
OXIDATIVE
UMSETZUNG
AUSGEWAEHLTER
FRAKTIONEN
ORGANISCHER
STOFFE
.
67
4.4
ABSCHLIESSENDE
BEMERKUNGEN
UND
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
73
5.0
STABILITAETSAENDERNDE
WIRKUNG
VON
OZON
GEGENUEBER
PARTIKULAEREN
WASSERINHALTSSTOFFEN
74
5.1
OZONMDUZIERTE
AENDERUNG
DER
GRENZFLAECHENEIGENSCHAFTEN
VON
PARTIKULAEREN
WASSERINHALTSSTOFIEN
.74
5.1.1
OZONBEDINGTE
DESORPTION
UND
MINERALISIERUNG
DER
AN
FESTSTOFFBBERFLAECHEN
ADSORBIERTEN
ORGANISCHEN
STOFFE
.74
5.1.2
OZONINDUZIERTE
AENDERUNG
DER
ELEKTROSTATISCHEN
LADUNGSVERHAELTNISSE
VON
PARTIKULAEREN
INHALTSSTOFFEN
DES
MIKROGESIEBTEN
BODENSEEWASSERS
.
79
5.1.3
OZONINDUZIERTE
AENDERUNG
DER
PARTIKELKONZENTRATION
IN
EINEM
DISKONTINUIERLICH
BETRIEBENEN
RUEHRREAKTOR
.82
5
2
MECHANISTISCHE
BESCHREIBUNG
DER
BEOBACHTETEN
EFFEKTE
.84
5.3
MODELLTHEORETSICHE
UEBERLEGUNGEN
ZUR
QUANTIFIZIERUNG
DER
STABITITAETSAENDEMDEN
EFFEKTE
VON
OZON
GEGENUEBER
PARTIKULAEREN
WASSERINHALTSSTOFIEN
.
86
5.3.1
ERARBEITUNG
EMES
MATHEMATISCHEN
MODELLANSATZES
.87
5.3.2
ANWENDUNGSBEISPIEL
-
SIMULATION
DER
STABIHTAETSAENDEMDEN
WIRKUNG
VON
OZON
BEI
DER
AUFBEREITUNG
VON
MIKROGESIEBTEM
BODENSEEWASSER
.
88
5.3.3
UEBERPRUEFUNG
DES
SIMULATIONSPROGRAMMES
-
PLAUSIBILITAETS
UND
SENSITIVITAETSUEBERLEGUNGEN
M
FORM
EINER
PARAMETERSTUDIE
.
91
5.3.4
VERGLEICH
DER
MODELLTHEORETISCH
ERMITTELTEN
STABIHTAETSVERHAELTMSSE
MIT
DER
M
EINEM
RUEHRREAKTOR
BEOBACHTETEN
AENDERUNG
DER
GESAMTPARTIKELKONZENTRATION
.
92
5.4
ABSCHLIESSENDE
BEMERKUNGEN
UND
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
93
6.0
PARTIKEL-PARTIKEL-AGGREGATION
ODER
PARTIKELHAFTUNG
AN
FESTSTOFFOBERFLAECHEN
ALS
FOLGE
DER
STABILITAETSAENDERNDEN
WIRKUNG
VON
OZON?
-----------
.
.
95
6.1
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
PARTIKEL-PARTIKEL-AGGREGATION
.
96
6.1.1
BESCHREIBUNG
DER
OZONINDUZIERTEN
AENDERUNG
DER
PARTIKELKONZENTRATION
IN
EINEM
RUEHRREAKTOR
MIT
DEM
MODELLANSATZ
DER
ORTHOKINETISCHEN
FLOCKUNG
.
96
6.2
OZONINDUZIERTE
ABSCHEIDUNG
VON
PARTIKULAEREN
WASSERINHALTSSTOFIEN
AN
FESTSTOFIBBERFLAECHEN
.98
6.2.1
MIKROSKOPISCHE
UNTERSUCHUNGEN
.98
6.2.2
OZONBEDINGTE
AENDERUNG
DER
PARTIKELKONZENTRATION
UND
-GROESSENVERTEILUNG
UNTER
ORTHOKINETISCHEN
TRANSPORTBEDINGUNGEN
.
99
6
2.3
EINFLUSS
DES
WAND/VOLUMEN-VERHAELTNISSES
AUF
DIE
OZONBEDINGTE
VERRINGERUNG
DER
PARTIKELKONZENTRATION
.
101
INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
III
62A
HAFT
UND
ABLOESEVERHALTEN
VON
PARTIKULAEREN
INHALTSSTOFFEN
DES
OZONGEZEHRTEN
BODENSEE
WASSERS
NACH
ERHOEHUNG
DES
ENERGIEEMTRAGES
IN
EINEM
RUEHRREAKTOR
.
104
6.2.5
GEDANKENEXPENMENT
ZUR
PARTIKEL-PARTIKEL-AGGREGATION
UND
PARTIKELHAFTUNG
AN
WANDOBERFLAECHEN
.
106
6.2.6
WERTUNG
DER
VERIFIZIERUNGS
VERSUCHE
.
108
6.3
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
OZONMDUZIERTEN
PARTIKELRIICKHALTUNG
AN
GLASKUGELKOLLEKTOREN
.
108
6.3.1
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
FESTLEGUNG
VERFAHRENSTECHNISCHER
VERSUCHSBEDMGUNGEN
.
109
6.3.2
OZONINDUZIERTE
PARTIKELABSCHEIDUNG
AN
GLASKUGELKOLLEKTOREN
.
110
6.3.3
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
OZONINDUZIERTEN
AENDERUNG
DER
HAFTWAHRSCHEINLICHKEIT
.
112
6.4
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE,
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
116
7.0
DISKUSSION
UND
AUSBLICK
-
PRAXISRELEVANZ
UND
WISSENSCHAFTLICHE
BEDEUTUNG
118
7.1
PRAXISRELEVANZ:
ENTWICKLUNG
UND
ERPROBUNG
INNOVATIVER
AUFBEREITUNGSVERFAHREN
UNTER
AUSNUTZUNG
DER
STABILITAETSAENDEMDEN
WIRKUNG
VON
OZON
.
118
7.2
.JNTEGRATED
ASSESSMENT
MODEL
"
-
EIN
RICHTUNGSWEISENDER
LOESUNGSANSATZ
ZUR
OPTIMIERUNG
VON
AUFBEREITUNGSVERFAHREN
.
122
8J)
ZUSAMMENFASSUNG
125
9.0
LITERATURVERZEICHNIS
129
ANHANG
YY.^^.^.^^-.^-YY.^.YY.^.^.YY.-.^.,.^.YY.YY.^.YY^.1
A.
1
UEBERPRUEFUNG
DES
VERWENDETEN
PARTIKELMESSSYSTEMS
AUF
DESSEN
ANWENDBARKEIT
UND
GRENZEN
.
I
A.2
HERSTELLUNG
EINES
NAHEZU
ERDALKAH-FREIEN
BODENSEEWASSERS
.
IX
A.3
MECHANISMEN
BEI
DER
UV-BESTRAHLUNG
VON
WAESSERN
.
X
A.4
HERSTELLUNG
EINER
OZONSTARKWASSERLOESUNG
-
OZONEINTRAG
IN
EINER
ABSATZWEISE
BETRIEBENEN
BLASENSAEULE
.
XI
A.5
LIQUID-CHROMATOGRAPHIE
-
ORGAMC
CARBON
DETECTION
(LC-OCD)
.
XIV
A.6
VERSUCHSAUFBAU
ZUR
ERMITTLUNG
DES
MITTLEREN
SCHERGEFAELLES
IN
EINEM
DISKONTINUIERLICH
BETRIEBENEN
RUEHRREAKTOR
.
XVII
A.7
ZETAPOTENTIALMESSUNG
.
XX
A.8
ZEITLICHE
UMSETZUNG
VON
OZON
M
WAESSERN
NATUERLICHER
HERKUNFT
.
XXM
A.9
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
BEDEUTUNG
DER
OZONSPEZIFISCHEN
MOLEKUEL
BZW.
RADIKALREAKTIONEN
AUF
DIE
AENDERUNG
DER
GRENZFLAECHENEINGENSCHAFTEN
VON
PARTIKULAEREN
WASSERMHALTSSTOFFEN
.
XXV
A.10
OZONBEDINGTE
MINERALISIERUNG
VON
ORGANISCHEN
WASSERINHALTSSTOFFEN
.
XXVIII
A.
11
HERLEITUNG
DES
ANPASSUNGSPARAMETERS
A
ZUR
ABSCHAETZUNG
DER
OZONBEDMGTEN
AENDERUNG
DER
STERISCH
WIRKSAMEN
COATINGSCHICHTDICKE
.
XXIX
A.
12
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
EINFLUSS
DER
FESTSTOFFVOLUMENKONZENTRATION
AUF
DIE
OZONBEDINGTE
AENDERUNG
DES
KOLLISIONSWIRICSAMKEITSFAKORS
.
XXX
A.
13
VEREINFACHTES
RECHENBEISPIEL
ZUR
ERMITTLUNG
DER
STOSSWAHRSCHEINLICHKEIT
YYPARTIKEL-WAND
"
BZW.
YYPARTIKEL-PARTIKEL
"
M
ABHAENGIGKEIT
VON
DER
FESTSTOFFVOLUMEN
KONZENTRATION
BZW.
DEM
WAND/VOLUMEN-VERHAELTNIS
.
XXXII |
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