VEOLIA-Handbuch Wasser: [Verfahrenstechnologien der Aufbereitung]
Gespeichert in:
| Vorheriger Titel: | WABAG Handbuch Wasser |
|---|---|
| Körperschaft: | |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Essen
Vulkan-Verl.
2010
|
| Ausgabe: | 10. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 429 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783802725395 |
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MARC
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| adam_text | Titel: Veolia-Handbuch Wasser
Autor: Veolia Water Solutions Technologies
Jahr: 2010
Inhaltsverzeichnis
1 Zeichenerklärung und Maßeinheiten............................... 19
1.1 Internationales Einheitensystem................................................. 19
1.2 Begriffe und Einheiten .................................................................. 19
1.2.1 Sl-Basiseinheiten................................................................................... 22
1.2.2 Abgeleitete Sl-Einheiten........................................................................ 22
1.2.3 Zusätzlich zu den Sl-Einheiten gesetzlich zugelassene Einheiten............. 22
1.2.4 Einheiten und Größen in der Wasseranalytik......................................... 23
1.3 Mol, molare Masse, Äquivalent.................................................. 23
2 Grundbegriffe der Wasserchemie 25
2.1 Allgemeines ..................................................................................... 25
2.1.1 Die Verunreinigung des Wassers........................................................... 25
2.1.1.1 Disperse Stoffe ..................................................................................... 25
2.1.1.2 Kolloiddisperse Stoffe........................................................................... 25
2.1.1.3 Schutz-Kolloide .................................................................................... 26
2.1.1.4 Molekulardisperse Stoffe ...................................................................... 26
2.2 Summe Erdalkalien und Salzgehalt des Rohwassers............. 26
2.3 Trübung und Partikelzahl............................................................. 29
2.4 Chemische Äquivalente und Lösungen..................................... 29
2.5 Elektrolytische Dissoziation ......................................................... 31
2.6 Säuren, Basen, Salze, Alkalität.................................................... 32
2.6.1 Säurekapazität bis pH = 8,2 und bis pH = 4,3 (positiver p- und m-Wert) 33
2.6.2 Basekapazität bis pH = 8,2 und bis pH = 4,3 (negativer p- und m-Wert) 35
2.7 Stickstoffverbindung ..................................................................... 36
2.7.1 Ammonium .......................................................................................... 36
2.7.2 Nitrat/Nitrit........................................................................................... 36
2.7.3 Kjeldahl-Stickstoff................................................................................. 36
2.8 Organische Summenparameter.................................................. 37
2.8.1 Biochemischer Sauerstoffbedarf............................................................ 37
2.8.2 Chemischer Sauerstoffbedarf................................................................ 37
2.8.3 Oxidierbarkeit....................................................................................... 37
2.8.4 Total Organic Carbon und Dissolved Organic Carbon ............................ 38
2.8.5 Kohlenwasserstoffe .............................................................................. 38
2.8.6 Leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe................................... 38
2.8.7 Adsorbierbare organische Halogenverbindungen .................................. 38
2.8.8 Phenolindex ......................................................................................... 39
2.8.9 Trihalogenmethane .............................................................................. 39
2.8.10 Perfluorierte Tenside............................................................................. 40
3 Messmethoden und Geräte.................................................. 41
3.1 Titration ............................................................................................ 41
3.2 Elektrische Leitfähigkeit ............................................................... 41
3.3 Trübungsmessung.......................................................................... 42
3.4 Feststoffe und Glührückstand..................................................... 43
3.4.1 Bestimmung der abfiltrierbaren Stoffe .................................................. 43
3.4.2 Gesamt-Trockenrückstand .................................................................... 43
3.4.3 Filtrat-Trockenrückstand ....................................................................... 43
3.4.4 Glührückstand ...................................................................................... 43
3.5 Wasserstoffionenkonzentration ................................................. 44
3.5.1 pH-Wert............................................................................................... 44
3.5.2 pH-Wert reinen Wassers in Abhängigkeit von der Temperatur .............. 47
3.5.3 Messung des pH-Wertes....................................................................... 48
3.6 Spektralphotometrie ..................................................................... 49
3.6.1 Ultravioletter Bereich ............................................................................ 49
3.6.2 Sichtbarer Bereich ................................................................................ 49
3.6.3 Infraroter Bereich ................................................................................. 50
3.7 Gaschromatographie..................................................................... 50
3.8 Atom-Absorptions-Spektroskopie.............................................. 50
3.9 lonensensitive Elektroden ............................................................ 51
3.10 Kolorimetrie..................................................................................... 51
3.11 Organische Summenparameter.................................................. 51
3.11.1 Biochemischer Sauerstoffbedarf............................................................ 51
3.11.2 Chemischer Sauerstoffbedarf................................................................ 52
3.11.3 Oxidierbarkeit....................................................................................... 52
3.11.4 Total Organic Carbon und Dissolved Organic Carbon............................ 52
3.11.5 Kohlenwasserstoffe .............................................................................. 52
3.11.6 Leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe................................... 53
3.11.7 Adsorbierbare organische Halogenverbindungen .................................. 53
3.11.8 Phenolindex ......................................................................................... 53
3.12 Sauerstoffmessung ........................................................................ 54
3.12.1 Sauerstoffbestimmung, Probennahme .................................................. 54
3.12.2 Jodometrisches Verfahren zur Sauerstoffbestimmung ........................... 55
4 Analytik........................................................................................... 57
4.1 Allgemeines ..................................................................................... 57
4.2 Probenahme.................................................................................... 58
4.3 Bestimmung des pH-Wertes........................................................ 60
4.4 Leitfähigkeitsmessung .................................................................. 61
4.4.1 Bestimmung der Dichte des Wassers .................................................... 64
4.5 Säureverbrauch und Laugenverbrauch des Wassers............. 65
4.5.1 Säureverbrauch des Wassers................................................................. 65
4.5.1.1 Reagenzien .......................................................................................... 66
4.5.1.2 Bestimmung Säurekapazität K582 ........................................................ 66
4.5.1.3 Bestimmung Säurekapazität KS43 ........................................................ 66
4.5.2 Laugenverbrauch des Wassers .............................................................. 66
4.5.2.1 Reagenzien .......................................................................................... 66
4.5.2.2 Bestimmung Basekapazität KB43.......................................................... 67
4.5.2.3 Bestimmung Basekapazität KB82.......................................................... 67
4.5.2.4 Auswertung ......................................................................................... 67
4.6 Aggressive Kohlensäure ............................................................... 68
4.7 Bestimmung der Schwebstoffmenge nach der
Kalkentcarbonisierung.................................................................. 68
4.7.1 Ausführung .......................................................................................... 68
4.8 Bestimmung der Erdalkalien 69
4.8.1 Bestimmung der Summe der Erdalkalien mit EDTA-Lösung.................... 69
4.8.1.1 Reagenzien .......................................................................................... 70
4.8.1.2 Ausführung .......................................................................................... 70
4.8.2 Bestimmung der Calcium-und Magnesiumionen .................................. 71
4.8.2.1 Reagenzien .......................................................................................... 71
4.8.2.2 Ausführung .......................................................................................... 71
4.8.2.3 Berechnung der Magnesiumionen ........................................................ 71
4.9 Photometrische Bestimmung der Kieselsäure......................... 72
4.9.0.1 Reagenzien .......................................................................................... 72
4.9.0.2 Ausführung .......................................................................................... 72
4.10 Bestimmung der Phosphate........................................................ 73
4.10.1 Photometrische Bestimmung des Phosphations .................................... 73
4.10.1.1 Reagenzien .......................................................................................... 73
4.10.1.2 Ausführung .......................................................................................... 73
4.10.2 Kolorimetrische Bestimmung des Phosphations..................................... 73
4.10.2.1 Reagenzien .......................................................................................... 74
4.10.2.2 Ausführung .......................................................................................... 74
4.10.3 Bestimmung des Gesamtphosphates und der polymeren Phosphate ..... 75
4.11 Bestimmung des Sulfat-Ions........................................................ 75
4.11.1 S042~-Bestimmung über die Basekapazität KB 4 3 ................................... 75
4.11.2 Gewichtsanalytische S042 -Bestimmung................................................ 76
4.11.2.1 Reagenzien .......................................................................................... 76
4.11.2.2 Ausführung .......................................................................................... 76
4.11.3 S042-Bestimmung mit EDTA-Lösung .................................................... 76
4.11.3.1 Reagenzien und Geräte ........................................................................ 77
4.11.3.2 Ausführung .......................................................................................... 77
4.12 Chloridbestimmung ....................................................................... 78
4.12.1 Chloridbestimmung nach Mohr............................................................ 78
4.12.1.1 Reagenzien .......................................................................................... 78
4.12.1.2 Ausführung .......................................................................................... 78
4.13 Chlorbestimmung........................................................................... 79
4.13.1 Bestimmung von freiem Chlor .............................................................. 79
4.13.1.1 Reagenzien .......................................................................................... 79
4.13.1.2 Ausführung .......................................................................................... 79
4.14 Nitratbestimmung.......................................................................... 79
4.14.0.1 Reagenzien .......................................................................................... 79
4.14.0.2 Ausführung .......................................................................................... 79
4.15 Bestimmung des Ammoniumions .............................................. 80
4.15.1 Photometrische Bestimmung des Ammonium-Ions ............................... 80
4.15.1.1 Reagenzien .......................................................................................... 80
4.15.1.2 Ausführung .......................................................................................... 80
4.15.2 Kolorimetrische Bestimmung des Ammonium-Ions ............................... 81
4.16 Hydrazinbestimmung .................................................................... 81
4.16.0.1 Reagenzien .......................................................................................... 81
4.16.0.2 Ausführung .......................................................................................... 81
4.17 Kupferbestimmung ........................................................................ 81
4.17.1 Kolorimetrische Methode ..................................................................... 81
4.17.1.1 Reagenzien .......................................................................................... 81
4.17.1.2 Ausführung .......................................................................................... 82
4.17.2 Photometrische Methode ..................................................................... 82
4.18 Eisenbestimmung........................................................................... 83
4.18.1 Gesamteisenbestimmung nach der Sulfosalicylsäuremethode................ 83
4.18.1.1 Reagenzien .......................................................................................... 83
4.18.1.2 Ausführung .......................................................................................... 83
4.18.2 Gesamteisenbestimmung mit Thioglykolsäure....................................... 84
4.18.3 Bestimmung ungelöster Eisenoxide nach der Membranfiltermethode .... 84
4.19 Manganbestimmung ..................................................................... 85
4.19.01 Ausführung .......................................................................................... 85
4.20 Bestimmung der organischen Substanzen............................... 85
4.20.1 Bestimmung des KMn04-Verbrauchs in saurer Lösung.......................... 85
4.20.2 Bestimmung des KMn04-Verbrauchs in alkalischer Lösung ................... 86
4.21 Zuckernachweis.............................................................................. 86
4.21.0.1 Reagenzien .......................................................................................... 87
4.21.0.2 Ausführung .......................................................................................... 87
4.22 Ölbestimmung ................................................................................ 87
4.22.1 Qualitative Ölbestimmung .................................................................... 87
4.22.2 Gewichtsanalytische Ölbestimmung...................................................... 88
4.22.2.1 Reagenzien .......................................................................................... 88
4.22.2.2 Ausführung .......................................................................................... 88
4.22.3 Photometrische Ölbestimmung............................................................. 88
4.23 Bestimmung der Natrium-und Kaliumionen 89
4.24 Verblockungsindex ........................................................................ 89
4.25 Trübungsmessung.......................................................................... 90
4.25.1 Formazin-Lösung (C2H4N2) ................................................................... 91
4.25.2 Formazin-Bezugslösungen .................................................................... 91
4.25.3 Verfahren zur Messung der Streustrahlung ........................................... 91
4.25.4 Kalibrierung.......................................................................................... 92
4.26 Schnellbestimmung von Austauschermaterialien .................. 92
4.27 Bestimmung der Kapazität von Austauschermaterialien ..... 93
4.28 Beladung des Materials und Errechnung der NK................... 95
4.28.1 Schwach saures Kationenmaterial......................................................... 95
4.28.2 Stark saures Kationenmaterial im Natriumaustausch ............................. 95
4.28.3 Stark saures Kationenmaterial im Wasserstoffaustausch ........................ 95
4.28.4 Schwach basisches Anionenmaterial ..................................................... 96
4.28.5 Stark basisches Anionenmaterial ........................................................... 96
4.28.6 Ermittlung des Salzspaltungsvermögens von stark basischem
Anionenmaterial................................................................................... 97
5 Verfahrenstechnik..................................................................... 99
5.1 Physikalische Verfahren und Vorrichtungen ........................... 99
5.1.1 Sedimentation ...................................................................................... 99
5.1.1.1 Sandfang ............................................................................................. 100
5.1.1.2 Dortmunder Becken ............................................................................. 102
5.1.1.3 Längsabsetzbecken .............................................................................. 103
5.1.1.4 Rundabsetzbecken ............................................................................... 105
5.1.1.5 Flieflbettseperator ................................................................................ 107
5.1.1.6 Plattenabscheider................................................................................. 108
5.1.1.7 Multiflo ................................................................................................ 110
5.1.1.8 Actiflo .................................................................................................. 111
5.1.2 Flotation............................................................................................... 113
5.1.3 Siebung ................................................................................................ 115
5.1.3.1 Rechenanlage....................................................................................... 115
5.1.3.2 Trommelfilter (Drum Filter).................................................................... 116
5.1.3.3 Scheibenfilter (Disk Filter)...................................................................... 117
5.1.4 Filtration ............................................................................................... 119
5.1.4.1 Einschichtfilter ...................................................................................... 120
5.1.4.2 Mehrschichtfilter .................................................................................. 128
5.1.4.3 Contifilt................................................................................................ 129
5.1.4.4 Kerzenfilter........................................................................................... 131
5.1.4.5 Anschwemmfilter ................................................................................. 131
5.1.4.6 Magnetfilter ......................................................................................... 136
5.1.4.7 Kombiblock .......................................................................................... 141
5.1.5 Membranverfahren .............................................................................. 143
5.1.5.1 Mikrofiltration ...................................................................................... 143
5.1.5.2 Ultrafiltration ........................................................................................ 144
5.1.5.3 Nanofiltration ....................................................................................... 151
5.1.5.4 Umkehrosmose .................................................................................... 152
5.1.6 Elektrodialyse ....................................................................................... 158
5.1.6.1 Membranstapel und Membranen ......................................................... 160
5.1.6.2 Schaltungen von ED-Anlagen ............................................................... 161
5.1.6.3 Kenndaten von ED-Anlagen.................................................................. 162
5.1.6.4 Elektrochemische Entsalzung ................................................................ 163
10
5.1.7
5.1.7.1
5.1.7.2
5.1.7.3
5.1.7.4
5.1.8
5.1.8.1
5.1.8.2
5.1.9
5.1.9.1
5.1.10
5.1.10.1
5.1.10.2
5.1.10.3
Gasaustausch/Stripping/Entgasung ....................................................... 165
CÖ2-Austrag mit Luft als Strippgas........................................................ 171
Strippen von NH3-Dampf...................................................................... 178
Thermische Entgasung.......................................................................... 181
Vakuumentgasung ............................................................................... 187
Chemische Sauerstoffentfernung (Entgasung) ....................................... 189
Sauerstoffentfernung mittels Hydrazin .................................................. 189
Katalytische Reduktion von Sauerstoff .................................................. 190
Schlammentwässerung......................................................................... 191
Schlämme aus Aufbereitungsanlagen für Kühlturm-Zusatzwasser.......... 191
Verdampfer, Dampfumformer, Wasserbadumformer............................ 196
Verdampfer.......................................................................................... 197
Dampfumformer .................................................................................. 198
Wasserbadumformer............................................................................ 199
Chemische Verfahren und Vorrichtungen................................ 199
Oxidation- Reduktion .......................................................................... 199
Flockung .............................................................................................. 201
Überwachung der Flockung.................................................................. 203
Flockungshilfsmittel .............................................................................. 206
Fällung ................................................................................................. 208
Entcarbonisierung ................................................................................ 208
Gipsfällung ........................................................................................... 214
5.2.4 Enteisenung ......................................................................................... 215
5.2.5 Entmanganung..................................................................................... 217
5.2.6 Entsäuerung und Aufhärtung ............................................................... 218
5.2.7 Restentölung ........................................................................................ 220
5.2.7.1 Mechanische EntÖlung ......................................................................... 220
5.2.7.2 Chemische EntÖlung............................................................................. 220
5.2.7.3 EntÖlung im Aktivkohlefilter.................................................................. 220
5.2.8 Entkieselung......................................................................................... 221
5.2.8.1 Heißentkieselung.................................................................................. 221
5.2.8.2 Entkieselung durch Fällung ................................................................... 223
5.2.9 Entkeimung und Desinfektion ............................................................... 223
5.2.9.1 Entkeimung und Desinfektion mittels UV .............................................. 224
5.2.9.2 Entkeimung und Desinfektion mittels Chlor .......................................... 224
5.2.9.3 Entkeimung und Desinfektion mittels Ozon........................................... 225
5.2.10 Korrekturbehandlung von Speise-und Kesselwässern ........................... 226
5.2.10.1 Hydrazin............................................................................................... 226
5.2.10.2 Ammoniak ........................................................................................... 226
5.2.10.3 Phosphat.............................................................................................. 227
5.2.10.4 Natronlauge ......................................................................................... 227
5.2.11 Neutralisation ....................................................................................... 227
5.3 Ionenaustauscher........................................................................... 228
5.3.1 Allgemeines ......................................................................................... 228
5.3.2 Kenndaten für Austauscher .................................................................. 230
5.3.3 Kenndaten für Austauscheranlagen ...................................................... 230
5.3.4 Der stark saure Kationenaustauscher .................................................... 231
5.3.4.1 Neutralaustausch (Enthärtung).............................................................. 231
5.3.4.2 Der stark saure Kationenaustauscher als Wasserstoffaustauscher .......... 238
5.3.4.3 Der stark saure Kationenaustauscher in der Teilstromschaltung............. 241
5.3.5 Der schwach saure Kationenaustauscher .............................................. 245
5.3.5.1 Entcarbonisierung und Enthärtung im Zweifilterverfahren ..................... 247
5.3.5.2 Entcarbonisierung und Enthärtung im Einfilterverfahren ........................ 248
5.3.5.3 Nickelentfernung aus Trinkwasser......................................................... 248
5.3.6 Der schwach basische Anionenaustauscher .......................................... 249
5.3.7 Der stark basische Anionenaustauscher ................................................ 251
5.3.8 Schaltungen von Kationen- und Anionenaustauscher............................ 254
5.3.8.1 Kationenaustauscher ............................................................................ 254
5.3.8.2 Anionenaustauscher............................................................................. 256
5.3.9 Schichtbettfilter .................................................................................... 257
5.3.9.1 Kationenschichtbettfilter....................................................................... 258
5.3.9.2 Anionen-Schichtbettfilter ...................................................................... 258
5.3.10 Der Mischbettaustauscher .................................................................... 259
5.3.10.1 Externe Regeneration von Mischbettfiltern............................................ 260
12
5.3.10.2 Das CARIX-Verfahren ........................................................................... 262
5.3.10.3 Regeneration........................................................................................ 265
5.3.11 Die Vollentsalzung................................................................................ 273
5.3.11.1 Der Natrium-Schlupf............................................................................. 276
5.3.11.2 Der Kieselsäure-Schlupf ........................................................................ 278
5.3.11.3 Überwachung ...................................................................................... 278
5.3.12 Kondensataufbereitung ........................................................................ 279
5.3.12.1 Betriebskondensate .............................................................................. 279
5.3.12.2 Heizung- und Fernheizkondensate........................................................ 280
5.3.12.3 Turbinenkondensate............................................................................. 280
5.3.13 Adsorption ........................................................................................... 283
5.3.13.1 Adsorberharze...................................................................................... 284
5.3.14 Uranex - Uranentfernung aus Trinkwasser............................................ 284
5.3.14.1 Einsatzbereiche..................................................................................... 284
5.3.14.2 Verfahrensprinzip der Uranentfernung.................................................. 284
5.3.15 Aktivkohle ............................................................................................ 286
5.3.15.1 Pulveraktivkohle ................................................................................... 290
5.3.15.2 Kornaktivkohle ..................................................................................... 292
5.3.15.3 Weitere Einsatzgebiete von Aktivkohle.................................................. 294
5.3.15.4 Thermische Reaktivierung ..................................................................... 295
6 Das Verhalten des Wassers und seiner Beimengungen
im Kraftwerksbetrieb 297
6.1 Die Kieselsäure................................................................................ 297
6.2 Die Kohlensäure ............................................................................. 299
6.2.1 Die Kohlensäure in natürlichen Wässern ............................................... 299
6.2.2 Die Kohlensäure im Kraftwerkskreislauf ................................................ 303
6.3 Kupfer im Speise- und Kesselwasser - Verhalten in
der Grenzschicht............................................................................. 305
6.3.1 Kupfer im Kraftwerksbetrieb................................................................. 305
6.3.2 Kupferverhalten in der Grenzschicht ..................................................... 305
6.4 Der Salztransport aus der Kernströmung zur Rohrwand 306
6.5 Alkalität des Kesselwassers ......................................................... 307
6.6 Kesseiwasser-Salzgehalt und-Absalzung ................................ 307
6.6.1 Errechnung der Absalzungsmenge........................................................ 308
6.6.2 Verlauf der Salzanreicherung im Kesselwasser....................................... 310
6.6.3 Eindickungszahl .................................................................................... 311
13
7 Kühlwasseraufbereitung 313
7.1 Anforderungen ............................................................................... 313
7.1.1 Korrosion ............................................................................................. 313
7.1.2 Steinbildung und Feststoffablagerungen ............................................... 314
7.1.3 Mikroorganismen ................................................................................. 315
7.2 Grundwasser als Kühlwasser ...................................................... 315
7.2.1 Grundwasserparameter ........................................................................ 316
7.2.1.1 Carbonathärte...................................................................................... 316
7.2.1.2 Chloridionengehalt............................................................................... 317
7.2.1.3 Schwefelwasserstoff und Sulfide........................................................... 317
7.2.1.4 Gesamthärte und Nichtcarbonathärte................................................... 317
7.2.1.5 Eisen und Mangan ............................................................................... 318
7.2.2 Aufbereitung von Grundwasser ............................................................ 318
7.2.2.1 Entcarbonisierung mittels Kalkhydrat .................................................... 318
7.2.2.2 Entcarbonisierung mittels lonentausch.................................................. 321
7.3 Oberflächenwasser als Kühlwasser ........................................... 322
7.3.1 Aufbereitung von Oberflächenwasser ................................................... 324
7.4 Brackwasser als Kühlwasser........................................................ 325
7.4.1 Beeinflussung von Werkstoffen durch Brackwasser ............................... 325
7.4.2 Schutzmaßnahmen bei Brackwasserkühlung......................................... 326
7.5 Meerwasser als Kühlwasser ........................................................ 327
7.5.1 Korrosionsprobleme bei Meerwasserkühlung........................................ 328
7.6 Konditionierung von Kühlwasser-Kreislaufsystemen ............ 328
7.6.1 Teilstromfiltration ................................................................................. 328
7.6.2 Entkeimung des Kühlwassers................................................................ 329
7.6.2.1 Chlor.................................................................................................... 329
7.6.2.2 Kupfersulfat ......................................................................................... 332
7.6.2.3 Organische Schwefel-und Bromverbindungen...................................... 333
7.6.3 Härtestabilisatoren ............................................................................... 333
7.6.3.1 Polyphosphate...................................................................................... 333
7.6.3.2 Polyphosphonsäuren ............................................................................ 334
7.6.3.3 Polycarbonsäuren ................................................................................. 335
7.6.4 Korrosionsinhibitoren ........................................................................... 335
7.6.5 Recarbonisierung.................................................................................. 339
14
8 Abwasseraufbereitung im Kraftwerk.............................. 341
8.1 Abwasser aus Rauchgas-Entschwefelungsanlagen ............... 341
8.1.1 Technologien der Aufbereitung ............................................................ 342
8.2 Abwasser aus Rauchgas-Entstickungsanlagen ....................... 347
8.2.1 Nitrifikation .......................................................................................... 347
Dampfstrippung ................................................................................... 347
8.2.3 Denitrifikation ...................................................................................... 349
Rührkesselverfahren ............................................................................. 349
8.3 Abwasser aus Müllverbrennungsanlagen ................................ 350
8.3.1 Technologien der Aufbereitung ............................................................ 351
9 Richtwerte für Betriebswässer............................................ 355
9.1 Richtwerte für die Kessel- und Speisewasser-
beschaffenheit ................................................................................ 355
9.1.1 Dampfreinheit ...................................................................................... 356
9.1.2 Einspritzwasser ..................................................................................... 359
9.1.3 Chemische Konditionierung.................................................................. 359
9.1.4 Alkalische Fahrweise............................................................................. 360
9.1.5 Neutrale Fahrweise (Konditionierung mit Oxidationsmitteln) ................. 361
9.1.6 Organische Substanzen ........................................................................ 361
9.1.7 Sauerstoff............................................................................................. 361
10 Das Wasser in Kernkraftanlagen 363
10.1 Entaktivierung und Konditionierung von Primärkreisläufen 363
10.2 Sekundärwasser im Dampfwasserreaktor ............................... 363
10.3 Brennelemente - Lagerbeckenwasser ...................................... 364
10.4 Abwasser-Dekontaminierung ..................................................... 364
10.4.1 Anforderungen an dekontaminiertes Abwasser..................................... 366
10.4.2 Dekontaminierungsverfahren................................................................ 366
10.4.2.1 Filtration ............................................................................................... 366
10.4.2.2 Zentrifugation ...................................................................................... 366
10.4.2.3 Eindampfanlage ................................................................................... 366
10.4.2.4 lonenaustausch .................................................................................... 366
10.4.2.5 Flockung, Fällung ................................................................................. 367
10.4.3 Verfestigung radioaktiver Rückstände aus der Abwasser -
Dekontamination ................................................................................. 367
15
11 Korrosion und Korrosionsschutz in
Dampfkraftanlagen 369
11.1 Definition und Bedeutung der Korrosion für den
Dampfkesselbetrieb....................................................................... 369
11.2 Trockene Korrosion ....................................................................... 370
11.2.1 Das Chaudron-Diagramm und die heterogene Schichtenfolge
der Eisenoxide ...................................................................................... 370
11.2.2 Zeitabhängigkeit der Oxidation............................................................. 372
11.3 Nasse (elektrochemische) Korrosion ......................................... 372
11.3.1 Die homogene Metallelektrode, Anode und Kathode, Ruhepotential,
Potential-Strom-Diagramm ................................................................... 372
11.3.2 Die Wasserstoff- und Sauerstoffelektrode, Normal-Wasserstoff-
elektrode, Standardpotentiale............................................................... 374
11.3.3 Die homogene Metall-Wasserstoffelektrode und die homogene
Metall-Sauerstoffelektrode ................................................................... 377
11.3.4 Die heterogene Metallelektrode ........................................................... 379
Wasserstoff- und Sauerstoffkorrosion eines Lokalelementes.................. 379
11.3.5 Die homogene Metallelektrode bei unterschiedlicher Belüftung ............ 381
Belüftungselement, Spaltkorrosion ....................................................... 381
11.4 Korrosion im Kesselbetrieb.......................................................... 381
11.4.1 Sauerstoffkorrosion .............................................................................. 381
11.4.2 Kohlensäurekorrosion........................................................................... 382
11.4.3 Spaltkorrosion ...................................................................................... 383
11.4.4 Heißwasseroxidation ............................................................................ 383
11.5 Erosion und Kavitation ................................................................. 384
11.5.1 Erosion ................................................................................................. 384
11.5.2 Kavitation............................................................................................. 384
12 Untersuchung von Chemikalien der
Wasseraufbereitung................................................................. 387
Salzsäure (DIN EN 939)................................................................. 387
Anforderung ........................................................................................ 387
Prüfung ................................................................................................ 387
Schwefelsäure (DIN EN 899) ....................................................... 389
Anforderung ........................................................................................ 389
Prüfung ................................................................................................ 389
16
12.1
12.1.1
12.1.2
12.2
12.2.1
12.2.2
12.3 Natronlauge (DIN EN 896) - Natriumhydroxid........................ 391
12.3.1 Anforderung ........................................................................................ 391
12.3.2 Prüfung ................................................................................................ 392
12.4 Ammoniak (DIN EN 12 126)........................................................ 393
12.4.1 Anforderung ........................................................................................ 393
12.4.2 Prüfung ................................................................................................ 394
12.5 Hydrazinhydrat ............................................................................... 394
12.5.1 Anforderung ........................................................................................ 394
12.5.2 Prüfung ................................................................................................ 394
12.6 Weißkalkhydrat (DIN EN 12 518) - Calciumhydroxid ............ 395
12.6.1 Anforderung ........................................................................................ 395
12.6.2 Prüfung ................................................................................................ 395
12.7 Gebrannter Dolomit (DIN EN 1017)........................................... 397
12.7.1 Anforderung ........................................................................................ 397
12.7.2 Prüfung ................................................................................................ 397
12.8 Magnesit - Magnesiumoxid......................................................... 397
12.8.1 Anforderung ........................................................................................ 397
12.8.2 Prüfung ................................................................................................ 397
12.9 Eisenchlorid (DIN EN 888) ............................................................ 398
12.9.1 Anforderung ........................................................................................ 398
12.9.2 Prüfung ................................................................................................ 398
12.10 Aluminiumsulfat (DIN EN 878).................................................... 398
12.10.1 Anforderung ........................................................................................ 398
12.10.2 Prüfung ................................................................................................ 398
12.11 Natriumaluminat (DIN EN 882) 399
12.11.1 Anforderung ........................................................................................ 399
12.12 Kochsalz (DIN EN 973) - Natriumchlorid 399
12.13 Soda (DIN EN 897) - Natriumkarbonat 399
12.14 Trinatriumphosphat (DIN EN 1200) ........................................... 399
12.14.1 Anforderung ........................................................................................ 399
12.14.2 Prüfung ................................................................................................ 400
12.15 Natriumpolyphosphat (DIN EN 1210) ....................................... 400
12.15.1 Anforderung ........................................................................................ 400
12.15.2 Prüfung ................................................................................................ 400
12.16 Chemikalien für die Trinkwasseraufbereitung ........................ 400
17
13 Reinigung und Beheizung von Dampferzeuger-
anlagen ........................................................................................... 401
Reinigung............................................................................................. 401
Beizung ................................................................................................ 401
13.1 Das Auskochen des Dampferzeugers mit alkalischen
Lösungen.......................................................................................... 401
13.1.1 Alkalische Reinigung nach der Atmungsmethode.................................. 401
13.1.2 Alkalisches Auskochen mit Trinatriumphosphat..................................... 402
13.2 Beizung der Dampferzeugeranlage ........................................... 403
14 Konservierung von Dampferzeugeranlagen 405
14.1 Nasskonservierung......................................................................... 405
14.1.1 Konservieren durch Erhöhung der Alkalität ........................................... 405
14.1.2 Konservieren mit Levoxin 15 und Ammoniak ........................................ 406
14.2 Druckprobe und Konservierung von neuen
Dampferzeugeranlagen ................................................................ 406
14.2.1 Konservierung ...................................................................................... 407
14.2.2 Konservierung mit Levoxin und Ammoniak ........................................... 408
14.3 Wasserdruckprobe mit Rohwasser ............................................ 408
14.4 Umweltschutzmaßnahmen beim Ablassen von
Konservierungswasser .................................................................. 408
14.5 Trockenkonservierung .................................................................. 409
14.5.1 Trocknung der Anlage.......................................................................... 409
14.5.2 Konservierung mit Hilfe fester Adsorptionsmittel................................... 410
14.5.3 Konservierung mit Stickstoff ................................................................. 410
14.5.4 Konservierung mit Trockenluft .............................................................. 411
14.5.5 Konservierung mit Heißluft ................................................................... 411
14.6 Konservierung der Feuerzüge des Dampferzeugers.............. 412
15. Schrifttum...................................................................................... 413
16 Stichwortverzeichnis................................................................ 415
17. Inserentenverzeichnis............................................................... 427
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