Industrielle Wassertechnologie

Industrielle Wassertechnologie
Kap 1. Einführung - rechtliche Bestimmungen 1
1. Vermeidung von Abfällen 1
2. Klassifizierung und Sammlung der Abwässer - Kanalnetze
2
3. Abwasser-Recht
5
3.1 Wasserhaushaltsgesetz (WHG) 5
3.2 Abwasser-Abgaben-Gesetz (AbwAG)
6
3.3 Landes-Wassergesetz (Beispiel: NRW)
9
4. Direkt- und Indirekteinleiter
10
Kap. 2. Mechanische Verfahren der Abwasser-Reinigung
11
1. Industrielle Kläranlagen 11
2. Siebe
12
3. Absetzeinrichtungen
12
3.1 Theoretische Beschreibung des Absetzvorganges
12
3.2 Näherungen für die Betriebspraxis 15
3.3 Grenztrajektorien und Oberflächenbeschickung 17
3.4 Industrielle Anwendungsbeispiele 20
3.5 Schrägklärer
21
3.6 Zentrifugen
23
4. Entspannungsflotation in der Abwasserreinigung 24
4.1 Definition und Verfahrensprinzip 24
4.2 Physikalische Überlegungen zum Aufsteigen von Gasblasen 24
4.3 Überblick über die in der Abwassertechnik einsetzbaren Flotationsverfahren 26
4. 3.1 Mechanische Verfahren 27
4. 3.2 Elektrolyse 27
4.3.3 Chemische Reaktionen
27
4.3.4 Druckminderung
28
4. 4. Einflußgrößen auf die Wirksamkeit der Entspannungsflotation
30
4. 5. Einsatzmöglichkeiten der Entspannungsflotation in der Abwassertechnik 32
4. 6 Aufbau und Konstruktion von Flotationsanlagen 34
4. 7 BemessungsgrundIagen
36
5. Filtration 39
5.1 Begriffsbestimmungen 39
5.2 Filterverfahren 39
5.2.1 Tiefenfiltration
39
5.2.2 Flächenfiltration
41
5.3 Querstromfiltration
42
Kap 3. Biologische Verfahren der Abwasserreinigung 43
1. Aerobe Abwasserbehandlung 43
1.1 Allgemeines zu Intensiv-Bioreaktoren
43
1.2 Der Deep Shaft-Reaktor (Tiefschacht)
43
1.3 Biohoch-Reaktoren
44
1.4 Eintragung der Luft in das Wasser 45
1.5 Kompaktreaktoren
46
2. Anaerobe Abwasserbeandlung 47
Kap. 4 Chemische Verfahren der industriellen Abwasserbehandlung 50
1. Verfahren der Fällung und Flockung 50
2. Reaktionen und mikrokinetische Vorgänge 51
3. Löslichkeit der Fällprodukte 53
4 Flockungsreaktionen
54
5 Die Flokkulation 59
6. Vergleich der Flockungschemikalien 60
7. Reaktorbauformen
62
Kap 5. Gewinnung und Aufbereitung von Trinkwasser 63
1. Allgemeines
63
1.1 Entwicklung des Trinkwasser-Marktes in Deutschland
2. Trinkwasser-Gewinnung
64
2. 1 Grund- und Quellwasser
65
2.2 Künstliche Grundwasser-Anreicherung und Uferfiltration 66
2.3 Direktentnahme aus Gewässern
69
2.4 Eigenschaften Trinkwasser (Härte, Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht)
3. Generelle Methoden der Wasser-Behandlung im Wasserwerk 70
3.1 Desinfektion
71
3.2 Biologische Methoden der Trinkwasser-Aufbereitung
72
3.3 Aufbereitung von Trinkwasser aus Meerwasser. 72
Kap. 6. Wasserbehandlung mit Oxidationsverfahren
73
1. Begriffsdefinitionen
73
2. Die Nassoxidation
73
2.1 Verfahrensprinzip
73
2.2. Wirkungsweise 74
2.3 Hochdrucknassoxidation
74
2.4 Niederdrucknassoxidation
75
2.5 Anwendungsbeispiele
76
2.5.1 Klärschlämme
76
2.5.2 Abwässer
76
2.6 Fazit
76
3. Nasschemische Oxidationsverfahren
77
3.1 Anwendungen von H2O2
77
4. Abwasserreinigung durch Ozonisierung
78
4.1 Technische Herstellung des Ozons
79
4.2 Wirkungsweise der Ozonisierung 79
4.3 Anwendungsmöglichkeiten der Ozonisierung
81
4.4 Ozonisierungsanlagen 81
4.5 Stärken und Schwächen des Ozonierungsverfahrens 82
Kap.7. Spültechnik
83
1. Verminderung und Vermeidung von Abwasser
83
1.1 Einführung
83
2. Spültechnik
84
2.1 Spülkriterium 84
2.2 Der Diffusionsfilm
85
2.3 Auswirkung des Diffusionsfilms auf das Spülkriterium 86
2. 4 Die Verschleppung 87
3. Spüleinrichtungen
88
3.1 Die Standspüle 88
3.2 Die Fließspüle 89
3.3 Fließspülen-Kaskade 89
3.4 Kombination einer Stand- und Fließspüle 92
Kap. 8: Membranverfahren
94
1. Generelles
94
2. Einteilung der Verfahren
94
3. Gemeinsamkeiten
96
4. Einsatzbereiche
97
5. Beispiele
100
5.1 Emulsionsspaltung bei KSS 100
5.2 Aufbereitung von Kondensatkleinstmengen
101
5.3 Getauchtes Membranmodul. 102
6. Verfahren der Umkehrosmose 102
6.1 Die Osmose
102
6.2 Umkehrosmose (Reverse Osmose: RO) 103
7. Theoretische Grundlagen der Revers-Osmose
104
7.1 Das Prinzip der Umkehrosmose
104
7. 2 Grundlagen zum Membrantrennprozeß 105
7.2.1 Porenmodell 106
7.2.2 Lösungs-Diffusions-Modell
107
8. Triebkraftmindernde Effekte
109
8.1 Druckverluste in Feed und Permeat 109
8.2 Feedseitige Konzentrationspolarisation
110
8.3 Konzentrationspolarisation in der porösen Stützschicht 110
8. 4 Das Wickelmodul
111
Kap. 9 Konzentrationsmesstechnik 112
1. Anforderungen an Kontinuierliche Meßanlagen
112
2. Kurzzeit-BSB-Messungen
112
3. Kurzzeit CSB-Messungen
116
4. Kontinuierliche Messungen des TOC/DOC 120
4.1 Prinzipielle Methoden 120
4.2 TOC mit thermischer Umsetzung 121
4.3 Messung von TOC und Gesamtstickstoff 122
4.4 Überwachung von Kühlwasser-Kanälen auf DOC und VOC
122
4.5. Möglichkeiten des Nachweises flüchtiger Verbindungen (VOC)
4.6 Ausführliches Verfahrensschema 125
4.7 Selbstüberwachung einer DOC/VOC-Meßanlage 126
4.8 Autokalibration 127
Kap. 10: Weitere Meßverfahren 128
1. Messung von gelöstem Sauerstoff
128
1.1 Das amperometrische Meßprinzip 128
1.2 Die Clark-Zelle 129
1.3 Biosensoren
129
2. Messung der Trübung 130
3. Stickstoffverbindungen (Ammonium, Nitrit, Nitrat) 132
3.1 Ammonium
133
3.2 Nitrit
133
3.3 Nitrat
134
3.4 Gesamt-Stickstoff (TN)
134
4. Phosphat (Orthophosphat, Gesamtphosphat)
134
Extrakapitel
10. Thermische Verfahren der Abwasser-Reinigung 138
11. Physikalisch/chemische Verfahren 138
Messtechnik: HKW-Monitor
139
124