@PhdThesis{duepublico_mods_00011856,
  author = 	{Stetter Dr., Dieter},
  title = 	{Dimensionierung von Chelat-Ionenaustauschern bei der Trinkwasseraufbereitung},
  keywords = 	{Trinkwasser; Schwermetalle; Nickel; Ionenaustausch; Aufbereitung; Modellierung},
  abstract = 	{In einer gro{\ss}en Anzahl von Filterversuchen wurden Lewatit TP 207 und Amberlite IRC 748, schwachsaure chelatbildende Kationenaustauscher vom Iminodiessigs{\"a}uretyp, unter praxisnahen Bedingungen zur Entfernung von Schwermetallen bei der Trinkwasseraufbereitung eingesetzt. Hierbei wurde der Einfluss verschiedener Randbedingungen wie z. B. der Calciumkonzentration des Zulaufwassers und des spezifischen Durchsatzes auf die Elimination von Nickel, Cadmium, Blei und Zink im Spurenbereich von 20 - 200 {\textmu}g/l untersucht. Es wurden unterschiedlichste Varianten der Regeneration, Konditionierung und Entsorgung entwickelt. Diese wurden unter Ber{\"u}cksichtigung der in Wasserwerken {\"u}blichen Vorausstetzungen im Hinblick auf ihre praktische Umsetzbarkeit in den technischen Ma{\ss}stab bewertet. 
Es wurde ein modifiziertes Zellen-Schalen-Modell entwickelt (MZS-Modell), mit dem die Durchbruchskurven simuliert wurden. Es basiert auf einer Aufteilung der Filters{\"a}ule in eine Kaskade von volumengleichen ideal durchmischten R{\"u}hrkesseln (Zellen) und der weiteren  Aufteilung der Ionenaustauscherpartikel in eine Anzahl von Kugelschalen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Unter Ber{\"u}cksichtigung der Filmdiffusion in der Grenzschicht um die Ionenaustauscherpartikel in Abh{\"a}ngigkeit von der Filtergeschwindigkeit und der Calciumkonzentration sowie der Korndiffusion in den f{\"u}nf inneren Schalen des Einzelpartikels in Abh{\"a}ngigkeit von der Calciumkonzentration erfolgt eine Berechnung der Beladung aller Kugelschalen zu jedem Zeitpunkt des Filterlaufs.
Mit dem MZS-Modell konnten mit einer Parametervariation die experimentell ermittelten Durchbruchskurven sehr gut beschrieben werden.
Die untersuchten Austauscher waren hervorragend f{\"u}r die Elimination von Schwermetallen bei der Trinkwasseraufbereitung geeignet. Pro m{\textthreesuperior} Harz wurden zwischen 50.000 und 230.000 m{\textthreesuperior} Wasser aufbereitet. Bei spezifischen Durchs{\"a}tzen im Bereich der hydraulischen Belastbarkeit der Harze wurden unter {\"u}blichen Randbedingungen Filterlaufzeiten von mehreren Wochen bis mehreren Monaten erreicht, so dass die Anlagen nur in diesen zeitlichen Abst{\"a}nden regeneriert werden mussten. Aus Kostenszenarien ergaben sich f{\"u}r die Aufbereitung von 1,5 bzw. 4 Mio m{\textthreesuperior} Trinkwasser pro Jahr spezifische Aufbereitungskosten von 0,07 bzw. 0,04 EUR/m{\textthreesuperior}.},
  url = 	{https://duepublico2.uni-due.de/receive/duepublico_mods_00011856},
  file = 	{:https://duepublico2.uni-due.de/servlets/MCRZipServlet/duepublico_derivate_00012900:TYPE},
  language = 	{de}
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