| 1 | EINLEITUNG |
|
| 1.1 | PROBLEMSTELLUNG | 1 |
| 1.2 | ZIELSETZUNG | 3 |
| 2 | STAND DES WISSENS | 4 |
| 3 | THEORETISCHE GRUNDLAGEN | 8 |
| 3.1 | GRUNDLAGEN ZUR PHYSIK DER WASSERSPÜLUNG VON TIEFENFILTERN | 8 |
| 3.2 | KRÄFTE BEI DER PARTIKELHAFTUNG | 11 |
| 3.3 | ABLÖSUNG HAFTENDER PARTIKELN | 18 |
| 3.3.1 | Hydrodynamische Ablösung an ebenen Oberflächen | 19 |
| 3.3.2 | Hydrodynamische Ablösung im Filterbett | 24 |
| 3.4 | SCHLUßFOLGERUNGEN FÜR DIE ABLÖSUNG | 26 |
| 4 | DETERMINISTISCHE ANSÄTZE FÜR HERKÖMMLICHE TIEFENFILTER | 28 |
| 4.1 | MODELLIERUNG DER STRÖMUNGEN IM FILTERBETT BEI SCHLEICHENDEN BEDINGUNGEN | 28 |
| 4.2 | ERWEITERUNG FÜR GROßE REYNOLDSZAHLEN | 38 |
| 4.3 | EIN MODIFIZIERTES ZELLENMODELL | 45 |
| 4.4 | DISKUSSION DER STRÖMUNGSMODELLE | 47 |
| 5 | STRÖMUNGSMODELLE FÜR PERMEABLE KOLLEKTOREN | 49 |
| 5.1 | SCHLEICHENDE STRÖMUNGEN | 49 |
| 5.2 | STRÖMUNGSMODELL FÜR GRÖßERE REYNOLDSZAHLEN | 55 |
| 5.3 | NUMERISCHES LÖSUNGSVERFAHREN FÜR DAS MODELL DER PERMEABLEN KUGEL | 58 |
| 5.4 | VERGLEICH DER STRÖMUNGSMODELLE | 60 |
| 6 | UNTERSUCHUNGEN MIT KOLLEKTORMATTEN | 63 |
| 6.1 | EIGENSCHAFTEN VON KOLLEKTORMATTEN | 64 |
| 6.2 | FILTRATIONSVERSUCHE MIT KOLLEKTORMATTEN | 69 |
| 6.3 | DER FILTERPARAMETER EINER KOLLEKTORMATTE | 71 |
| 6.4 | VERSUCHE ZUR REGENERATION | 75 |
| 6.5 | MODELLIERUNG DER TRÜBSTOFFABLÖSUNG IN KOLLEKTORMATTEN | 77 |
| 7 | BELADUNG DER PERMEABLEN KOLLEKTOREN | 81 |
| 7.1 | BESCHREIBUNG DER VERSUCHSANLAGE | 81 |
| 7.2 | EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUR ABSCHEIDUNG | 85 |
| 7.3 | MATHEMATISCHE MODELLIERUNG DER ABSCHEIDUNG IM PSK-TIEFENFILTER | 86 |
| 8 | SPÜLUNG VON PSK MIT WASSER | 97 |
| 8.1 | BETTAUSDEHNUNG UND SEDIMENTATION VON PSK | 97 |
| 8.2 | ABLÖSUNG DER BELADUNG DURCH EINE WASSERSPÜLUNG | 100 |
| 8.3 | MODELLVORSTELLUNG ZUR TRÜBSTOFFABLÖSUNG BEI PSK | 105 |
| 9 | REGENERATION MIT ULTRASCHALL | 114 |
| 9.1 | VERSUCHE ZUR ULTRASCHALLREINIGUNG | 116 |
| 9.2 | VERSUCHSERGEBNISSE ZUR ULTRASCHALLREINIGUNG | 117 |
| 9.3 | MECHANISMEN DER TRÜBSTOFFABLÖSUNG DURCH ULTRASCHALL | 121 |
| 10 | ZUSAMMENFASSUNG | 125 |
| VERWENDETE FORMELZEICHEN | 130 | |
| VERZEICHNIS DER VERWENDETEN ABKÜRZUNGEN | 137 | |
| LITERATUR | 138 | |
| ANHANG | 144 |