Untersuchungen zur Eisenfällung unter Einsatz von Oxidationsmitteln zur Entfärbung in huminstoffreichen Grundwässern (engl.: Investigations on iron precipitation using oxidants for decolourisation in groundwaters rich in humic substances)
Research output: Types of Thesis › Master thesis
Contributors
Abstract
Grundwässer weisen häufig eine durch organische Substanzen verursachte Färbung auf, die über dem Grenzwert der Trinkwasserverordnung liegt (spektraler Absorbtionskoeffizient SAK436 = 0,5 Abs/m). Dazu liegen die meisten Grundwässer anaerob vor und enthalten hohe Konzentrationen an Eisen und Mangan. Durch die hohen Gehalte an organischen Substanzen kann es zu Problemen bei der Entfärbung des Wassers und der Entfernung der Metalle kommen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Untersuchungen zur Eisenfällung unter Einsatz verschiedener Oxidationsmittel zur Entfärbung huminstoffreicher Grundwässer durchgeführt. Hierzu wurden mit den Rohwässern aus vier Wasserwerken Versuche zur Ausfällung von Eisen durch Oxidationsmittelzugabe, zur Flockung und zur Kinetik der Eisenoxidation durchgeführt. Nach der Erprobung einer Methodik zur Charakterisierung der Rohwässer unter anaeroben und aeroben Bedingungen, fanden die verschiedenen Untersuchungen im Labor als auch in den Wasserwerken vor Ort statt. Die Versuche zeigten, dass mit der Zugabe von Oxidationsmitteln eine vollständige Entfernung des Eisens erreicht werden kann und zudem die Färbung des Wassers deutlich reduziert wird. Allerdings konnte mit der Oxidationsmittelzugabe die Einhaltung des Grenzwertes der Trinkwasserverordnung nicht garantiert werden. Mit der Zugabe von Flockungsmitteln verbesserte sich die Entfärbung nochmals deutlich, wodurch auch die Einhaltung des Grenzwertes erreicht wird. Bei den Kinetikversuchen stellte sich Kaliumpermanganat als effektiver in der Enteisenung wie auch in der Entfärbung der Wässer dar als Wasserstoffperoxid.
Groundwaters often show a coloration caused by organic substances which is above the limit value of the drinking water ordinance (spectral absorption coefficient SAK436 = 0.5 Abs/m). Most groundwaters are anaerobic and contain high concentrations of iron and manganese. Due to the high content of organic substances, problems can arise with the decolourisation of the water and the removal of metals.
In this work, the precipitation of iron was investigated using different oxidants to decolorize groundwater high in humic substances. To do so, experiments on the precipitation of iron by the addition of oxidants, flocculation and kinetics of iron oxidation were carried out with raw waters from four waterworks. After testing a method to characterize raw water under anaerobic and aerobic conditions, the experiments were conducted either in the laboratory or in the waterworks on site. The tests showed that adding oxidizing agents can lead to complete removal of iron and reduce the colorization of the water. However, the addition of oxidants could not garantuee to adhere to the limiting values of the drinking water ordinance. Nevertheless, adding flocculants lead to further decolorization whereby compliance with the limiting value was achieved. Concerning the kinetic experiments, potassium permanganate proved to be more effective than hydrogen peroxide in iron removal and water decolourization.
Groundwaters often show a coloration caused by organic substances which is above the limit value of the drinking water ordinance (spectral absorption coefficient SAK436 = 0.5 Abs/m). Most groundwaters are anaerobic and contain high concentrations of iron and manganese. Due to the high content of organic substances, problems can arise with the decolourisation of the water and the removal of metals.
In this work, the precipitation of iron was investigated using different oxidants to decolorize groundwater high in humic substances. To do so, experiments on the precipitation of iron by the addition of oxidants, flocculation and kinetics of iron oxidation were carried out with raw waters from four waterworks. After testing a method to characterize raw water under anaerobic and aerobic conditions, the experiments were conducted either in the laboratory or in the waterworks on site. The tests showed that adding oxidizing agents can lead to complete removal of iron and reduce the colorization of the water. However, the addition of oxidants could not garantuee to adhere to the limiting values of the drinking water ordinance. Nevertheless, adding flocculants lead to further decolorization whereby compliance with the limiting value was achieved. Concerning the kinetic experiments, potassium permanganate proved to be more effective than hydrogen peroxide in iron removal and water decolourization.
Details
Original language | German |
---|---|
Qualification level | Master of Science |
Awarding Institution | |
Supervisors/Advisors |
|
Defense Date (Date of certificate) | 13 Jun 2019 |
Publication status | Published - 2019 |
No renderer: customAssociatesEventsRenderPortal,dk.atira.pure.api.shared.model.researchoutput.Thesis
Keywords
Research priority areas of TU Dresden
DFG Classification of Subject Areas according to Review Boards
Subject groups, research areas, subject areas according to Destatis
Sustainable Development Goals
Keywords
- Grundwasser, Färbung, Oxidation, Flockung, Oxidationskinetik, Kaliumpermanganat, Wasserstoffperoxid, Huminstoff, DOC