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Fällung und Flockung Dieses Verfahren
soll feinste suspendierte und kollodial
gelößte, störende Wasserinhaltsstoffe
(Plankton, Eisenschlamm) aus dem Wasser
entfernen. Die Grenze zwischen
suspendierten und kollodial gelößten
Teilchen liegt bei 0,45 Micrometer. Wenn
die Dichte der feinen Teilchen dem des
Wassers entsprechen, dann halten sich
diese in Schwebe und können nicht
sedimentieren (absinken). Ein weitere
Störung der Sedimentation ist die
gegenseitige Abstoßung der einzelenen
Teilchen untereinander. Diese sind meist
negativ geladen und stoßen sich dabei
gegenseitig ab, und bilden einen Raum im
Wasser aus, und verhindern eine
gegenseitige Zusammenballung, die dann
zur Sedimentation führen soll. Bei der
Flockung werden diese kleinen Teilchen zu
größeren Flocken (Macroflocken)
zusammengeballt, so das diese dann eine
größere Dichte erhalten um dann zu
sedimentieren.
Eine
wichtige Aufgabe besteht also darin,
mittels Flockungsmittel, die feinen Teile
zu Entstabilisieren, damit sie sich nicht
mehr gegenseitig abstoßen. Solche
Flockungsmittel können Aluminium- oder
Eisen-(3)-salze sein. Nach der
Entstabilisierung können sich die feinen
Teilchen zusammenballen, dieser Teil wird
auch Koagulation gennant.
Gleichzeitig
werden aber auch Flocken gebildet, in
denen die bereits koagulierten Flocken
eingebunden werden, und dadurch
abscheidefähig gemacht werden. Diesen
Teil nennt man Flocculation. Eine
Flockung besteht demnach aus Koagulation
und Flocculation.
Der
Ablauf einer Flockung soll hier
vereinfacht dargestellt werden.
Eine
gegenseitige Abstoßung kommt zustande
durch das Wechselspiel zwischen
zwischenmolekularen Kräften, durch
welche sich die Teilchen anziehen, und
elektrostatischen Kräften, durch welche
sich die Teilchen wegen gleicher
Oberflächenspannung abstoßen. Die
kollodial gelößten Teilchen haben damit
meist eine negative Oberflächenspannung.

Feinste
Stoffe haben an der Grenzschicht zum
Wasser hin eine Grenzflächenenergie, da
die kleinsten Teilchen an der Oberfläche
nicht, wie im Inneren, von allen Seiten
durch Nachbarteilchen umgeben sind. Die
anziehenden zwischenmolekularen Kräfte
sind in der Entfernung meist sehr
gering, und können die abstoßenden
Kräfte nicht überwiegen. Die
anziehenden Kräfte sind reine Nahkräfte und haben dann
aber eine beachtliche Größe.

An dem
Diagramm kann man erkennen, dass wenn
sich ein Teilchen von rechts nähert,
steigt die Abstoßungskraft an, die
Anziehungskraft reicht bis dahin noch
nicht. Kommt das Teilchen dann immer
näher, so überwiegen dann die
Anziehungskräfte (siehe Resultierende),
und die Teilchen können sich
zusammenballen. Die Energie die die
Teilchen für die Annäherung aufbringen
müssen, wird durch
"Rührenergie" eingebracht.
Eine Koagulation kann also nur erfolgen,
wenn die Teilchen sich über die
Nullstellung der Resultierenden hinaus
annähern können. Die
Flockungshilfsmittel sollen dabei die
Abstoßenden Kräfte heruntersetzen
(Entstabilisieren). Sie dringen in die
elektrische Doppelschicht des Teilchens
ein, und lagern positive Gegenionen ein,
dadurch wird das Abstoßungspotential der
Doppelschicht verringert.
Eine
weitere Beschleunigung der Sedimentation
kann durch Zugabe von Flockungshilsmittel
(FLOHIMI) ereicht werden. Die bei der
Flockung enstandenen Schlämme sind wegen
ihres hohenWassergehaltes (>99%)
schlecht absetzbar. Die FLOHIMI`s dienen
zur "Beschwerung" der
Schlammflocken, indem sie sich mit ihnen
verbinden.
Auch ein
optimaler pH Wert ist für eine Flockung
wichtig. Wenn Eisensalze verwendet
werden, soll der pH Wert zwischen 5,5-7,5
liegen. Bei Aluminiumsalzen ist ein pH
Wert zwischen 5,5-7,2 anzustreben. Auf
keinen Fall darf der Wert über 7,2
liegen, da sonst wasserlößliches
Aluminat entsteht.
In der
Aufbereitungstechnik werden in einem
Mischbecken, mit hoher Turbulenz (gute
Durchmischung), dem Rohwasser die
Flockungsmittel zudosiert. Nun wird das
Wasser in das eigentliche Flockungsbecken
eingeleitet. Hierbei ist darauf zu
achten, dass die bereits gebildeten
Flocken nicht durch mechanische
Einwirkung zerstört werden, daher fallen
Kreiselpumpen für die Förderung aus.
Das gleiche gilt für die Durschmischung
im Flockungsbecken, hier muß das
Rührwerk so eingestellt werden das eine
optimale Verteilung stattfindet, aber die
Macroflocken dabei nicht durch den
Rührer zerschlagen werden. Im danach
geschalteten Absetzbecken können die
Flocken dann sedimentieren, und mit
Pumpen abtransportiert werden. Das Wasser
hingegen wird den nachfolgenden
Aufbereitungsschritten zugeführt.

(Mutschmann,Stimmelmayr
/Taschenbuch der Wasserversorgung/
Frackh-Verlag)
(Damrath-
Cord- Landwehr/ Wasserversorgung/ B.G.
Teubner Verlag)
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