Arsenentfernung

 

Finanzierung:DAAD, TUHH
Laufzeit:01.10.2016 - 30.09.2019

Projektleitung / Projektbearbeitung:

Prof. Dr.-Ing. M. Ernst / M. Usman, M.Sc.

Problemstellung:

Arsen ist international einer der größten Schadstoffe im kommunalen Trinkwasser und wegen seiner Toxizität und chronischen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit ein weltweites Problem. Um Arsen aus dem Trinkwasser zu entfernen, gibt es verschiedene Techniken, wie z.B. die Adsorption an Adsorbentien auf Eisenoxidbasis. Granuliertes Eisenhydroxid (GEH, Wasserchemie GmbH & Co. KG, Osnabrück) mit individuellen Korngrößenbereichen von 0,320 - 2,0 mm kann in Festbettkolonnen zur kontinuierlichen Medienfiltration eingesetzt werden. Allerdings ist dieses poröse Medium relativ kostenintensiv. Bei der industriellen Produktion von GEH entsteht ein Feinanteil an Körnern mit einer Korngröße von weniger als 0,25 mm, der in kontinuierlichen Filtrationssystemen nicht eingesetzt werden kann, da er zu einer schnellen Verstopfung von Festbettkolonnen führt. Im aktuellen Projekt soll die Arsenentfernung mit Hilfe des Hybrid-Systems der Adsorptions-Niederdruck-Membranfiltration erreicht werden.

Vorgehensweise:Die Feinfraktionen von GEH und anderen Adsorbentien werden zur Arsenentfernung aus Trinkwasser in Adsorptions-Membran-Hybridsystemen unter verschiedenen Betriebsbedingungen eingesetzt. Im Hybridsystem wird die gesamte Aufbereitungsaktivität (wie Adsorption, Flüssig-Feststoff-Trennung, Schlammansammlung und -entnahme) in einer Einheit durchgeführt. Die Ergebnisse werden mit bekannten Transportmodellen (homogenes Oberflächendiffusionsmodell) verglichen und ggf. Modellanpassungen durchgeführt. Die Modellvorhersagen basieren auf Adsorptionsgleichgewichten und kinetischen Parametern, die aus Isothermen- bzw. Batch-Experimenten ermittelt wurden.