Verfahrenstechnik und Technische ChemieDas Forum für die Chemie jenseits von Reagenzgläsern und Glaskolben. Hier können Probleme der
Reaktionstechnik sowie der thermischen und mechanischen Stoffwandlungs- und Trennprozesse diskutiert werden.
Einflussfaktoren auf die Enteisenung und Entmanganung in der Trinkwasseraufbereitung
Liebe Community,
ich beschäftige mich aktuell mit der Hydrochemie der Tinkwasseraufbereitung -
Speziell mit der Enteisenung und Entmanganung mittels Oxidation (Sauerstoff).
Es existiert die eine und andere Quellen, jedoch ist mir leider noch keine zusammenfassendes Werk über den Weg gelaufen. Weiterhin suche ich Einflussfaktoren auf die Enteisenung und Entmanganung. Ich hoffe ihr werdet mir dort mit dem einen oder anderem Kommentar helfen.
Folgende Einflussfaktoren sind mir bekannt:
Enteisenung(a):
1a) pH-Wert: steigender pH-Wert = steigende Reduktionswirkung von Fe(II)
2a) pH-Wert: sinkender pH-Wert = steigende Oxidationskraft von Sauerstoff
3a) Pufferzustand des Wassers - Wasser unzureichend gepuffert = Absenkung des pH-Wertes bei der Oxidation = Oxidation kommt praktisch zum Stillstand
4a) ausgefallenes Reaktionsprodukt Eisenhydroxid = Katalysator der Reaktion
5a) anorganische und organische Komplexbildner (z.B. Huminstoffe) verzögern die Oxidationsproduktion
6a) pH-Wert > 6 = fällt Eisen(II)-Oxihydrat aus und die Oxidation verläuft quantitativ und schnell //"Hier frage ich mich, ab welchem pH-Wert ich wieder "Probleme" bzw. mit einer deutlichen verzögerten Reaktions- bzw. Prozessgeschwindigkeit rechnen kann"
Entmanganung (b)
1b) pH-Wert: Optimum ist mir aktuell noch nicht bekannt
--> Weiterhin frage ich mich, ob es greifbare sinnvolle Messmethoden gibt, die einen schnell Aufschluss über die richtige Fahrweise geben. Neben eine Online pH-Messung, würde ich die elektrische Leitfähigkeit betrachten. Diese müssten doch reichen, um Abweichung, nach Einstellung des Prozesse bzgl. Abscheidegrad etc. zu geben.
AW: Einflussfaktoren auf die Enteisenung und Entmanganung in der Trinkwasseraufbereitung
Hi Marcel,
das wird nicht funktionieren. Die Anzahl der Metall-Ionen im Wasser ändert sich bei der Oxidation im Sauren nicht. Im Alkalischen siehst Du nur die Löslichkeit der Hydroxide.
Zudem: Viele Variable / zwei Messgrößen - unterbestimmtes System.
AW: Einflussfaktoren auf die Enteisenung und Entmanganung in der Trinkwasseraufbereitung
Hallo CG,
also entweder ich komme jetzt nicht mit oder ich habe einen Denkfehler:
Idee:
Konzentration X von z.B. jetzt Fe(II) im Wasser vor der Oxidation, nach der Oxidation hat sich die Konzentration von X reduziert --> ergo die Leitfähigkeit müsste sich reduziert haben.
Jetzt folgender "Prozessfehler" der pH-Wert ist zu niedrig --> ergo die Oxidation von Fe(II) zu Fe(III) und somit ein ausfallen findet nicht statt. Im Vergleich sollte jetzt die Leitfähigkeit höher sein, als zu vor, weil die Konzentration an Fe(II) ähnlich oder sogar gleich geblieben ist.
AW: Einflussfaktoren auf die Enteisenung und Entmanganung in der Trinkwasseraufbereitung
Hi Marcel,
2 Fe(II)^2+ + O_2 + 2 H^+ -> 2 Fe(III)^3+ + H2O
Die Anzahl der Fe(II)-Ionen ist gleich der Anzahl der Fe(III)-Ionen.
Der Bedarf an H^+ wird aus dem Puffersystem der übrigen im Wasser vorhandenen Salze und CO2 geliefert. D.h. pH und Leitfähigkeit bleiben praktisch konstant.
Die spez. Leitfähigkeit der beiden Ionen habe ich jetzt nicht nachgeschlagen, aber da gibt es keine eklatanten Unterschiede. Nur H^+ und OH^- fallen aus dem Rahmen.
AW: Einflussfaktoren auf die Enteisenung und Entmanganung in der Trinkwasseraufbereitung
Hallo CG,
das widerspricht jetzt komplett meiner Recherchen und auch das was ich bis jetzt mit dem Thema Eisen klar war. Deswegen gehe ich das jetzt Stück für Stück durch.
Der Prozess der Enteisenung ist klar definiert. Bei der elektrischen Leitfähigkeit bin ich mir auch sehr sicher, dass bei Entfernung von Stoffen sich die Leitfähigkeit ändert.
Formel der Enteisenung:
Bei der Oxidation von Fe(II) zu Fe(III) bzw. Eisen3hydroxid entsteht kein H20, sondern H+. Dieser senkt in erster Linien schon einmal den pH-Wert. Weiterhin fällt während des Prozesses (unter Beachtung der Reaktionsgeschwindigkeit etc.) Fe(III) als Feststoff, größtenteils als Fe(OH)3 aus. Ergo: Eisen(III) ist nicht mehr vorhanden --> Reduzierung der Leitfähigkeit.
im Vergleich zu deiner Formel, würde sogar der pH-Wert steigen. Obwohl du meinst, dass der pH-Wert gleich ist. Das ist definitiv nur unter Betrachtung der Formel nicht korrekt. Weiterhin habe ich bei Eröffnung des Themas das auch schon erörtert und zur Erweiterung zu dieser Diskussion freigegeben.
Vielen Dank für deine Antwort...ich hoffe ich betrachte das jetzt richtig, weil diese Antwort hat mich jetzt ganz schon verwirrt und widerspricht auch unseren Messungen.
AW: Einflussfaktoren auf die Enteisenung und Entmanganung in der Trinkwasseraufbereitung
Hallo CG,
sie sind leider wirklich falsch unterwegs bzgl. der Enteisenung.
Mit den Salzen etc. haben Sie natürlich Recht, jedoch ist das an dieser Stelle irrelevant, weil ja ein Stoff "Entfernt" wird, der definitiv Einfluss auf die Leitfähigkeit hat. Die anderen Stoffe sind ja noch da, außer diese werden von der "Eisenflocke" eingeschlossen.
Ich denke, dass wir das an dieser Stelle abschließen werden, weil das aktuell nicht zielführend ist. Vielen Dank für Ihre Kommentare.
Ps.: Fe(II) liegt in gelöster Form vor und fällt als Fe(III)OH3 aus. Deswegen ist die Formel die Sie aufschreiben wieder falsch. Bitte die Enteisenungsformel nochmal ansehen.
Linear-Darstellung
