Fällungs- und Flockungsdidaktische Geräte Lehre Hydrodynamik Laborgeräte

AFF007 Fällungs- und Flockungsdidaktische Geräte Lehre Hydrodynamik Laborgeräte
Die Abbildung zeigt: Versorgungseinheit (links) und Trainer (rechts).
* Entfernung gelöster Stoffe (z.B. Eisen) durch Fällung und Flockung1
* Sedimentation der Flocken im Lamellenabscheider

Technische Beschreibung
MRCE 586 demonstriert die Entfernung gelöster Stoffe durch Fällung und Flockung mit anschließender Sedimentation.
Zunächst wird in einem Tank Rohwasser erzeugt, das gelöstes Metall (z. B. Eisen) enthält. Eine Pumpe fördert das Rohwasser zum Fällungstank. Hier wird das Fällungsmittel (z.B. Natronlauge) zugegeben. Durch die Reaktion der gelösten Metallionen mit dem Fällungsmittel bilden sich unlösliche Metallhydroxide (Feststoffe). Von hier fließt das Wasser in ein in drei Kammern unterteiltes Flockungsbecken. Der Zweck der Flockung besteht darin, die Sedimentationseigenschaften der Feststoffe zu verbessern. Durch Zugabe eines Koagulans in die erste Kammer werden die Abstoßungskräfte zwischen den Feststoffpartikeln aufgehoben. Die Feststoffpartikel aggregieren zu Flocken (Koagulation). Um größere Flocken zu erzeugen, wird anschließend ein Flockungsmittel zugegeben (Flockung). In der dritten Kammer sind geringe Strömungsgeschwindigkeiten vorhanden, um jegliche Turbulenzen zu vermeiden. Turbulenzen würden die Bildung von Flocken behindern.

Die nun gut sedimentierbaren Flocken werden anschließend in einem Lamellenabscheider vom aufbereiteten Wasser getrennt. Das gereinigte Wasser und die sedimentierten Flocken (Schlamm) werden in zwei Tanks gesammelt. Durchfluss, Temperatur und pH-Wert werden gemessen. Außerdem kann der pH-Wert im Fällbehälter kontrolliert werden. Zur Messung der Leitfähigkeit steht ein externes Messgerät zur Verfügung. An allen relevanten Stellen können Proben entnommen werden. Zur Analyse der Experimente ist Analysetechnik erforderlich. Die Wahl der Analysetechnik hängt von den verwendeten Substanzen ab. Als Koagulantien sind meist dreiwertige Metallsalze gut geeignet. Gängige Flockungsmittel sind organische Polymere. Das gut strukturierte Lehrmaterial vermittelt die Grundlagen und führt Schritt für Schritt durch die Experimente.

Lernziele / Experimente
Kennenlernen von Fällung und Flockung
Einfluss des pH-Wertes auf den Niederschlag
Schaffung eines stabilen Betriebszustandes
Ermittlung der erforderlichen Dosiermengen  (Fällungsmittel, Gerinnungsmittel, Flockungsmittel)
Funktionsprinzip eines Lamellenabscheiders