Nachweis des Einflusses der Schlammkonzentration und -viskosität auf das Flockenabsetzverhalten in einer Wasseraufbereitungsanlage mit Hilfe von CFD-Simulationen

Der folgende Bericht behandelt die erfolgreiche numerische Strömungs- und Stofftransportsimulation (CFD) eines Dosier- und Mischbehälters in einer Flockungssedimentationsanlage im Wasserwerk Langenau der Landeswasserversorgung. Besonderes Augenmerk gilt dabei dem Schlamm und seinen spezifi schen Eigenschaften. Hierbei ist es gelungen, das nichtlineare Absetzverhalten, die plastischen Materialeigenschaften, die nichtkonstante Diffusion und die Dichteffekte des Schlamms zu modellieren.

Da die Darstellung der gesamten Maßnahme zu aufwendig ist, wurde für diesen Bericht beispielhaft der Normalbetrieb des Vormischers sowie ein Havariefall mit Rührwerks- und Pumpenausfall simuliert. Die durchgeführten Experimente und Simulationen zeigten, dass mit Hilfe einfacher Absetz- und Viskosimeterversuche die Materialeigenschaften des Schlamms bestimmt und für die CFD-Simulationen der Gesamtanlage verwendet werden können. Nachfolgend zeigten die mit diesen Materialeigenschaften kalibrierten CFDSimulationen, dass sowohl im Normalfall wie auch im Havariefall nur mit geringfügigen dauerhaften Schlammablagerungen im Vormischer zu rechnen ist. In diesem Bericht kann somit gezeigt werden, wie mit geringem Aufwand die komplexen Materialeigenschaften von Schlammflocken einer Flockungssedimentationsanlage zu ermitteln sind und wie CFD zusammen mit einem an der TU Darmstadt entwickelten Zusatzprogramm erfolgreich zur hydrodynamischen Analyse einer Wasseraufbereitungsanlage eingesetzt werden kann.

Keywords: Hydraulik, Oberflächenwasseraufbereitung, CFD, Strömungsmechanik, Sinkgeschwindigkeit, Rheologie

Copyright:	© DIV Deutscher Industrieverlag GmbH / Vulkan-Verlag GmbH
Quelle:	GWF 05/2009 (Juni 2009)
Seiten:	7
Preis:	€ 7,00
Autor:	Dipl.-Ing. Marian Brenda Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr. nat. techn. Wilhelm Urban Dr.-Ing. Alexander Sonnenburg

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