,,.raj^a, lr»v.-nf. TECHNISCHE * Veröffentlichungen des Instituts für Wasserforschung GmbH Dortmund. und der Hydrologischen Abteilung der Dortmunder Stadtwerke AG Nr. 10 40 3)0% JV FRIEDRICH STUHLMANN STUDIEN ZUM VERHALTEN STICKSTOFFHALTIGER WASSERINHALTSSTOFFE BEI DER LANGSAMSANDFILTRATION Dortmund 1972 Zugleich: Veröffentlichungen des Instituts für Siedlungswasserwirtschaft der Technischen Hochschule Hannover Nr. 37 Bibliothek Wasser und Umwelt TU Darm Stadt) (Tl III
- 1 - Inhaltsverzeichnis 1 2 2.1 2.1.1 2.2 3 3.0 3.0.1 3.0.2 3.1 Einleitung und Problemstellung Der Gehalt des Oberflächenwassers an organisch gebundenem Stickstoff und die Versuche zu seiner Erfassung Die Methodik Der Gesamtgehalt des Ruhrwassers an organisch gebundenem Stickstoff Die Untersuchung von Oberflächenwasser auf Aminosäuren Die Dosierung stickstoffhaltiger organischer Verbindungen Methodik der Versuche Die Testsubstanzen Die Versuchsanordnung Das Verhalten des Harnstoffs bei der Langsamsandfiltration 5 9 15 16 3.1.1 Die Konzentration des organisch, gebundenen Stickstoffsl6 3.1.2 Die NH 4 + -Konzentration 1 3.1.3 Die Nitrit-Konzentration 19 3.1.4 Die Nitrat-Konzentration 23 3.1.5 Die Stickstoff-Bilanz 27 3.1.6 Die Bakterienzahlen 34 3.1.6.1 Die Gesamtkeimzahl 34 3.1.6.2 Die Coliformen 36 3.1.7 Die Temperatur 36 3.2 Das Verhalten des Guanidins bei der Lanasamsandfiltration... 37 3.2.1 Die Konzentration des organisch gebundenen Stickstoffs,*.. 37 3.2.2 Die NH 4 + -Konzentration :, 40 3.2.3 Die Nitrit-Konzentration 41
- 2-3.2.4 Die Nitrat-Konzentration 41 3.2.5 Die Stickstoff-Bilanz 44 3.2.6 Die Sauerstoff-Konzentration 46 3.2.7 Die Bakterienzahlen 47 3.2.7.1 Die Gesamtkeimzahl 47 3.2.7.2 Die Coliformen 49 3.2. Die Temperatur 49 3.3 Das Verhalten von Pepton bei der Langsamsandfiltration 50 3.3.1 Die Konzentration des organisch gebundenen Stickstoffs ' 50 3.3.2 Die NH. + -Konzentration 53 3.3.3 Die Nitrit-Konzentration. 56 3.3.4 Die Nitrat-Konzentration 59 3.3.5 Die Stickstoff-Bilanz 62 3.3.6 Die Sauerstoff-Konzentration. 65 3.3.7 Die Bakterienzahlen 66 3.3.7.1 Die Gesamtkeimzahl 66 3.3.7.2 Die Coliformen 67 3.3. Die Temperatur. -.. 6 4 Untersuchungen zum Verhalten der anorganischen Stickstoffverbindungen in Langsamsandfiltern unter Benzinbelastung 69 4.1 Methoden zur Bestimmung der organischen Substanz in Oberflächenwässern 70 4.1.1 Oxydation mit alkalischer Permanganatlösung 4.1.2 Oxydation mit KMnO 4 in HCL0 4 -saurer Lösung 4.1.3 Oxydation von Chrom (III) durch Permanganat zu Chromat zur ferrometrisehen Endpunktserkennung von Oxydationslösungen 4.1.3.1 Permanganat und Chromat als gemeinsame Oxydanten 4.1.4 Cer(IV) als weiterer Oxydant " 70 7l 7 3 7 3 74
- 3-4.1.4.1 Die Oxydation organischer Substanzen mit Cer(IV) in perchlorsaurer Lösung 75 4.1.4.2 Oxydation organischer Substanzen mit Cer(IV) in perchlorsaurer Lösung unter Lichtanregung 76 4.1.4.3 Störung durch Chlorid und Versuche zu ihrer Beseitigung 79 4.1.4.4 Überprüfung der modifizierten Oxydationsmethode an Rohwässern 0 4.1.4.5 CSB nach dem Cer(IV)-Verbrauch von Oberflächenwasser, welches mit Benzinbelastung infiltriert wurde 2 4.2 Untersuchungen zum Benzinabbau in Langsamsandfiltern 5 4.2.1.1 Methodische Vorbemerkungen zur Benzindosierung 5 4.2.1.2 Die Filtersysteme 5 4.2.2 Der CSB 7 4.2.3 Das Verhalten der anorganischen Stickstoffverbindungen bei Benzinbelastung 91 4.2.3.1 Verhalten des Nitrats 91 4.2.3.2 Verhalten des Nitrits 97 4.2.3.3 Das Verhalten des Ammoniums 99 4.2.4 Das Verhalten des Phosphats 104 4.2.5 Der Verlauf der SauerStoffgehalte 107 4.2.6 Die freie Kohlensäure und der ph-wert Hl 4.2.7.1 Der Verlauf der Gesamtkeimzahl 114 4.2.7.2 Das Verhalten der Coliformen 117 4.2. Aktivierung von Schwermetallen 11 4.2..1 Der Mangangehalt 11 4.2..2 Der Eisengehalt l 22 4.2.9 Die Temperatur 127
- 1» - 5 Die Untersuchungsmethoden O 5.1 Bakteriologische Methoden ' O 5.1.1 Gesamtkeimzahlbestimmung 0 5.1.2 Coliformenbestimmung 0 5.2 Chemische Methoden 1 5.2.1 Bestimmungen gemäß den DEV 1 5.2.2 Spezielle chemische' Analysenmethoden 2 5.2.2.1 Die Bestimmung des organisch gebundenen Stickstoffs 2 5.2.2.2 Die Bestimmung von NH 4 + 5.2.2.3 Die Bestimmung der Oxydierbarkeit (CSB) 4 6 Literaturverzeichnis 7 3 Zusammenfassung 145