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Erik Lehmann

• Die hier vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit dem Thema der Elektrofiltration mit angelegtem Gleichspannungsfeld unter dem Schwerpunkt der elektrolytischen Entkeimung. Im Rahmen dessen wurden zwei Filtrationsreaktoren unterschiedlicher Geometrie mit jeweils zwei kontaktierten porös keramischen Rohrmembranen aus Titandioxid hinsichtlich ihres potentiell möglichen Verwendungszweckes zur Behandlung von Prozesswässern mittels Elektrolyse und Filtration untersucht. Für die Laborversuche wurden unterschiedliche Variationen von Überströmung, Spannung und Natriumchloridkonzentration gewählt, um die günstigste Fahrweise der beiden Filtrationsreaktoren zur Bildung von freiem Chlor zu ermitteln. Zur Untersuchung der Überströmung der Rohrmembran wurden Strömungssimulationen durchgeführt. Dafür wurde die Strömung zuerst im Labor mit in den Reaktor eingebrachten Gasblasen visualisiert. Danach erfolgten am CAD-Computermodell der beiden Filtrationsreaktoren numerische Strömungsberechnungen über das Programm Solidworks Flow Simulation. Darauf wurden die Strömungen im Reaktorinneren der beiden Filtrationsreaktoren untersucht und miteinander verglichen. Nach den Strömungssimulationen mit dem Programm Solidworks Flow Simulation und anschließenden E-Feld-Simulationen mit dem Programm ElmerGUI wurde die zweite Reaktorgeometrie hinsichtlich u. a. AV-Wert und elektrischer Feldstärke weiter optimiert.
• This thesis focuses on the issue of electrofiltration with applied DC voltage with priority to electrolytic disinfection. In this case two filtration units with different geometries, each with two contacted porous ceramic tubular membranes from TiO2, were investigated for their intended purpose to treat process water with electrolysis and filtration. To identify the best method of generating free chlorine, different variations of overflow, voltage and concentration of sodium chloride were chosen. Furthermore, several fluid flow simulations for analyzing the overflow of the tubular membranes were carried out. In this case, to visualize the flow, gas bubbles were brought into the reactor. After that, two CAD-geometries of the filtration units were created and additional fluid flow simulations were realized with the Solidworks Flow Simulation program. Then, the flow inside the filtration units were analyzed and compared together. For further optimizing of the second geometry, inter alia, with regard to AV-value and electric field strength, Solidworks Flow Simulation and the ElmerGUI program were used.