Haftung von mineralischen Einzelpartikeln und Partikelsystemen an starren keramischen Membranen in wässrigen Systemen

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Die Vorgänge um die Ablagerung von feinen festen Partikeln an strukturierten porösen Oberflächen und die darauf aufbauende Bildung von Deckschichten auf überströmten Membranen sind entscheidend für das Betriebsverhalten bei der Mikro- und Ultrafiltration. Oftmals ist eine kontinuierliche, periodische oder bedarfsgerechte Ablösung der Deckschicht von der Membranoberfläche notwendig, um einen gewünschten Betriebszustand aufrecht zu erhalten. Im Rahmen dieses auf drei Jahre angelegten Forschungsvorhabens sollen grundlegende Arbeiten zur Haftung von mineralischen Einzelpartikeln und Partikelsystemen an starren keramischen Membranen in wässrigen Systemen durchgeführt werden. Die experimentellen Untersuchungen, die auf Modellen beruhenden Beschreibungen und die darauf aufbauenden Simulationen werden folgende grundlegende Punkte betrachten: Hydrodynamische Kräfte zwischen einzelnen umströmten Partikeln und dem Fluid und hydrodynamische Kräfte zwischen durchströmten Partikelsystemen und dem Fluid; statische und dynamische Kontaktkräfte und Kontaktmomente zwischen einzelnen Partikeln und der Membran und den Partikeln untereinander. Das zu erwerbende Grundlagenwissen wird mit dazu beitragen, vorhandene Regenerierungsmethoden von Membranen zu optimieren und neue Reinigungsverfahren zu entwickeln.