Over the past decade, the objectives for coagulation based drinking water treatment processes have changed significantly. These changes are a result of stringent goals related to natural organic matter (NOM) removal to mitigate the formation of subsequent harmful and health-related disinfection by-products (DBPs) and the need to achieve adequate filtration performance to ensure sufficient particle removal for pathogen control. Another concern associated with coagulation optimization is the potential unintended consequences of a coagulant change on the distribution system, specifically related to lead release from lead pipe and solder materials. Optimizing these multi-objectives in a direct filtration treatment process presents significant challenges for source waters characterized by low levels of turbidity, alkalinity and organic matter content. Bench and pilot-scale experiments were conducted to evaluate the performance of ferric sulfate, polyaluminum chloride (PACl) and aluminum chlorohydrate (ACH) against aluminum sulfate (alum) using variable coagulation dosage and pH conditions for a direct filtration facility. Bench-scale experiments were conducted to optimize NOM removal during coagulation using traditional organic matter surrogates coupled with molecular size characterization techniques. Pilot-scale studies provided a snapshot of feasibility in terms of filtration performance for favourable bench-scale conditions and also identified optimal conditions for filtration performance. Results from pilot testing demonstrated that favourable conditions identified for increased potential NOM removals during bench-scale testing were significantly different than optimal filtration conditions identified during pilot studies; and, in fact, severely compromised direct filtration performance due to increased solids loading to the filters. Bench-scale experiments evaluated lead leaching from lead and lead:tin solder galvanically connected to copper under stagnant conditions using variable chloride-to-sulfate mass ratio (CSMR) conditions for alum, ferric sulfate and PACl. Although recent research identifies high CSMRs (>0.5) as the main mechanism of attack in distribution systems following coagulant changeovers, CSMR was not the primary catalyst for lead leaching following the coagulant changeover conditions evaluated in this study. Residual concentrations of iron and aluminum remaining following coagulation were the principal contributors. Positive correlations were revealed between particulate iron and particulate lead concentrations following stagnation demonstrating that the adsorption of lead to iron oxides is a viable hypothesis for lead release.

No description available.

In dieser Arbeit wurde das elektrochemische Korrosionsverhalten von zwei Nietverbindungen in Hybridbauweise untersucht. Auf der Grundlage von elektrochemischen Polarisationsversuchen der Nietkomponenten sowie durch Simulation mit der Methode der Finiten Elemente konnte das Korrosionsverhalten für den gefügten Zustand abgeleitet werden. Das Korrosionsverhalten für den gefügten Zustand wurde aus der grafischen Analyse der erhaltenen Stromdichte-Potential-Kurven abgeleitet. Zudem wurde in der Simulation ein kritischer Abstand für galvanisch induzierte Lochkorrosion auf der Aluminiumlegierung berechnet. Das grafisch abgeleitete sowie das berechnete Korrosionsverhalten wurden für beide Nietverbindungen im Experiment bestätigt. Weiterhin wurde ein systemspezifischer Werkstoffparameter mit einer neuentwickelten Analysemethode extrahiert und dessen Abhängigkeit von der Expositionszeit der Nietverbindungen in dem Klimawechseltest nach VDA 621-415 und dem VDA 621-414 Freibewitterungstest untersucht.

In dieser Arbeit wurde die Korrosion an Kanten und Flanschen unter unterschiedlichen Klimabedingungen und räumlichen Anordnungen untersucht und modelliert. Auf Basis von Versuchsdaten konnten Simulationsmodelle zur Vorhersage der Delaminationsweite an Kanten und der Korrosionstiefe in Flanschen entwickelt werden. Mittels Stromdichte-Spannungskurven und elektrochemischer Impedanzspektroskopie wurde die Korrosionskinetik sowie die Barrierewirkung der organischen Beschichtung in das Modell überführt. Das unterschiedliche Korrosionsverhalten von vertikal und horizontal orientierten Kanten wurde durch die von Elektrolyt benetzte Fläche berücksichtigt. Darüber hinaus wurde der Einfluss verschiedener Klimaparameter in zyklischen Wechselklimatests numerisch modelliert. Durch die Kombination empirischer Simulationsparameter konnte der Zyklus eines Wechselklimatests sowohl integral, als auch differentiell unter Berücksichtigung wechselnder Testparameter modelliert werden. Zur Modellierung der Flanschkorrosion wurde ein grundlegendes Potentialmodell vorgestellt.

No description available.

Galvanic corrosion is a destructive process between dissimilar metals. The present paper presents a constructed numerical test case to simulate galvanic corrosion of two dissimilar metals. This test case is used to study the accuracy of different implementations to track the dissolving anode boundary. One technique is to numerically simulate a mesh displacement based on the prescribed displacement at the anode boundary. The second method is to adjust only the boundary elements. Re-meshing after a certain number of time steps is applied to both implementations. They produce similar results for an electrical and electrochemical field problem. This work shows that mesh smoothing does not result in higher accuracy when modeling a moving anode front. Adjusting only the boundary elements is sufficient when frequent re-meshing is used.