Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)
9. szám - Kolin László–Sátorhelyi Tamás: Nagyobb vas- és mangántalanító berendezések
384 Hidrológiai Közlöny 1964. 9. sz. Kolin L.—Sátorhelyi T.: Vas- és mangántalanítók , §Tisztított víz Légoxidkiós ievegSkivátasztó ^ , öblítő Hálózati berendezés edény Szűrők Attványcsü szivattyúk szivattyúk 1. ábra. Vas- és mangántalanitás technológiai működési vázlata <t>uzypa 7. TexHOAoameacan cxeMa deücmeun oöopydoeaHua no o6e3Mcejie3ueaHüw u no oiucmtce numbeeux eod om Mapzanqa Fig. 1. Flow diagram of iron and manganese removal és az Országos Vízügyi Főigazgatóság 1963. januárban pályázatot hirdetett olyan tervek és javaslatok benyújtására, amelyek a közeljövőben létesítendő vas- és mangántalanítóval ellátott nagyobb vízműveknél — figyelemmel a világszínvonalra, az ország gazdasági-műszaki helyzetére, a korszerűség, a gazdaságosság, a szerkezeti egység és az esztétikai igény szempontjaira — iránytervként felhasználhatók. Cikkünkben az elmúlt 10 év tervezési tapasztalatai, valamint az említett tervpályázat eredményei alapján ezekkel a nagyobb vas- és mangántalanitó berendezésekkel foglalkozunk. Megvizsgáljuk az ilyen víztisztítóművekkel kapcsolatban támasztandó igényeket és ezeknek a legjobb kielégítési lehetőségét. Olyan megoldásokat keresünk, melyek lehetővé teszik, hogy a vas- és mangántalanitó kezdetben 3—5000 m 3/nap kapacitásra épüljön ki, s később bővíteni lehessen akár 15— 20 000 m 3 nap teljesítményig. A vas- és mangántalanitás technológiája A hazai gyakorlatban felhasználásra kerülő vastartalmú mélységi vizekben a vas általában 1—3 mg/l alatti mennyiségben és nem szerves kötésben, hanem ferrohidrogénkarbonát, ferrokloricl vagy ferroszulfát alakjában fordul elő. A vastalanítás tulajdonképpen ezekben a vegyületekben szereplő kétvegyértékű (ferro) vas háromvegvértékűvé való oxidálósán és az ezután keletkező ferrihidroxid pelybek kiszűrésén alapul : 4 Fe (HC0 3) 2 +0 2 + 2H 20 = 4 Fe(OH) 3 + 8 C0 2. ferrohidrogénkarbonát [ferrihidroxid] [széndioxid] Az egyenletből látható, hogy a vastalanítás során széndioxid szabadul fel. Ha a vas a vízben szerves kötésben van, akkor a vastalanítás már kémiai oxidálószerek (klór, káliumpermanganát, ózon stb.) alkalmazását is megkívánja. A mangántalanitás lényegében szintén oxidációs folyamat, melynek során a vízben oldható vegyületeket képező kétvegyértékű mangano-ionokat a vízben kicsapódó ós szűrhető négyvegyértékű mangáni-ionokká oxidálják. Mindennek gyakorlati végrehajtásához szűrőt alkalmaznak, melynek a töltőanyaga vagy ún. barnakő (mangándioxid, Mn0 2) vagy olyan kvarcbomok, melynek a szemcséit mesterségesen mangándioxid réteggel vonták be. Részben ez a mangándioxid réteg végzi el a vízben oldott mangánsók oxidálását, de eközben maga dezoxidálódik, ezért időnként regenerálásra szorul. Ezen elvek alapján a vas- és mangántalanitás a hazánkban kialakult gyakorlatban az alábbi módon hajtható végre (1. ábra). A kutakból szivattyúzott nyersvízhez kompresszorral előállított és légüstben tárolt nyomás alatti levegőt (oxigén) adagolunk. A levegőt fölös mennyiségben kell adagolni, egyrészt azért, hogy a vas oxidálásához kellő biztonsággal elegendő levegő álljon rendelkezésre, másrészt, hogy a felesleges levegő a vízben jelentkező kisebb mértékű agresszív szóndioxidot is kiűzze. Az oxidációs levegőt külön erre a célra kiképzett keverőidomba adagolják, ahol egy szűkített torokban a víz sebessége megnő, nyomása lecsökken s így a levegő könnyen beadagolható. Az idomban elhelyezett keverőlapátok elősegítik a víznek és a levegőnek egyenletes elkeveredését. A légbekeverőidomot a szűrőktől olyan távolságban kell elhelyezni, hogy minálisan 15—20 mp álljon rendelkezésre a légbekeverés és a szűrőbe való érkezés között. Ezen idő alatt a bekevert oxigén a vízben levő vasat oxidálja, és elkezdődik a vashidroxidpelyhek kialakulása. A szűrőtartályokba való bevezetés előtt a vizet légkiválasztó edényen kell átvezetni, ahol a felesleges levegő és ezzel együtt az esetleges agresszív C0 2 egy része is kiválik. A szűrőtartályban két szűrőréteg van. A felső 2—3 mm átmérőjű homokszemcséjű és a szokásos 5—7 m/ó szűrési sebesség esetén kb. 1,60 m vastag. Ez a réteg (előszűrő) a kipelyhesedett vasat szűri ki. A második réteg, amely 1—2 mm átmérőjű homokszemcsékből áll és kb. 1,30 m vastag, a még esetleg bennmaradt vasat szűri ki és a mangánt választja ki. Az első réteg (előszűrő) kvarchomok anyagát szokták bizonyos százalékban fermagóval keverni. A fermago zsugorodásig égetett magnezit és a vízből a vastalanításnál keletkező agresszív szénsavat megköti, s biztosítja a víz enyhe lúgosságát. Az enyhén lúgos vízben mind a vastalanítás, mind a mangántalanitás könynyebben zajlik le. A második réteget kell mangándioxid réteggel bevonni. Ezt az aktív réteget mangánklorid és káliumpermanganát oldattal történő váltakozó kezeléssel kell a szűrőanyagra felvinni. Később a kb. 300 üzemóra után kimerülő aktív réteget káliumpermanganát oldattal kell regenerálni. Erre a cólra külön helyiségben káliumpermanganát oldótartályt és keringetőszivattyút kell létesíteni, s ezeket megfelelő csővezetékekkel kell a szűrőkkel összekötni. A szűrők után állványcsövön halad át a víz. Az állványcső bukószintje biztosítja azt, hogy a szűrőket üzem közben ne lehessen akaratlanul leüríteni és a szűrőkavics fölött mindig maradjon kb. 10 cm vízréteg. Ez a vízpárna biztosítja, hogy a szűrőbe érkező víz ne bontsa
