Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)

3. szám - Dr. Bozzay Józsefné: Mikroszennyezések eltávolítása aktívszén adszorpcióval és klórdioxidos oxidációval

Dr. Bozzay József né: Mikroszenny esések eltávolítása Hidrológiai Közlöny 1973. 3. sz. 109 a, 200 WO BOO p [Hg-mm] —< 0,01 0,1 1 Maradék ABS koncentráció -mg/l 6. ábra. Szénmonoxid adszorpciója szénen a. Freundlich adszorpciós izoterma egyenlete, b. Ugyanazon egyenlet logaritmikus Ábrázolása Puc. 6. Aócopnijiisi oKucit yenn na yeAe a. ypaBHeHHe H30TepMa a;uopmim! 4>pefiHfl.nnxa S. ;iorapH(J)MHqecfcoe njo6pa>KaHHe roro >Ke ypaBHeHHfl Fig. 6. Adsorption of carbon monoxide on carbon a. Frendllch's adsorption isotherm equation b. Logarithmic plot of the same equation lehajló részére alkalmazható, az aktívszén adszorpciójának jellemzésére elterjedten használatos. Ez esetben vizes oldatok koncentráció viszonyairól van szó, ap-gáznyomás helyén c = oldat koncentrációval számolunk: x = k-c

n, vagyis az adszorpciós hatás egyenesen arányos az oldószerben feloldott anyag koncentrációjával. A vízkezelésben alkalmazott szénszűréskor a mikroszennyezések koncentrációja igen csekély, ezért nagyon fontos a szűrőágy megfelelő vastagságának biztosítása. Szűrés után a c egyre csökken, szükséges, hogy a víz újabb és újabb szabadfelületű adszorbenssel érintkezzék. A gyakorlatban alkalmaznak sorbakapcsolt megoldásokat is. A 7. ábra jó minőségű granulált aktívszén detergens (ABS) adszorpcióját ábrázolja (Iláger és Feentje szerint). Ez az izoterma nem meredek lefutású, ami azt mutatja, hogy még aránylag kis ABS koncentrációk is nagy adszorpciós hatásfokkal adszorbeálódnak, ami a gyakorlatban lehetővé teszi egyszeres szűrőágy (párhuzamos kapcsolás) alkalmazását [10]. Eent említettek szerint az adszorpciós folyamatok egyensúlyra vezetnek. Az adszorpciós egyen7. ábra. Detergens (ABS) adszorpciós izotermája granulált aktívszénen Pnc. 7. AdcopmjuoHHasi u3omep.ua demepeenma (AB) na 3epuucmoM aKmueuoM ye.te Fig. 7. Adsorption isotherm of detergent (ABS) on activated carbon súly akkor áll be, amikor az adszorpció és deszorpció sebessége egyenlővé válik. A felület egyensúlyi telítettsége a koncentráció folytonos függvénye. Ennek értelmezése szerint az aktívszén szűrés során abban az esetben, ha a szén az adszorbátumra nézve 0 koncentrációjú oldattal érintkezik, deszorpció következik be mindaddig, amíg a megfelelő egyensúly helyreáll. A deszorpciónak nagv jelentősége van a szénszűréses technikában, mert lehetővé teszi az ellenáramú visszamosást. Az aktívszénszűrés során természetesen ellenőrzés alatt kell tartani a koncentráció viszonyokat, illetőleg nagy biztonsággal kell megválasztani a mosási periódusokat. Az aktívszén kiválasztásakor előnybe kell részesíteni azokat a szeneket, amelyeknek kellő mértékű visszatartási képességük van, nehogy a szűrési periódusban deszorpció következzék be. E követelménynek általában a hosszú és szűk pórus-képződménvű szenek felelnek meg. Az adszorpciós folyamatok leírására a gyakorlatban jól bevált a BET egyenlet, Brunauer, Emmett és Teller izoterma egyenlete. Ebben az elképzelésben a szerzők Langmuir modelljét fejlesztették tovább. Langmuir modell elképzelés útján állított fel olyan egyenletet, amely a folyamatot határesetekben is megközelíti. Szerzők ezt a modellt azzal bővítették ki, hogy az adszorpció során nem monomolekuláris réteget tételeznek fel, hanem további rétegek adszorpcióját is figyelembe veszik. Megtartották Langmuir azon feltételezését, hogy a van der Waats erők hatótávolsága igen kicsiny, ezért az első egymolekulás rétegben a molekulák szorosan illeszkednek egymás mellé. A BET egyenlet alapján egyszerű fizikai adszorpció esetében, gázadszorpció útján meg lehet határozni az adszorbens felületét és erre a célra alkalmazzák is a BET egyenletet: r— r 1 1 lo b'p