Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
4. szám - Antal Tivadar: Nagy sótartalmú tisztított szennyvizek keletkezése és elhelyezése
Hidrológiai Közlöny 1973. 4. sz. 203 évről-évre sikerültebbek, de olcsó vízről még sokáig nem lehet beszélni. A sótalanító eljárások főbb csoportjai a következők : — desztillációs sótalanítás, — fagyasztásos sótalanítás, — elektrodialízis, — fordított ozmózis, — ioncserélő alkalmazása és a — kristályosítás. A felsorolt főbb csoportokon belül egymástól jelentősen eltérő technológiájú alcsoportok találhatók, s a műszaki fejlesztés további újakat is hoz létre. A technológiák csupán néhány mondatos ismertetése után összefoglaljuk azokat a közös tulajdonságokat, melyek a hazai alkalmazásnál véleményünk szerint jellemzőek. Desztillációs sótalanítás. (Bepárlás.) A közel ivóvíztisztaságú sós vizet bonyolult, több fokozatú desztillációs berendezés segítségével bepárolják; a pára, illetve vízveszteség következtében az eredeti sókoncentráció 5—15-szörösére növekszik. A sós víz rendkívül korrozív tulajdonsága miatt a vízzel érintkező részeknek különleges ötvözetnek kell lennie. Az eljárás hő-, illetve energiaigénye igen nagy. Az eredmény a tized-huszadrésznyi koncentrátum, melyből a só kristályos kinyerése további mástípusú technológia eredménye. Fagyasztásos sótalanítás. A nulla fok alá hűtött folyadékban sószegény jégkristályok keletkeznek. A bonyolult hőelvonási rendszer, a jégkristályok mosása stb. az eljárás költségeit a kisebb energiaigény ellenére is az előzőhöz hasonlóvá teszik. Az eredmény itt is: az eredeti sómennyiséget lényegesen kisebb tömegű vízben kapjuk! Elektrodialízis. A kialakított számos típus közös vonása, hogy a célszerűen kialakított medencében, illetve annak rekeszeiben az elektromos áram hatására az anionok és kationok ellenkező irányba vándorolnak. Az eljárás hatékonyságát új típusú műanyag-diafragmák, a rekeszek száma és szélessége döntően befolyásolja. A fajlagos energiaigény — bár a műszaki fejlesztés során állandóan csökken — még mindig magas. Eredmény: a sós víz nagy és kistöménységű részre való szétválása. Fordított ozmózis. Különleges szerkezetű, porozitású műanyagból készített cellákból igen nagy nyomással vizet préselnek ki, miközben a cellán belül maradt sóié koncentrációja növekszik. Ioncserélő műgyanták alkalmazása. A leginkább ismert eljárás. Jóminőségű hazai gyártmányú ioncserélő műgyantákat gyártunk, a berendezés import nélkül is megvalósítható. A sóié ionjait (pl. Na +, Cl~// +— ésÜH~) cseréljük. A kimerültgyantát tömény savval, lúggal regeneráljuk (visszamossuk). Eredmény: a káros sóionoktól a kívánt mértékig megtisztított víz mintegy tizedrésznyi sómennyiséggel és a visszamosás eredményeképpen kapott sókoncentrátum, melyben az összes só 50—100%-kal több, mint az eredeti sós vízben (a regeneráláshoz felhasznált anyagok maradéka is a koncentrátumba kerül). A regenerálás anyagköltsége — tehát az üzemköltség — igen magas. Kristályosítás. A sótalanítási eljárások során nyert tömény sóiéból a só kinyerése a vegyiparban ismert kristályosítás elnevezésű technológiával lehetséges. A szükséges berendezések zöme ez esetben is import eredetű és a beruházási, s az üzemelési költség magas. 3. A sótalanítás általános tulajdonságai A hazai alkalmazási lehetőségek nagy mértékben különböznek a tengervíz sótalanításától, s az eltérések az amúgyis költséges eljárásokat még drágábbá teszik. Az első különbség az igen gondos előtisztítási kötelezettség. A felsorolt (és a nem említett) technológiák minedegyike rendkívül érzékeny a szennyeződésekre, ezért a szokásos szennyvíztisztítási műveleteken kívül az ivóvíztisztításnál használt eljárásokkal „tengervíz"-tisztaságúvá kell tenni a sótalanítandó vizet. A másik lényeges különbség, hogy a sótalanítási technológia során nyert tömény sókoncentrátumot nem lehet a tengerbe (sem máshová) elengedni! Szükség van még a kristályosítás műveletére is, amely mind a beruházási, mind az üzemelési költségeket megduplázza. — A sótalanító berendezések csak importból szerezhetők be; ez vonatkozik vagy a berendezés egészére, vagy a nagyobb részére. A berendezéseket nagy külföldi cégek hosszú évek alatt sok kísérlet-, és esetenként több éves üzemeltetési tapasztalat alapján fejlesztették ki. A bonyolult és speciális anyagokat igénylő szerkezetek építéséi és összeállítását hazai cég gyors siker reményében nem vállalhatja! — A beruházási költség 10(10 m 3/nap víz sótalanításához és a kristályosításhoz valamennyi felsorolt (és a többi tanulmányozott) technológiánál megközelíti az 1 millió dollárt. Az üzemelési költség összesítve mintegy 30 Ft/m 3. Nagyobb vízmennyiségnél a fajlagos költségek csökkennek. 4. A sótalanítási technológiák jövője Tengervíz ivóvízzé való tisztítása céljából, a leggazdaságosabb technológia előállításáért, világcégek versenyeznek egymással. A műszaki fejlődés az elmúlt két évtizedben — a nagy beruházási és üzemi költségek miatt — viszonylag lassú volt, jelenleg azonban érzékelhetően felgyorsul, jóllehet az eredmények némi késéssel érkeznek el hozzánk. A mi szempontunkból azt kell érzékelnünk, hogy a fizikai eszközökkel való sótalanítás olyan költséges, hogy szennyvizek sótalanítása ma még talán kivételesen sem jöhet szóba. A megoldás azonban néhány éven belül megszülethet. A folytatás gyorsulását két tényező határozza meg: cikkünk 1. fejezetében vázolt, az élővizek sóterhelésének fokozódása, a másik a sótalanítási technológiák fejlődése, a fajlagos beruházási és üzemi költségek csökkenése. A felsorolt főbb sótalanítási technológiák közül — úgy véljük — jelen pillanatban a fordított ozmózisnál és az elektrodialízisnél látszik a leggyorsabb fejlődés. Az elsőnél a műanyag diafragmák, „sószűrő lapok" szerkezetét kell tovább javítani
