Hidrológiai Közlöny 1978 (58. évfolyam)

3. szám - Dr. Dobolyi Elemér–Dobos Ferencné: A fordított ozmózis elvének gyakorlati alkalmazása a vízgazdálkodásban

126 Hidrológiai Közlöny 1978. 3. sz. Dr. Dobolyi E.—Dobos F.-né: A fordított ozmózis lítási, illetve sókinyerési sebesség korlátozó tényezője a tápoldatban levő oldott anyag tartalom. Ebből az következik, hogy a nagyon híg oldatokat gyorsan és nagy kihozatali aránnyal lehet tisztítani, illetve koncentrálni, míg a koncentráltabb oldatokból kiindulva kisebb kihozatalt és ennek megfelelően kisebb koncentrációs lépcsőt lehet elérni. A folyamat fokozatosan kevésbé hatásos, ahogy az oldat ozmózis nyomása megközelíti a 42 atmoszférát, ami Ajax készülékeknél az ajánlott maximálisan alkalmazható nyomás. Az eljárás általában akkor hatásos, ha a rendszernyomás a tápoldat ozmózisos nyomását 14—-21 atmoszférával meghaladja. Minden anyagnak megvan a saját koncentrációtól függő ozmózis nyomása, így ezzel kapcsolatban nem lehet általános érvényű irányelveket lefektetni. A jobb tájékoztatás kedvéért azonban felállítottak egy durva ökölszabályt, amely szerint minden 1000 mg/l oldott anyag kb. 0,7 att ozmózis nyomást idéz elő. Ezt a szabályt tartalmazva azt jelenthetjük ki, hogy az eljárás 2% oldott anyag tartalomig hatásos, de a tápoldat koncentrációja speciális esetekben felmehet 3%-ig is. Ezen az alapon a 75% kitermeléssel kezelhető tápvíz maximális oldott anyag tartalma 1%, míg a 2%-os oldatot már csak 50%-os kitermeléssel lehet tisztítani. Mindazonáltal ilyen feltételeket nem lehet teremteni akkor, amikor nagyon tiszta elfolyó vizet (permeátumot) igénylünk. Ebben az esetben vagy a termelési arányt, vagy a tápvíz koncentrációját, vagy mindkettőt csökkenteni kell. Az oldottanyag membrán általi visszatartásának mértéke minden anyagra más és más. Az egyes anyagok visszatartásának megállapítása egyrészről nem volt a kísérleti munka feladata, másrészről ennek a témának könnyen hozzáférhető, széles irodalma van, így ennek ismertetésétől eltekintünk. Lényeges viszont a cianid (CN

_) ion viselkedését néhány mondatban megemlíteni, mivel ott ahol, ferricianiddal, illetve komplex cianidokkal dolgozunk, mindig kell számolni bizonyos (jelentős vagy jelentéktelen) szabad cianid tartalommal is. Alkálikus oldatban a cianid visszatartása jó, azonban ahogy az irodalomból, továbbá a készülékhez mellékelt kezelési utasításból kitűnik, a fordított ozmózis folyamatát nem lehet alkalikus oldatban végezni a membrán gyors tönkremenetelének veszélye nélkül. Ellenben, ha a pH-t az Ajax által ajánlott 3—7,0 közé állítjuk, akkor egyrészről még nagyobb a szabad cián keletkezésének veszélye, másrészről a HCN szinte akadálytalanul megy át a membránon és jelenik meg mind a tisztavízben, mind a koncentrátumban. Esetünkben, ha a 7,0-es pH érték alá való savanyításnál valóban fennáll a szabad cián képződésének veszélye, akkor nincs más megoldás (már csak biztonságtechnikai okok miatt is), mint az, hogy a tápvizet nem savanyítjuk 7,0 alá. Ebben az esetben viszont számolni kell a membrán idő előtti tönkremenetelével. Galvánüzemek szennyvizeinél, ahol a fordított ozmózis feladata a savas oldatból való nehézfémek visszatartása, a cianid problémát úgy küszöbölik ki, hogy azt a fordított ozmózissal való kezelés előtt klórral oxidálják. 5.1.1 A kísérletek és azok értékelése. A munka során 14 kísérletet végeztünk különböző koncentrációjú tápoldatokból kiindulva, illetve az üzemi paraméterek változtatásával. Minden egyes kísérlet főbb eredményeit a 4. táblázatban mutatjuk be. Kísérletünkben a tiszta víz/koncentrátum aránya 0,052 és 14,0 között változott, míg a feldolgozott tápvíz mennyisége 42—1074 l/ó mennyiségek között ingadozott. Ha a tápvíz káliumferricianid koncentrációját l-nek vesszük fel, akkor a 14 kísérlet során a koncentrálási fok 1,04—8,0-szoros érték között változcftt. Sokkal egyöntetűbb a sóvisszatartási százalék, ami egy 85,9%-os és egy 93,1%-os értéktől eltekintve 95 és 99% között változik. Sajnos, a legalacsonyabb értéket éppen ott mértük (85,9%), ahol a koncentrálás a legnagyobb, 8-szoros volt. Fel kell hívni a figyelmet azonban, hogy a vizsgálat elején a 10—15 percig tartó kísérletek kon4. táblázat Káliumlerricianid tartalmú szennyvíz lordított ozmózissal történő kezelésének kísérleti eredményei Tabelle 4. Versuchresultate der Behandlung der Kaliumferrizyanidhaltingen Abwassers mit inverser Osmose Dátum 1976. okt. A kísérlet sorszáma A betáplált víz mennyisége [l/ó] A tiszta víz hozama [l/ó] A koncentrátum hozama [l/ó] Tiszta víz Koneentr. [l/ó] Nyers víz konc. [mg/l] Tiszta víz konc. [mg/1] Koncentrátum töménysége [mg/l] A tápvízre vonatkoztatott koncent. Ferricianid visszatartás 1 1074 78 996 • 0,078 1 572 16,4 1 768 1,12 98,95 2 772 38 734 0,052 1 572 13.1 1 637 1,04 99,16 3 149 94 55 1,7 1 572 12,5 2 162 1,40 99,2 4 346 78 168 0,47 1 572 — 2 227 1,42 — 5 141 88 53 1,66 1 572 19,6 1 991 1,27 98,75 6 102 90 12 7,7 1 572 16,4 3 275 2,08 98,95 7 143 73 70 1,03 1 310 13 2 437 1,86 99,0 8 149 82 77 1,05 — — — — — 9 08 60 8 7,65 6 516 295 22 162 3,45 95,4 10 126 68 58 1,17 9 362 230 20 296 2,17 97,5 11 108 48 60 0,8 20 950 464 32 833 1,57 97,8 12 59 42 17 2,53 34 372 2292 52 404 1,57 93,1 13 9li 90 6 14,0 1 840 260 14 740 8,0 85,9 14 42 38 4 10,1 16 105 720 47 815 2,97 95,5