Hidrológiai Közlöny 1980 (60. évfolyam)
12. szám - Dr. Benedek Pál–dr. Licskó István: Mikroszennyezők eltávolítása az ivóvízből
484 Hidrológiai Közlöny 1980. 12. sz. Dr. Benedek P.—Dr. Licskó I.: Mikroszennyezők adagolása a szuszpenzió vízbe jutása után történik. Ha a koagulánst a kolloid szemcsék vízbe jutása előtt adagoljuk, azaz néhány perces, vagy néhány órás „életkorú" pelyhekkel találkoznak a kolloid szemcsék, destabilizálásukra nem kerül sor — ezt mutatják méréseink. Más szavakkal ez azt jelenti, hogy az alumínium-hidroxidok csak a képződésüket követő néhány másodpercben (esetleg egy-két percben) képesek kolloid-destabili-záló hatást kifejteni [29]. A laboratóriumi és félüzemi kísérleteink tehát azt mutatják, hogy a fentebb hivatkozott egvesültállamokbeli tervezési irányelv c) pontjában említett destabilizálás, — ami közel azonos Packham „sweep coagulation" feltételezésével — nem meghatározó a kolloid destabilizálás, és így a lebegőanyag eltávolítás folyamatában. A Packham által feltételezett „sweep coagulation" csak abban az esetben fogadható el, ha a „hosszabb életkorral" rendelkező pelyhek már destabilizált, azaz alumínium- vagy vas-hidroxidokkal körülvett részecskékkel találkoznak a lebegő iszapfelhőben. Ekkor az alumínium-hidroxid pelyhek között ható másodlagos kémiai kötőerők (hidrogénhídkötés, van der Waals erők) következtében létrejöhet olyan kapcsolat, mely a kicsiny pelyhek nagy pelyheken való megkötődésót, vagy a kicsiny pelyhek egymás közötti aggregációját lehetővé teszi. Ilyen formán a Packham féle „sweep coagulation" csak a fém-hidroxidok által már destabilizált részecskék esetében fogadható el. Azonos Zeta-potenciál változás eléréséhez lényegesen nagyobb koncentrációban kell koagulánst adagolnunk abban az esetben, ha a víz kolloid-stabilizálásra alkalmas szerves szennyezőanyagot tartalmaz. Az 5. ábrán a beadagolt koaguláns koncentráció függvényében az oldatban maradó szerves anyag mennyiségét és a kolloidkvázikolloid állapotban maradó koaguláns mennyiségét tüntettük fel. Megfigyelhető, hogy a szerves anyag tartalom és a kolloid-kvázikolloid állapotú fémhidroxid koncentrációjának csökkenése között szoros kapcsolat áll fenn. A kísérleti eredmények alapján a flokkulációt (pehelvképződést) gátló folyamat mechanizmusa a következő: A felszíni vízbe jutó Fe 3 + vagy Al 3 + ionok minden különösebb akadály nélkül átalakulnak vas- vagy alumínium-hidroxid szollá. A vas- vagy alumínium-hidroxid szol részecskéi pozitív elektromos töltéssel rendelkeznek. A papírgyári szennyvizekből származó lignin anyagok (elsősorban lignin-szulfonsavak) olyan funkciós csoportokkal rendelkeznek, melyek vizes közegben negatív jellegűvé válnak. Ezek az anyagok gyorsan, és erősen adszorbeálódnak a pozitív töltésű szol részecskék felületén, még azokon is, melyek már diszkrét kolloid részecskéket burkoltak be. Ennek következtében az eredetileg ppzitív töltésű fém-hidroxid szol részecskék negatív töltéssel rendelkeznek a lignin anyagok adszorpcióját követően. A nagy negatív töltés miatt a szol részecskék között nem tudnak érvényesülni a hidrogén-hídkötés létrehozását szorgalmazó, vagy a van der Waals féle vonzóerők, egyértelműen a Coulomb-féle taszítás dominál. Ezért a kolloid-kvázikolloid rendszer stabilizálódik, a szol-aggregációra (flokkulációra) nem kerülhet sor. Ha növeljük a vas- vagy alumínium-szol részecskék számát, egy bizonyos koaguláns koncentíációnál „elfogynak" a szol-részecskék felületének befedéséhez szükséges lignin-anyagok. Ezek után a további fém-hidroxid képződés részben a lignin-anyagokkal befedett szolrészecskéken indul meg, pozitív irányba tolva el elektromos töltésüket. A beadagolt koaguláns más része pozitív töltésű fém-hidroxid szolt képez, melynek részecskéi «Ü 1 § í? o Irt. "5 5c 50 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 10 75 80 Adagolt Fe 3 +[mg/i] 5. ábra. Maradék koaguláns és szervesanyag eltávolítása Sajó vízben és modell rendszerben Fig. 5. ltesiudal coagulant and removal of organic substance from Sajó River water and the model system © x Fe - Duna vlz+szulfif szenny lúg I (2) x T0C- Duna vlz+szulfit szennylúg © • Fe - Sajó víz © o TOE- Sajó víz
