Hidrológiai Közlöny 1981 (61. évfolyam)

4. szám - Dr. Benedek Pál–Dr. Bulkai László: Víztisztítási eljárások hatásossága a szerves mikroszennyezők eltávolítása szempontjából

167 Hidrológiai Közlöny 1981. 3. sz. Víztisztítási eljárások hatásossága a szerves mikroszennyezők eltávolítása szempontjából DR. BENEDEK PÁL* műszaki tudományok kandidátusa — DR. BULKAI LAJOS* Előző tanulmányunkban a szervetlen mikroszennyezőkkel ós azok ivóvízből való eltávolítási technológiájával foglalkoztunk [1]. A tanulmány bevezető részében meghatároztuk a „mikroszenvnvezők" fogalmát, majd rámutattunk röviden a mikroszennyezők (ivóvíznyerésre szolgáló) felszíni vízkészletbe jutásának lehetőségeire, tehát a mikroszennyezők transzportjára. Látható volt, hogy döntő szerepet játszik a transzportban a szilárd forma, vagyis a lebegőanyagban helyet foglaló mikroszennyezők népes csoportja. A szerves mikroszennyezők rendszerezését is fent hivatkozott előző tanulmányunk tartalmazta [1], Egy részük, mint pl. a fenolok és a tenzidek csakis oldott formában, más részük szilárd vagy oldott formában is előfordulhat a vízben. Ha az oldott forma nem vihető át szilárdba, az oldatból kell azt eltávolítani. Erre az oxidációs és adszorpciós eljárások szolgálnak. Hi/de szerint 1979-ben már több mint 700 különböző szerves vegyületet határoztak meg ivóvízből és ezek csupán 10—-20% -át képezik a víz szervesanyag tartalmának. A 700-ból 22-ről tudják, vagy gyanítják, hogy karcinogén [2]. Az 1. táblázat a Duna és a Rajna néhány szerves mikroszennyezőjét mutatja, összevetve azokat az ivóvízszabvánv előírásaival. Az 1. ábra a különféle szervesvegyület-csoportok egymáshoz való viszonyát mutatja az Alsó-Rajna különböző vízhozamánál [15]. Igen fontos tudni, hogy a vízhozam csökkenésével lényegesen megemelkedhet az egészségre veszélyes szerves vegyületek koncentrációja a folyóban. A felszíni vizeket terhelő oldott szerves szennyezések specifikus meghatározása nehéz, s nem is szükséges a legtöbb esetben. Ezért csoport-meghatározásokat alkalmazunk a gyakorlatban, mint amilyen a BOI, KOI„

s (permanganátos 0

2-fogvasztás), UV-extinkció, TOC (összes szervesszén), vagy az újabban legfontosabbnak tartott DOC (oldott szerves szén) mérőszám. Meg szokták még határozni a DOC-hez használt membránszűrőn fennakadt, tehát a 0,45 mikronnál nagyobb szemcseméretű szilárd organikus szenet (SOC) is. A DOC és SOC együtt teszi ki a TOC-t [3], A karlsruhei (NSZK) kutatóintézet szerint egészségügyi biztonság végett az oldott szerves szennyezők 80%-át kell eltávolítani, s az ivóvízben legfeljebb 1,5 mg/l DOC maradhat a biológiailag rezisztens (nem feltétlenül mikroszennyező) szerves anyagokból [4], Alapos megfontolás után arra a következtetésre jutottunk, hogy a szerves mikroszennyezők ivóvízből való eltávolításáról, mely tanulmányunk közelebbi célja, nem tudunk másképp jó áttekintést nyújtani, csak a felszíni vízből való szervesanyag eltávolítás komplex vizsgálatának keretében. Erre utal az előbbi DOC-probléma 19* * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Központ, Budapest. 1. Szervesanyag eltávolítás koagulációval és szűréssel Fenti kívánságnak, tehát az 1,5 mg/l DOC szintre való szervesanyag-csökkentésnek az ún. klasszikus vízkezelési technológia (derítés, szűrés, klórozás) a legtöbb esetben nem tud eleget tenni, hiszen annak DOC-ben mért szerves anyagot eltávolító képessége csupán 40—60%, s csak a nagy molekulájú oldott anyagokat tudja kivonni. A partiszűrés sem teljesen megnyugtató a maga 60—70% körüli hatásosságával. Ugyanakkor ivóvíz nyerésre szolgáló felszíni vizeink legfontosabbikában, a Dunában a DOC értéke átlagosan 4—7 mg/l között van, sőt a Balaton vizében 15 mg/l-t is mértünk. A szerves szennyezők átfogó osztályozását a 2. táblázatban láthatjuk. Ebből kitűnik, hogy kellemetlen hatású maga a klórozás is. Az emberi szennyezéstől mentes felszíni vízben is jelenlévő huminsavakból, de főként a velük rokon fulvinsavakból, sőt az algák metabolitjaiból is klórozás hatására klórozott szónhidrogének, közöttük tríhalo metánok (THM) fejlődnek, melyeknek daganatkeltő hatását kimutatták. THM keletkezik a derítés-szűrés után vízben maradó szennyvíz-eredetű (pl. ligninszulfonsav) „prekurzorokból" is az utóklórozáskor, hacsak nem gondoskodunk a prekurzorok

1, vagy a felszíni vízben már eleve — a szennyvíz klórozása révén— bennlévő THM-ek aktívszenes visszatartásáról. A derítés és a szűrés elsődleges feladata a szilárd állapotú anyagok eltávolítása a vízből. A derítés során lejátszódó kémiai reakciók (melyek az alumínium- vagy vas-hidroxidok képződésével kapcsolatosak) tanulmányozása során azonban kiderült, hogy a fémhidroxid komplexekbe különféle (főleg az 1000 molekulasúlynál nagyobb) szerves molekulák is bejuthatnak, mégpedig kémiai kötések révén. 1 Ebben a cikkben a „prekurzor" kifejezést szigorúan „trihalometán prekurzor" értelemben használtuk. ^100 éi íí A ••..-.• Lebomloanya Huminsav hlbrvegyOlet 26% • ".'• '— Szulfbnáltszervesvegy. . v .- •:• .V- •. : ; . 1Q

% (nem LS) 1000 Wo Wo WO L

i9^^sav(LS) Vizhozam [mfs] 1. ábra. Az Alsó-Rajna fontosabb szervesanyag komponensei a vizhozam függvényében Puc. 1. BaoKneüiuue opianuuecKue KOMnoHenmbi e eode nuMCHeeo PeÜHa e 3aeucuMocmu om paexoda eodbi Fig. 1. Variations in the main organic pollutants with streamflow along the Lower Rliine