Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)

6. szám - Dr. Toókos Ildikó: Vegyszerek alkalmazása a szennyvíztisztítás

268 Hidrológiai Közlöny 1982. 6. sz. Toókos 1.: Vegyszerek alkalmazása és -OH H0(-A1—0)„—Al( 1 OH ,OH fae( ^)Fe(—O—Fo)„—OH \ í b) A kettősréteg repressziója A Gouy—

Stern elmélet értelmében a kolloidok destabilizálása elérhető a kettősréteg diffuzitásának és ezáltal az elektrokinetikus potenciálnak a csökkentésével. (A közismert kisózási jelenség.) A gyakorlatban azonban ez a módszer szennyvíztisztításra nem használható. c) Hídképző mechanizmus Nagymolekulájú szerves és szervetlen, természetes és mesterséges polielektrolit jellegű vegyületek képesek a kolloid részecskék aggregálódását előidézni úgy, hogy mintegy hidat képeznek közöttük. Ez a hídképző hatás főleg az aggregátumok újradiszpergálását, akadályozza meg és elősegíti a csapadék hatékonyabb, gyorsabb elválaszthatóságát. A szennyvíztisztításban használható vegyületek aktív csoportjaikat illetően kationosak, anionosak, semlegesek vagy ezek kombinációi. A legáltalánosabban használtak a kationos polimerek. A polielektrolitok vizes oldata disszociált formában tartalmazza a makroiont és a kis méretű ellenionok tömegét. A makromolekula hosszú, rugalmas láncának elhelyezkedését az ionos kölcsönhatások határozzák meg. A töltés növekedése a polimerion egyre erősebb kitágulását okozza. A kolloid részecske és a polielektrolit molekula kapcsolódásában döntő szerepe az elektrosztatikus erőknek van. d) Töltés semlegesítési mechanizmus A töltés semlegesítési mechanizmus ionok és molekulák specifikus adszorpcióján alapul. Ebben a folyamatban az oldatba kevert, általában töltéssel bíró, atomos méretű anyagok erőteljes adszorpciós tulajdonsága révén a kolloid részecske felületi töltése semlegesíthető. Egy ilyen típusú szennyvíztisztító folyamat megtervezése során fontos tudni, hogy a két fő lépésnek, a részecske destabilizációnak és a részecske vándorlásának (szállításának) mennyi az időszükséglete és az egész folyamat szempontjából melyik lépés a sebesség meghatározó. Al és vassókkal végzett kísérletek azt tanúsítják, hogy a részecske vándorlási lépcső lassabb, mint a destabilizációs lépcső. Tehát a részecske vándorlás fizikai folyamata határozza meg a koagulációs folyamat sebességét, miközben a kémiai és elektrosztatikus tényezők, a szállítás hatékonyságától függően a részecskék agglomerációját befolyásolják. Nyers házi szennyvizek vegyszeres kezelése Több szerző és szennyvíztisztítási kézikönyv adata alapján, a szennyvíz szennyezőanyagainak mérettartományát és az elválasztási lehetőséget az 1. ábrán szemléltetjük. Bár a szennyező komponensek anyagi természete döntő, mégis általános érvényűnek lehet tekinteni azt, hogy mintegy 10—lOOjum mérettartomány alatt, az elválasztás csak komplikált módszerekkel, berendezésekkel valósítható meg. Ezek gyakorlati nagyüzemi alkalmazása messze meghaladja még a belátható jövő lehetőségeit is. Ugyanakkor a nagyobb problémát okozó szennyező anyagok a kisebb mérettartományba tartoznak. (Űgy is lehet fogalmazni, hogy azért okoznak problémát, mert a kis mérettartományba tartoznak.) Mindez szükségessé teszi, hogy ezeket a kis részecskéket nagyobb agglomerátumokká alakítsuk és így adjuk át az egyszerűbb fizikai elválasztó módszereknek. A szennyvízkezelő gyakorlat a szennyvizekben levő — egyedi esetektől eltekintve, — negatív töltésű kolloid részecskék destabilizálójához az előbbiekben ismertetett mechanizmusok közül az a) és d) esetet használja főként. Ez a két mechanizmus lényegében egymás mellett, egymást kiegészítve játszódik le. Előfordul még a hídképző mechanizmus, de a polielektrolitok egyedüli alkalmazása, márcsak magas áruk miatt sem nagyon szerepel. Ezeket inkább kis koncentrációban fémionokkal együtt, segédderítőként használják. A pelyhek növekedését, a növekedés sebességét kedvezően befolyásolják, a pehely sűrűség nő és a kialakult pelyhek stabilabbak, jobban ellenállnak a keverés közbeni nyíróerőnek. A vegyszeres szennyvízkezelés megtervezéséhez, a folyamatot irányító paraméterek optimális értékeinek megállapítására elengedhetetlenek a kísérletek. Ezekkel elsősorban a jelenség kémiai paramétereire, vagyis a következő fő kérdésekre kell választ kapni: a koaguláció és az ezt követő csapadék-víz elválasztás szempontjából optimális vegyszerfajta; az adagolt mennyiség; pH függés. Vegyszerfajta Házi szennyvizek vegyszeres kezelésénél a kísérleti tapasztalatok szerint az alumínium és vas-sók, 1. ábra. A szennyezőanyagok mérettartománya és az elválasztási lehetőségük Puc. 1. JJuana30Hbi KomieHmpaiiuu 3aepn3HHioiifux eeeetijecme u e03M0Mcn0cmu cenapupoeamiíi Abb. 1. Massbereich der Verunreinigungsstoffe und ihre Trennungsmöglichkeiten