Hidrológiai Közlöny 1985 (65. évfolyam)

3. szám - Dr. habil Harry Kittner–Ludwig Seyffert: Az aktívészén-por az ivóvíztisztításban - Dr. Szigyártó Zoltán: Gyakorlati módszerek a nempermanens viszonyok közötti vízhozam meghatározására

152 Hidrológiai Közlöny 1985. 3. sz. Dr. H. Kittner—L. Seyffert: Az aktívszén-por rumot. Döntő előnye az oxidációval szemben a káros anyagok vízből való tényleges eltávolítása, pl. az eltávolítási hatás lipofil anyagoknál 70—100%. A porszén alkalmazása Az aktív szén alkalmazása két fő eljárásra tagozódik. Egyrészt isnjerjük a szemcsés aktív szénen (GAC) át történő szűrést, másrészt pedig a porszén alkalmazását, amelyre a jelen tanulmány vonatkozik. Ebben az esetben az aktív szenet finomra őrölt formában adagolják a vízbe és az ivó víztisztításhoz megfelelő százalékarányban, megfelelő kontakt idő megválasztásával alkalmazzák. Ennek az eljárásnak az előnye a berendezés csekély ráfordításában jelentkezik, mert]ellentétben a szemcsés aktív szénnel, nincs szükség külön tisztító fokozatra. Az adszorpciós folyamathoz az aktív szén minimális szemnagyságára van szükség. Hátrányos az aktív szónadag nyersvízbe való adagolása és a szuszpendált porszén vízből való teljes eltávolítása. Az utóbbi évtizedben a szemcsés aktív szén alkalmazása állt az előtérben. A porszenes eljárás kedvező hatásai — amelyek a hiányzó adszorptív és technológiai ismeretekből erednek — eddig még nem találtak megfelelő figyelemre, gyakorlatban inkább visszautasításra talált. Ezért kísérletek alapján az adszorpciós- és fázisszétválasztási folyamatot befolyásoló tényezőket kell meghatározni, a továbbiakban pedig méretezési módszert kell feliállítani. A nyersvíz minőségétől és a meglévő porszén-adagoló berendezésekből kiindulva megállapítható, hogy a porszén akkor alkalmazható gazdaságosan, ha időnkénti adagolására van szükség és a porszén hozzáadása a meglévő technológiával valósítható meg. Jellemző alkalmazási esetek a következők: — a speciális nyersvíz-minőségi határértékek csak időnként lépik túl a határt, pl. völgyzárógátas tározáskor, ahol a biológiai aktivitás miatt időnként szag- és ízterhelés jelentkezik, — havária-helyzet, pl. a káros anyagok a talajvizet és a partiszűrésű vizeket elszennyezik, — állandó minőségromlás esetében a porszén — mint átmeneti megoldás — a későbbi szemcsés szén alkalmazásáig használható. Ezen célkitűzések megvalósításához az NDK-ban széleskörű programot dolgoztak ki, félüzemi és főkiviteli kísérleteket végeztek. Adszorpció-kinetikai szemléletek a porszénnel kapcsolatban Az adszorpció folyamata általában a következő részekre tagolható: — az eltávolítandó anyag szállítása diffúzió és konvekció által, — az adszorpció filmdiffúziója az adszorbens-folyadék határfilmen keresztül, — szemcsediffúzió, azaz molekulák szállítása az adszorbens belső felületére, — esetleg fellépő deszorpciós jelenségek, valamint az adszorbeálható szerves anyagok részbeni biokémiai lebontása. Az egyes adszorpciós mechanizmusok hatásának értékelése során porszén esetében az oldatban történő szállítás és a filmdiffúzió határozzák meg a folyamatot. Ez azt jelenti, hogy a hidraulikai viszonyok, valamint a szénpor granulometrikus elosztása döntő tényezővé váltak. Porszén alkalmazásakor — amint azt a következőkben vázolt néhány kutatási eredmény bizonyítja — mindenkor differenciált hidraulikai és adszorpciós folyamatok lépnek fel. A szénadag és a kontaktidő befolyása, a 2. ábrán ábrázolva, világosan és könnyen értelmezhető. Fokozott szénadagolással az adszorpció növekszik, ami egyértelműen elősegíti a tisztítási hatást. A kontaktus ideje ellenben csak az első 10-15 percben gyakorol nagy adszorpció-sebesség által jellemzett befolyást. A további hatásnövekedés csekély, clZäZ 9) filmdiffúzió, a szén külső felületén való lerakódás lényegében lezártnak tekinthető és a szemcsediffúzió, ellentétben a szemcsés szénnel, minimális (2. ábra). További, különösen szénpor esetében fontos szempont az adszorpció befolyásolása a technológiailag feltételezett pelyhesítő-anyag alkalmazásával. Míg a modellv ízzel végzett vizsgálatok esetében egyértelműen a pelyhesítőanyagok negatív hatását állapították meg, ez a hatás a nyersvízkel történő vizsgálatoknál nem igazolódott. Á pelyhesítési és adszorpciós folyamat során azoknál az egymásra rakódó anyagoknál, melyeket a szokásos összegmeghatározási módszerrel állapítottak meg, nagyobb eltávolítási hatás jelentkezett. Tehát a porszenet a pelyhesítőszer adagolása előtt kell adagolni, hogy elkerülhessük az adszorpció-csökkenést, szemben az egyedüli szénadagolással. Ennek a szempontnak a figyelembevételével a porszén és a pelyhesítőszer közös adagolása pozitívnak becsülhető, inert — számos mikroszennyeződés, amelyek kolloid részecskékhezkapcsolódnak, ill. azokhoz tapadnak a pelyhesítőszer hatására eltávolíthatók, — a pelyhesítőszer alkalmazása a víz szín-mértékét egyértelműen javítja, — a szénleválasztás tökéletesebb és az analitikát a szénrészecskék nem zavarják, — azokat a szerves anyagokat, amelyeket avíz tartalmaz és amelyek molekulanagyságuk vagy elektromos töltésük miatt adszorpcióval nem távolíthatók el, ezzel a kombinációval a vízből eltávolíthatók. Az aktív szón jobb eltávolítása érdekében alkalmazott pelyhesítőszerek, pl. stipixtermékek, aktivált kovasav, az adszorpcióra nagyságrendi hatást nem fejtenek ki. 1. ábra. A mikroszennyeződés eltávolítás eljárásai