Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)
3. szám - Öllős Péter: Klór-dioxid alkalmazása az ivóvíztisztításban
öllős P.: Klór-dioxid alkalmazása 181 Klór-dioxid alkalmazása az ivóvíztisztításban Öllős Péter Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat 1088 Budapest, Reviczky u. 4. Kivonat: Az ivóvíztisztításlioz alkalmazható oxidálószerek sorában a klór-dioxid szerepe nő. Az ilyen irányú fejlődést elsősorban n nyersvíz fokozódó szennyeződése idézi elő. Az USAban kb. 85, Európában több, mint 400 vízmű alkalmaz klór-dioxidot. A tisztítórendszer elején adagolva, az oxidálás fő célja a szerves kötésű vas- ós mangánvegyületek oxidálása, a fenoieredetű íz- ós szaganyagok oxidálása, egyes színanyagok eltávolítása ós bizonyos mértékű előfertőtlenítós lehet. A tisztítórendszer végén a fertőtlenítés céljából adagolva, a vízelosztó hálózatban a klórnál stabilabb maradók oxidálószer jelenléte biztosítható. Az európai vízművek tapasztalatai szerint a helyszínen előállított klór-dioxid költsége a gázalakú klór előállítási költségénél 3—3,5-szörte nagyobb. Kulcsszavak: víztisztítás, klór-dioxid, oxidálás 1. Bevezetés Az ivóvíztisztításban (és a szennyvíztisztításban) a szerves anyagok oxidálásakor keletkező oxidációs termékek elkülönítésére és azonosítására vonatkozó szakirodalom még jelenleg is viszonylag kevés. A kutatások zöme az oxidálószer-adag meghatározására irányul, amellyel valamely szerves vegyület koncentrációja az analitikai úton észlelhető, a szabvány által megengedett határ alá csökkenthető. Altalánosságban azonban még nem felismert, hogy a szerves vegyületből olyan közbenső oxidációs termékek is keletkezhetnek, amelyek az eredeti szerves vegyület kimutatására alkalmas analitikai technikával nem is észlelhetők, ugyanakor közegészségi gondot okozhatnak. 1974 óta, amikor Rook a huminsavtartalmú tisztítandó ivóvíz klórozásakor keletkező kloroformot kimutatta, a szerves oxidációs termékek keletkezésére és sajátosságaik felderítésére vonatkozó kutatások felgyorsultak és szélesebb körűvé váltak. A nyersvízben az oxidálandó szerves anyagok koncentrációja általában kicsi. Oxidációjuk során más, még kisebb koncentrációjú vegyületek keletkeznek. Meghatározásukhoz kiindulásul — a vegyületek vizes oldatban való jelenlétét, — az oxidálószer kis koncentrációját, — a viszonylag rövid kontakt időt, — a szabályozás nélküli pH-állapotot stb. kell figyelembe venni. A tanulmányhoz elsősorban a [1., 12., 13., 10., és 2.] szakirodalmat és finnorzági tanulmányutamat [3] tekintem alapnak. 2. Az oxidálószerek összehasonlítása Az ivóvíztisztításban alkalmazott oxidálószerek oxidálóképessége az 1. táblázatban adott redox reakciók alapján hasonlítható össze [5]. A redox potenciál kifejezi, hogy valamely atom, ion, molekula vagy vegyület relatíve milyen mértékben képes elektronokat veszíteni, miáltal nagyobb oxidáltsági állapotra jut. Ha az A anyag redox potenciálja a B anyagénál nagyobb, akkor a B anyag az A anyag jelenlétében oxidálódik. Valamely oxidálószer relatív helyzete a táblázatban, annak más anyagokkal szembeni oxidálóképességét fejezi ki, de nem utal arra, hogy 1. táblázat Oxidálószerek redox potenciálja Reakció Redox potenciál (Volt, 25 °C) O a + 2H + + 2e=O s + HjO 2,07 Mn07 + 4H+ +3e=Mn0 2 + 2H„0 1,68 Mn07 + 8H + + 5e=Mn 2+ + 4HX> 1,49 H OC1 - + H + + 2e= Cl + H,0 1,49 Cl 2 + 2e=2Cl~ 1,36 0 3 + H 20 + 2e=0 2 + 20H1,24 C10 2 (gáz) + e=C107 1,15 C10 2(aq) + e=C107 0,95 0 2 + 2H„0 + 4e=40H — 0,40 — az egyik anyag milyen sebesen oxidálja a másikat és hogy — az oxidációs reakció milyen mértékben játszódik le (közbenső vagy végterméket — C0 2, H,0 — eredményez-e). A jövő szempontjából rendkívül fontos felismerni, amit a különböző oxidálószerekhez tartozó oxidációmechanizmusok egyre egyértelműbben bizonyítanak, hogy elég ritka az az eset, még erős oxidálószer (pl. ózon) esetében is, amikor a szerves vegyületek a víztisztítási feltételek mellett teljesen szén-dioxiddá és vízzé oxidálhatók. Ebből az is következik, hogy az ózonnál kisebb oxidációs potenciálú víztisztító oxidálószer éktől (mint pl. a klór, klór-dioxid) nem várható, hogy a szerves anyagokat
