Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)
6. szám - Hírek
350 "HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1906. 66. ÉVF., 6. SZAM A kutatók a nagyüzemi víztisztítás közelítő költségeit is megbecsülték, de ez az adat egyrészt már több mint 10 éves, másrészt a mi hazai körülményeinkre közvetlenül nem alkalmazható, ezért közlésétől eltekintünk. Annak ellenére, hogy fenti megállapításaik egy részét ma már túlhaladták a legutóbbi kutatások eredményei, alapvető megállapításaik ma is feltétlenül helytállóak. Az USA Környezetvédelmi Hivatala által közölt tanulmányban (1971) fólüzemi kísérletek eredményeit foglalták össze. Előzetesen kezelt és aktivált szénen átszűrt biológiailag tisztított szennyvíz ammóniumtartalmát távolították el 93—97%-os hatékonysággal. A regenerálást 0,2 mol/L nátrium-klorid és 1 mol/L kalciumklorid oldattal végezték, amelynek pH-ját mésztejjel 11,5-re állították. A regeneráló oldatból az ammóniát a levegőbe sztrippelték. A regeneráló oldatban összegyűlt ammónium eltávolítására elektrokémiai kísérleteket is végeztek laboratóriumi és fólüzemi méretben. Megállapították, hogy 1 g NH 4 + eltávolításához 35—54 Wh energia kell. Egyetlen oszlopba töltött ioncserélővel kb. 150 ATnyi szennyvizet, tisztítottak meg, míg a kót-oszlopos rendszerrel 250 ÁT-nyi szennyvíznél 97%-os ammóniumeltávolítást értek el. A tisztítandó szennyvíz ammóniumion koncentrációja 12—16 mg/L volt. Hazai, Tokaj hegységben bányászott klinoptilolitot használtak fel Jorgensen és az ELTE munkatársai (1975; 1976; 1979). Meghatározták a különböző ioncsere egyensúlyokat (NH 4+/Na+,NH 4+/Ca 2 +, Ca 2 +/Na +), és laboratóriumi, valamint félüzemi kísérletek alapján azt állapították meg, hogy a klinoptilolit ioncserés és adszorpciós úton köti meg a vízből az ammóniumionokat. A vizsgált ásvány megkötési kapacitását 8 mmol/100 g (1,36 mg/g) értékre becsülik. Végül módszert javasolnak a gyakorlati kapacitás becslésére félüzemi adatok alapján. Liberti és munkatársai (1979, 1981) tengervíz sótartalmát hasznosították a kimerült klinoptilolit regenerálására Bariban felépített kísérleti félüzemükben. A harmadik fokozatú szennyvíztisztítás során 0,6 mol/L NaCl oldattal regeneráltak, ós a regeneráló oldatból az ammóniát levegővel sztrippelték, és a távozó ammóniából ammónium-nitrátot (vagy szulfátot) nyertek. Mintegy 40 000 ÁT-nyi víz kezelésének tapasztalatairól számolnak be közleményükben. Semmens és munkatársai (1977) biológiai eljárást dolgoztak ki a kimerült klinoptilolit regenerálására. Nitrifikáló baktériumok segítségével az ammóniumionokból oxigéndús levegőben nitrátot állítanak elő úgy, hogy a semleges pH értéket szóda adagolásával állítják be. A biológiai regenerálás sebességét a nitrifikálás sebessége határozza meg. Ha a levegőztető tankban az oldat oldott oxigén koncentrációja 6 mg/L felett volt, a nitrifikálás 2 h alatt végbement. Mintegy 40 kimerítési és biológiai regenerálási ciklus után megállapították, hogy a klinoptilolit ioncsere kapacitása nem csökkent. Klieve és Semmens (1980) különböző előkezelés után vizsgálták a természetes zeolitok] ammóniumion ioncserélő kapacitásait. A klinoptilolit mellett erionitet, mordenitet és phillipsitet használtak, és megállapították, hogy a phillipsit kapacitása közel kétszerese a klinoptiloliténak, de gyenge mechanikai stabilitása miatt technológiai célokra nem alkalmazható. Lúggal, salétromsavval és gőzzel való kezelés kevésbé, míg hőkezelés (600 °C, lh) jelentősen javította az ioncsere kapacitást. Számos közleményben találkozhatunk még a klinoptilolit alkalmazásával vizek ammóniumtartalmának eltávolítására. Ezekben az eddigiekhez képest újabb eljárást vagy módszert nem ismertetnek, ezért részletes tárgyalásuktól eltekintünk (Breck, 1974; 1980; Dyer, 1984; Wilson, 1975; Suhr, 1975; Johnson, 1974; Hees, Suzuki, 1984). Francia kutatók laboratóriumi és félüzemi kísérleteket végeztek 1—3 mg/L ammónium eltávolítására ivóvízből (Gaspard, 1983). Megállapították, hogy a klinoptilolit ioncserélő kapacitása elsősorban a tisztítandó víz ammóniumtartalmától, másodsorban a vízben lévő kalciumionok koncentrációjától függ. A gyakorlati kapacitást 0,06— —0,108 mmol/g értéknek találták. Sóoldattal regeneráltak és 750 AT-nyi oldat átbocsájtása után érték el a 0,5 mg/L áttörési koncentrációt. 30 000 m 3/d kapacitású üzem tervezését és építését javasolták. 2.3 Hazai kutatások eredményei Hazánkban tudomásunk szerint jelenleg nincs üzemi méretű nagy teljesítményű ioncserélő berendezés ivóvíz ammóniumtartalmának szelektív eltávolítására. A hazai kutatások összefoglalása azért nehéz, mert a különböző kutatóhelyek vagy vízművek szakemberei nem a mindenki számára elérhető hazai vagy külföldi folyóiratokban publikálják eredményeiket, hanem esetenként belső használatú kutatási jelentésekben. Ezért az eddig végzett kutatások eredményeit csak az V. Országos Vándorgyűlés X. Vízminőségi szemináriumán elhangzott előadások alapján ítélhetjük meg. Az FTV kutatói mélységi vizekből távolították el az ammóniumionokat (Buttinger és Fánczi, 1984). A kísérleteket az FTV által tervezett és kivitelezett, ún. helyszíni vizsgáló berendezéssel végezték, üzemi körülményeket megközelítő adottságok mellett. A vizsgált technológiákat Buttinger (1984) alapján az alábbiakban ismertetjük: a) ,,vegyszeres" ammóniummentesitési eljárások Gáz és vastalanító berendezés alkalmazásával a kezelt víz vasiontartalma 0,2 mg/L alatt maradt, ammóniumtartalma nem csökkent. KMn0 4 adagolásával nem jutottak jobb eredményhez. Ezt követően „bedolgozott", nyomás alatti kvarchomok szűrőt helyeztek a technológiai folyamatba, de a víz ammóniumtartalma nem csökkent. b) ammóniummentesítés természetes ásványi anyaggal 2—3 mm szemcseméretű zeolitot használtak, amelyről korábban megállapították, hogy 0,3— —0,49 g NH 4+/kgzeolit ioncsere kapacitással rendelkezik. Azt tapasztalták, hogy az ammóniumion koncentráció csökkenése mellett a nyersvíz keménysége megnövekedett. Az optimális üzemelési paramétereket az alábbiakban foglalták össze: — töltetmagasság: 1,2—1,8 m — áramlási sebesség: 3—9 m/h — kimerülési ciklus: 20—24 h.
