Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)

6. szám - Hírek

HLAVAY J.: Vizek ammóniumtartalmának eltávolítása 351 A vasionok kapacitáscsökkentő hatását tapasztalták, de a megkötés folyamatáról nem alkottak képet. Regenerálásra lúgos nátrium-klorid oldatot használtak, és említést tesznek arról, hogy a regenerálás környezetkímélő módozatát is kidolgozták, de részleteket nem közölnek. Az ammóniumionokban feldúsult, többé nem regenerálható zeolitot a mezőgazdaságban kívánják hasznosítani. Sajnos a közölt anyag kevés adatot tartalmaz. Ezért a módszer használhatóságának megítélése nagyon nehéz. Degré (1984) közleményében mázaszászvári zeolitokkal végzett, laboratóriumi méretű ammóniumeltávolítási kísérletek eredményeiről számol be. 0,63—1,00 mm szemcseméretű zeolit frakció adszorpciós kapacitását nagyobbnak találta, mint a többi frakcióét. A kísérletekben felhasznált zeolit tufa klinoptilolit tartalmát röntgendiffrakciós módszerrel vizsgálták meg és 53—54%-nak találták. A kísérletekhez használt ioncserélő oszlopok méreteit és a kimerítés körülményeit az 1. táblázatban foglaltuk össze. 1. táblázat Kimerítés! kísérletek körülményei (Degré, 1984) I. o. II. o. zeolit szemcsemérete [min| 0,03—1,0 1,0—2,5 szűrőréteg vastagsága [cm] 17 21 szűrőanyag térfogata [ml] 40,8 50,4 átfolyási sebesség [m]h] 7 0,8 tartózkodási idő [h] 0,024 0,03 A kimerítés során 2,98 mg/L ammóniumion koncentrációjú oldatból az I. ós II. oszlopba töltött ioncserélő anyaggal úgy távolították el az ammóniumionokat, hogy az elfolyó vízben 0,72 ill. 0,81 mg/L ammóniumion maradt. Az „adszorpciós" kapacitás meghatározásához a kimerült ioncserélő anyagot először sűrített levegővel próbálták regenerálni, ami — természetesen — nem vezetett eredményre. Ezután 1 mol/L NaOH-val regeneráltak, majd a deszt. vízzel történő mosatás után 3,2 mg/L ammóniumion koncentrációjú modell oldattal folytatták a kísérleteket. Eredményeink alapján megállapítható, hogy a Tokaj hegységben bányászott zeolit tufa mellett a Mázaszászvár környékén talált zeolit is alkalmas lehet víztisztítási célokra. 3. Kísérleti rész A Veszprémi Vegyipari Egyetem Analitikai Kémia Tanszékén 1979 óta folynak kísérletek vizek ammóniumtartalmának szelektív eltávolítására természetes zeolit tufa ioncserélővel. A kezdeti laboratóriumi kísérleteket szabadtéri (Békés megye, Doboz község), majd 50 m

3/d kapacitású félüzemi kísérletek (Vác, Buki sziget) követték. A laboratóriumi kísérletek során a Tokaj hegységből származó zeolit tufa klinoptilolit tartalmát por röntgend if fr akciós módszerrel határoztuk meg ós 46—50%osnak találtuk. A kereskedelemben kapható anyagból szitálással három különböző szemcsemóretű frakciót állítottunk elő: 0,5—1,0 mm, 0,2—1,6 mm ós 1,6—4,0 mm. A kísérleteket 2,0 cm belső átmérőjű, 20 cm hosszú ioncserélő oszlopba töltött klinoptilolittal végeztük. Az ioncserélő ÁT-a 40 ml volt, és a kimerítést felülről lefelé irányuló áramoltatással hajtottuk végre. A mérések során csapvízhez kevertünk ammónium-kloridot, és kommunális szennyvizet is tisztítottunk. A vizsgált vizek kationtartalmát az alábbiakban adjuk meg (2. táblázat). 2. táblázat Laboratóriumi kísérletekben tisztított vizek kationtartalma komponens szintetikus szennyvíz kommunális szennyvíz NH

4.+ [mg/L] Na+ [mg/L] IC+ [mg/L] Ca

2+ [mg/L] Mg

2t [mg/L] KOIp [mg/L] pH szuszpendált anyag 12—45 41,3 29,8 82,3 44,0 4,3 7,110—18 39,8 30,8 105,0 41,7 47,2 8,2 178 A kimerült ioncserélő regenerálását 20 g NaCl/L oldattal, felülről lefelé irányuló áramoltatással végeztük. Az oldat pH-ját mésztejjel pH = 12,3-ra állítottuk be. A kísérletek során a következő paramétereket vizsgáltuk: — a klinoptilolit ioncserélő legkedvezőbb ionformája, — az ioncserélő optimális szemcsemérete, — a tisztítandó víz optimális áramlási sebessége, a regenerálás optimális körülményei. Az oldatok ammóniumion koncentrációját 5 mg NH

4+/L értékig a szabványban rögzített fotometriás eljárással, míg ezen érték felett Kjeldahl desztillációt követő sav-bázis titrálással határoztuk meg (Erdey, 1958). A szintetikus szennyvíz esetében az áttörési ammóniumion koncentrációt 2 mg/L-nek választottuk. 4. Kísérleti eredmények A laboratóriumi kísérletek eredményeiből az alábbi következtetések vonhatók le: — a Na-forma klinoptilolit ioncserekapacitása kedvezőbb, mint a kezeletlen vagy a Ca-formáé. . — az ioncserélő optimális szemcsemérete: 0,5— —1,0 mm. — 5 ÁT/h áramlási sebességnél mintegy 35%kal nagyobb áttörési kapacitást mértünk, mint a 15 ÁT/h sebesség alkalmazása esetén. — a regeneráláshoz szükséges NaCl oldat menynyiségét az alábbiaknak találtuk (3. táblázat). 3. táblázat Kimerült ioncserélő regenerálása sóoldattal bemenő lvll

4 + konc. [mg/L] áttörési kapacitás [mg/g] regeneráló oldat ÁT pH ÁT/h eltávolítás 1 %1 17 4,05 20 12,30 5 98,74 27 4,04 10 12,28 7 99,15 45 4,47 12,5 12,30 7,5 98,40