Hidrológiai tájékoztató, 1977
Timár Mátyás: A Szentendre Papsziget-i strandfürdő hévízkút vizének vastalanítása
3. A hévízkút vizének vastalanítási technológiája A hévizet búvárszivattyú nyomja az állóhengeres savtalanító tartályba. A nyersvíz ejtősugaras permetezéssel lép be a tartály terébe, a felső részén elhelyezett körgyűrű idomból, majd az 5 db tálcán cseppekre bontva halad lefelé, míg a légtartályból nyomáscsökkentőn keresztül elvett levegő, a tartály alsó részén lép be és a vízcseppekkel szemben, fölfelé áramlik. A hévízből a nyomás alatti levegőztetés hatására kiváló C0 2 gáz, a tartály felső lefúvó vezetéken lép ki. A víz az alsó részben gyűlik össze, ahonnan az elvételi csonkon lép ki és nyomóvezetéken keresztül jut a szűrőtartály felső terében levő kör alakú vályún átbukva, a szűrőrétegre. A bevezető csőben és a szűrőtartály felső terében még esetleg kiváló széndioxid és fel nem használt levegő eltávolítására szolgál a beépített légtelenítő vezeték. A víz a szűrőanyagon áthaladva: egyrészt megtisztul a vashidroxid pelyhektől; másrészt a FERMÁGÓ megköti az agresszív szénsavat, jut a szűrőlapon elhelyezett szűrőgyertyákon keresztül a tartály alsó terébe. A szűrő után állványcsövön halad át a víz. Az állványcső bukószintje biztosítja: azt, hogy a szűrőt üzem közben ne lehessen akaratlanul leüríteni; a szűrőréteg felett mindig maradjon némi vízréteg, mely vízpárna biztosítja, hogy: 1. a szűrőbe érkező víz ne bontsa meg a kavics felületét; 2. a szűrőanyag hézagjaiba ne jusson levegő; 3. a szűrő utáni csőszakaszban mindig telt szelvénnyel haladjon a víz. Az állványcső utáni vízszintes szakaszba vízmérőt építettek be. A tisztított víz ezután műanyag csővezetéken keresztül jut a medencébe. Állandó üzemben, a technológia elején a belépő víz hőmérséklete: 45 C°, a kilépő tisztított víz hőmérsék' lete: 44 C° 3.1 Savtalanító tartály A hévízkút vize hidrogénkarbonátokhoz kötött kétvegyértékű vasat tartalmaz, melynek eltávolítása levegővel történik. A levegő oxigénjének hatására a vízben oldott állapotban levő kétvegyértékű vasból [Fe(HC0 3) 2] (vashidrogénkarbonát) háromvegyértékű, vízben roszszul oldodó vashidroxid [Fe(OH) : l] pelyhek keletkeznek, melyek ülepítéssel és szűréssel távolíthatók el. A hazai gyakorlatban a levegő bevitele a vízbe, általában levegőbekeverő idomban történik, majd a szűrő tartályba való bevezetés előtt a vizet légkiválasztó edényben kell átvezetni max. 2 mg/l vas tartalomig. Mivel esetünkben a nyersvíz vastartalma jóval meghaladja a fenti értéket (6 mg/l) és agresszív széndioxid tartalma is nagyobb a 10 mg/l értéknél, ezért a légbefúvás helyett intenzívebb levegőbevitelre volt szükség. így alakult ki a saját tervezésű, újszerű savtalanítóoxidáló tartály, mely egyesíti magában: a nyomás alatti levegő adagolást fölös mennyiségben; az ejtősugaras permetezést; a csörgedeztetést; a légkiválasztást. és bizonyos fokú ülepítést; A tartály felső terében levő körgyűrű idom furatain belépő nyersvíz sugár a terelőkúppal középre terelt csökkent nyomású, nagyobb sebességű levegőárammal találkozik. Az egymáshoz képest excentrikusan beépített csepegtető tálcákon cseppekre bontott vízmennyiséget négyszer-ötször járja át az áramló levegő. A hévíz és levegő ellenáramban történő vezetésnél a levegő C0 2 tartalma a belépő nyersvíz térségében a legnagyobb. A víz felé haladva egyre frisebb levegővel találkozik, ezáltal a szabadszénsav tartalma csökken és a ferro (Fe + +) vas egyre intenzívebben oxidálódik a már vízben oldhatatlan ferri (Fe + + + ) vassá. A savtalanító tartályba belépő víz sebessége: v= 1,23 m/sec. Q = 350 l/p = 21 m 3/ó, és F = 0,0047 m 2 szabad nyílás esetén. A tartályon áthaladó levegő sebessége: (függőleges irányban!) v = 0,09 m/s. A víz minimális tartózkodási ideje a tartályban: 18,5 sec. (A szakirodalom 15—20 sec-ot ír elő a légbekeveréstől a szűrőbe történő belépésig.) Itt a minimális tartózkodási idő közel 25 sec, mert a tartály alján bizonyos kis ülepítés van, és a szűrőtartályt a légoxidációs tartállyal mintegy 5,8 m hosszú csővezeték köti össze. Levegőszükséglet az oxidációhoz: 21 m 3/ó. A vastalanítás reakcióegyenletéből következik, hogy négy gramm atomsúlynyi vasat tartalmazó vashidrogénkarbonát oxidálásához egy gramm-molekulasúlynyi, tehát 22,4 1 normál állapotú (0 C°-os 760 Hgmm nyomású) levegő szükséges. A számítások szerinti levegőszükséglet = 0,0672 m 3. 3.2 Szűrés Szűrőtartály adatai: MÉLYÉPTERV ZE típusú nyomás alatt működő zárt szűrőtartály. A vastalanítás lúgos kémhatású közegben könnyebben megy végbe. Mivel a vastalanítás folyamata közben C0 2 szabadul fel (ami a vizet savassá és agreszszívvá teszi), ennek megkötéséről, illetve eltávolításáról is gondoskodni kell. E két szempont indokolja, hogy a szűrőanyagba kémiai savtalanító anyagot keverjünk, erre a célra nálunk a FERMÁGÖ szűrőanyag a legalkalmasabb. A FERMÁGÓ égetett zúzott magnezit, éles szemcséjű zúzott kvarccal keverve. A zúzott kvarc szerepe az, hogy visszaöblítéskor letisztítsa a FERMÁGÓ szűrőanyag felületét a rárakódott vas szennyeződéstől és így állandóan tisztán és aktívan tartsa. Ezáltal a FERMÁGÓ állandóan kopik, a fogyás évenként fcb. a töltet felének 5%-a, ezért mindig kell tartalékról gondoskodni. A vízből kiszűrt szennyeződés először a szűrő felületét lepi el, majd fokozatosan behatol a szűrőanyagba. Ennek következtében a szűrőanyag ellenállása fokozatosan nő, egyre nagyobb a nyomás, több energia szükséges a szűrőrétegben való átjutáshoz. A keletkező vashidroxid Fe(OH) 3 mennyisége: 1 Fe 2(HC0 3) 2 4 Fe(OH) 3 | 4-55,8 mg -*• 4-106,8 mg 1 mg/l Fe+ + ion oxidálásakor 4-55,8 4-106,8 vashidroxid keletkezik. G =-= 1,9 mg/l ~ 2 mg/l [Fe(OH 3) J ] Tehát a 6 mg/l vasból 12 mg/l (12 gr/m 3) kiszűrendő Fe(OH) 3 keletkezik. Szűrési sebesség: Q 21 m 3/ó = 6,6 m/ó — 7m/ó. F 3,14 m 2 A szűrő 1 rn 2 felületére tehát: 7-12 = 84 g/óm 2 vasoxid jut. Ha a szűrőfelület terhelhetőségére a 0,5—2 kp/m 2 érték közül 1250 g/m 2 értéket engedünk meg, akkor '1250 84 ; 14,88 órát kapunk, azaz a szűrőt 14 óránként kell öblíteni. A szűrő öblítését vízzel és levegővel végezzük. Az alulról bevezetett levegő a szűrőréteget fellazítja, felrázza és eközben az intenzív vízáram — ugyancsak alulról — a szemcsék körül és a szemcsékről a szennyeződést lemossa. öblítő levegő szükséglet: 188,4 m 3/ó, nyomása: 0,60—1,00 att. 36
