Hidrológiai tájékoztató, 2016
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Devecseri Mátyás: Törésponti klórozáson alapuló technológia üzemoptimalizációja
szabad aktiv klór összes aktív klói —NH4-N 1. ábra. Példa törésponti görbére - helyszíni mérés A klórt hypo formájában juttattam a vízbe. A tanszéki laboratóriumban és a helyszíni vizsgálatok során is három paraméter mérése történt: ammónium-ion, szabad aktív klór és összes aktív klór, fotometriás módszerrel, a vonatkozó szabványoknak megfelelően (ammónium-ion MSZ ISO 7150-1:1992, aktív klór MSZ 448-25:1981). A töréspontok megtalálása után a reakciókinetikai görbék felvétele történt helyszíni kísérlettel. Ezzel az ammonium eltávolításának időbeli alakulását vizsgáltam. A klórozási folyamat adott idő utáni leállításához aktív szénport kevertem a vízbe, majd ennek 0,45 pm pórusméretű membránon történő átszű- rése után mértem a már említett paramétereket. Kétféle C1:N arányt használtam, egyik a törésponti görbék felvételénél optimálisnak bizonyult arány, a másik egy megemelt klórmennyiséggel történő mérés. A nagyobb arányú klóradagolás esetén rövidebb kontaktidő szükséges az ammonium eltávolításához, ha hosz- szabb időt hagyunk, akkor kevesebb vegyszer adagolása is elegendő. E két stratégia közül mint döntő érv vizsgáltam a keletkezett melléktermékek mennyiségét. A THM mérése az üzemeltető laboratóriumában történt MSZ 1484 5:1998 7.3 szakasz szerint, az AOX mérése külső laboratóriumban történt, az MSZ EN ISO 9562:2005 szabványnak megfelelően. Eredmények Az I. település vizének ammónium-ion tartalma határérték körüli, a II. településen közel 1 mg/1. A töréspont mindkét esetben az elméleti, sztöchiometrikus aránnyal közel megegyező lett, ami azt jelenti, hogy az ammonium mellett nincs jelen más anyag, ami a klórral reagálva lényegesen növelné a technológia vegyszerigényét. A reakciókinetikai vizsgálatokból kiderült, hogy 30, ill. 20%-os klórdózis emeléssel a teljes folyamat az eredeti idő harmada alatt játszódott le. Más szóval, ha a vezetékek (és kontakttartályok) kialakításával és az adagolás helyének megfelelő megválasztásával elegendő tartózkodási időt biztosítunk, számottevő vegyszer- költséget takaríthatunk meg. A két stratégia között a keletkezett melléktermékek alapján (ezen nyersvizek esetén) számottevő különbség nem volt tapasztalható. Az üzemi szintű klóradagolásra a jelenlegi adagolási pontok helyén nem változtatva adtam javaslatot, a tartózkodási idők ismeretében. Az üzemi szintű vegyszerigény eltér a poharas kísérletek eredményétől, mivel a technológia csőhálózata nem tekinthető tiszta csőreaktomak, ami matematikailag megegyezik a kísérleteinkkel. Az eredmények megfelelő adaptálásával és saját tapasztalatok alapján az üzemeltető beállította az optimális adagolást. Az optimalizálás után helyszíni mintavételek és vizsgálatok történtek az ammonium eltávolítás igazolására, az aktív szén adszorber előtti maradék szabad aktív klór értékére és a technológia különböző pontjain mérhető melléktermék koncentrációkra. A poharas kísérletek során mért THM értékek jól közelítették az üzemi szintű klórozás során keletkező THM aktív szén adszorber előtt mérhető értékét. A II. esettanulmány területen az adszorberek THM és AOX eltávolító hatása minimális volt, amit okozhat a töltet kimerülése, új telepek esetén a célra alkalmatlan töltet használata. Az AOX koncentráció a THM 3-7-szerese volt Az üzemeltetők gyakran csak a THM mérést végzik el, az ajánlott érték viszont AOX tekintetében is 50 pg/1. Az utóklórozás jelentősen növelte a melléktermékek mennyiségét, ezért az előklórozás optimalizálása mellett érdemes vizsgálatokat végezni a víz THM és AOX képződési potenciáljáról (24/48 óra alatt, várható vízkor szerint), hogy becslést adhassunk a fogyasztóknál várható melléktermék koncentrációkra. Összefoglalás Konklúzióként elmondható, hogy az optimális klóradagolás megállapításához, a nyersvíz minőségének és a technológia kialakításának különbségei miatt, minden vízműtelep esetén szükséges elvégezni a törésponti és reakciókinetikai vizsgálatokat. A technológia megbízható üzemeltetésének kulcsa a megfelelő C1:N arány és kontaktidő mellett a jó minőségű aktív szén adszorber és az ezen való megfelelő tartózkodási idő biztosítása. Kontakttartály beépítésével növelhető a reakcióidő, ebben törekedni kell a dugószerű áramlás elérésére. Frekvenciaváltós szivattyúk beépítésével a tartózkodási idő utólag is szabályozható. Ez egyben lehetővé teszi a szakaszosról a folyamatos üzemre való áttérést kisebb telepek esetén is. A mennyiségarányos klóradagolásról érdemes a maradék klór alapján történő adagolásra áttérni, az online mérőműszerek rendszeres kalibrációja azonban ebben az esetben elengedhetetlen. Az utóklórozás nagy mennyiségű THM és AOX képződést eredményezhet. Ezt megelőzendő megfelelő aktív szén adszor- berrel el kell távolítani a szerves prekurzorokat és kerülni kell a túlzott vegyszeradagolást. Ha ez sem elegendő, egyszeri nagy dózis helyett a hálózat több pontján történő fertőtlenítőszer adagolás javasolt, vagy alternatív fertőtlenítőszer pl. klór-dioxid használata. Köszönetnyilvánítás A dolgozat elkészítéséhez nyújtott segítséget köszönöm konzulensemnek, dr. Laky Dórának és a lelkes csapatnak, akik a mérésekben segítettek. ’ A 2015. évi Lászlóffy Woldemár diplomamunka pályázaton Mse mesterképzés kategóriában dicséretet nyert pályamunka kivonata. 25
