A Magyar Hidrológiai Társaság XXIV. Országos Vándorgyűlése (Pécs, 2006. július 5-6.)

2. szekció: A VÍZIKÖZMŰVEK HELYZETE - Laky Dóra, László Balázs, BME VKKT: Arzén eltávolítása ivóvízből a koagulásiós/flokkulációs technológia alkalmazásával - alapozó laboratóriumi kísérletek

4. Összefoglalás, következtetések A laboratóriumi batch kísérletek eredményei alapján megállapítottuk, hogy a három vizsgált koagulálószer (vas-klorid, alumínium-szulfát, Bopac) mindegyike alkalmas az arzén koncentrációjának határérték (10 ug/L) alá történő csökkentésére. A koagulálószerek közül a FeCl

3 bizonyult a leghatékonyabbnak, a Bopac és az Al

2

(SO

4

)

3 hatékonysága között számottevő különbséget nem tapasztaltunk. A koaguláció során csak az As(V) vegyületek koncentrációját lehetett hatékonyan csökkenteni, így az arzénmentesítés során az előoxidáció elengedhetetlenül fontos lépés. Megjegyzendő, hogy a vas(III)-klorid kis mértékű As(III) eltávolítást is eredményez, de ennek mértéke nem elegendő az előoxidáció elhagyásához. Az arzén eltávolítás hatásfokát jelentősen befolyásolja a nyersvíz pH értéke. Az optimális pH érték 7,0–7,5 mindhárom koaguláns esetén. pH<7 esetén a vas(III)-klorid hatékonysága kismértékben, az alumínium-tartalmú koagulánsok hatékonysága rohamosan csökken. pH>8 értékek esetén mindhárom vizsgált koagulálószer hatékonysága erősen csökken. Abban az esetben, ha a kezelésre kerülő víz pH értéke az optimális tartomány határain kívül van, a pH szabályozás az arzénmentesítési technológia fontos eleme kell, hogy legyen. Mivel a hazai vizek pufferkapacitása meglehetősen nagy, így a különböző minőségű nyersvizekre egyenként meg kell határozni, hogy melyik a gazdaságosabb megoldás: a pH változtatása (amely nagy lúgosságú vizek esetén jelentős mennyiségű vegyszer adagolását teszi szükségessé) vagy nagyobb koagulálószer dózisok alkalmazása. A tisztítandó víz szervesanyag tartalma hátrányosan befolyásolja az arzénmentesítési folyamatokat: kolloidstabilizáló tulajdonsága miatt növeli az adagolandó koagulálószer mennyiségét, valamint kapcsolatba lép a kialakuló fém-hidroxid pelyhekkel, felületén adszorbeálódik, ezáltal csökkentve a pelyhek arzén megkötő kapacitását. Eredményeink szerint az adagolandó koagulálószer mennyiségét a nyersvíz szervesanyag tartalma jelentős mértékben meghatározza. A szakirodalomban gyakran az adott arzénkoncentráció eléréséhez szükséges koagulálószer:arzén mólarányt adják meg, azonban ez a fajta megközelítés alapvetően téves. Kedvező vízminőség (KOI ~ 1 mg/L) esetén ~7:1 alumínium:arzén mólarány elegendő lehet, míg magas szervesanyag tartalmú vizekben (KOI ~ 13 mg/L) 100-200:1 alumínium:arzén mólarány is kevésnek bizonyulhat. A víz foszfát tartalma szintén befolyásolja az arzéneltávolítás hatékonyságát. A vas-klorid a vízben jelen lévő foszfáttal csapadékot képez, amelynek következtében csökkenti az arzén szilárd formává alakításához rendelkezésre álló koaguláns mennyiségét. Koagulációs/flokkulációs arzénmentesítési eljárás esetén a nyersvíz bizonyos paraméterei (pH, szervesanyag tartalom, foszfát tartalom) rendkívűli mértékben befolyásolják az adagolandó vas, illetve alumínium só mennyiségét. Az arzén koncentráció mértéke az egyéb – vízben jelen lévő – anyagokhoz képest csekély, így az adagolandó koagulálószer mennyiségét alapvetően nem a víz arzéntartalma, hanem a víz egyéb paraméterei (különösen a víz szervesanyag tartalma) határozzák meg. Ezért a koagulációs-flokkulációs technológia alkalmazása esetén minden egyes vízbázisra külön-külön előkísérletekkel szükséges meghatározni a szükséges fémsó:arzén arányt. 10