A Magyar Hidrológiai Társaság XXIV. Országos Vándorgyűlése (Pécs, 2006. július 5-6.)
2. szekció: A VÍZIKÖZMŰVEK HELYZETE - László Balázs, Laky Dóra, BME VKKT: Ammonium eltávolítás ivóvízből természetes eredetű zeolitok felhasználásával - alapozó laboratóriumi kísérletek
AMMÓNIUM ELTÁVOLÍTÁS IVÓVÍZBŐL TERMÉSZETES EREDETŰ ZEOLITOK FELHASZNÁLÁSÁVAL – ALAPOZÓ LABORATÓRIUMI KÍSÉRLETEK LÁSZLÓ BALÁZS, LAKY DÓRA Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék Bevezetés 2001 októbere óta érvényes nemzeti szabvány szerint a magyarországi ivóvizekben 0,5 mg/L a maximálisan megengedett ammónium koncentráció. Magyarország lakosságának negyede él olyan területen, ahol az ivóvízben (nyers vízben) ennél magasabb (~0,5-3,0 mg/L) az ammónium koncentráció. Az ammónium ivóvízből történő eltávolítására több elvi lehetőség van: kémiai oxidáció (törésponti klórozás), mikrobiológiai oxidáció (nitrifikáció), illetve adszorpciós/ioncserés eljárás. Munkánk során az ioncserés/adszorpciós eljárást vizsgáltuk, adszorbensként zeolitot alkalmaztunk. A zeolitok régóta ismert természetes ioncserélő anyagok, melyek ammóniumionra nézve viszonylag szelektívek, a különböző ionok a következő sorrendben kötődnek a zeolitokra: K + >NH 4 + >Na + >Ca 2+ >Fe 3+ >Mg 2+ (Sarioglu, 2005, Reynold, 1996, Hodi et al, 1995). A zeolitok víztisztítási gyakorlatban való alkalmazhatósága szempontjából kulcskérdés, egy megfelelő regenerálási eljárás kidolgozása, ennek hiányában aligha lehet gazdaságos technológiát kialakítani. A zeolit regenerálására több elvi megoldási lehetőség is létezik. Nagy Na + koncentrációjú oldattal történő regenerálás során a nátrium ionok lecserélik a zeoliton megkötődött kationokat, minek következtében a zeolit Na-formájú lesz. Másik megoldási lehetőség, hogy a zeolit felületén megkötődött ammóniumot oxidációs eljárással távolítjuk el a zeolitról. Ezt legegyszerűbben hypó (NaOCl) alkalmazásával érhetjük el, ekkor lényegében törésponti klórozást valósítunk meg. További lehetőség a pH 11 körüli értékre növelése, mivel az ammóniumion ilyen pH mellett NH 3 gázzá alakul, ami elvileg kilevegőztethető. Elméletben lehetséges a zeoliton megkötött ammónium mikrobiológiai úton (nitrifikációval) történő eltávolítása (Lahav és Gree, 1998), ezt a megoldást azonban jelenleg ivóvizes technológiában nem tartjuk célszerűnek, így munkánkban nem is vizsgáltuk. Célkitűzések A munka során a következő kérdésekre kerestük a választ: 1. A kétféle zeolit hatékonyságának összehasonlítása 2. Különböző kiindulási ammónium koncentrációk estén zeolitos adszorpció alkalmazásával elérhető legkisebb ammónium koncentrációk meghatározása 3. Egységnyi tömegű zeolit adszorpciós kapacitásának meghatározása 4. A szükséges kontaktidő meghatározása 5. „Zavaró ionok” (elsősorban Ca 2+ , Mg 2+ ) jelenlétének hatása az adszorpcióra (kapacitás, elérhető koncentráció) 6. Zeolit regenerálhatósága különféle eljárásokkal (ioncsere, oxidáció, pH szabályozás utáni gázkiűzéssel) 1
