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

A zeolit ammóniumra vonatkoztatott adszorpciós kapacitását általános érvénnyel meghatározni az eddig bemutatottak alapján nem lehet, de ökölszabályként elfogadható, hogy 2,0 mg/L kezdeti ammóniumkoncentráció esetén körülbelül 0,2–0,4 mg ammónium/g zeolit adszorpciós kapacitással lehet számolni. A kísérletekben használt kétféle zeolit (klinoptilolit és mordenit) adszorpciós kapacitása között gyakorlatilag elhanyagolható különbséget tapasztaltunk az elérhető koncentráció (szorpciós kapacitás) tekintetében. A kísérletek során az adszorpció sebességét is vizsgáltuk. A kísérletek folyamán többször is mértük az ammónium koncentráció alakulását, a kísérletek elején 10–15 perces időközönként, majd fél és egy órás időközönként (ld. 1–3 ábrák). A kísérleteket rendszerint 24 óra elteltével fejeztük be, tapasztalataink szerint az adszorpció ekkorra már teljesen, vagy közel teljesen lezajlik. Az ammóniumionok adszorpciója rendszerint 90–120 perc alatt mintegy 90–95% mértékben lezajlik. A kísérleti körülményektől függően ennél hosszabb, illetve rövidebb időt is tapasztaltunk. Ioncserélt vizes rendszerben az adszorpció viszonylag gyorsan 90–120 perc alatt lezajlik, csapvizes kísérletekben a hasonló mértékű koncentráció csökkenés hosszabb időt vesz igénybe, 150–180 perc is szükségessé válik (vö. 1/a és 1/b ábrákat). Az adszorbeálandó anyag:adszorbens arány ugyancsak befolyásolja az adszorpció sebességét. Azokban a kísérletekben, ahol 5,00 g zeolitot alkalmaztunk 500 mL vízhez, lényegesen rövidebb adszorpciós időket tapaszaltunk, mint ahol csupán 1 grammot (vö. 1 és 3 ábrákat). Ezekben az esetekben ioncserélt modellvízben 10 perces kontaktidő is elegendő az adszorpció 95%-ának végbemeneteléhez és a csapvizes kísérletekben is 90–120 percre csökkent a kontaktidő szükséglet. A kísérletek tanulsága szerint, ha az adszorbens az adszorbeálandó anyaghoz viszonyítva nagy feleslegben van jelen, akkor 10 percnél rövidebb kontaktidő is elegendő az egyensúlyi koncentráció kialakulásához. Regenerálás A regenerálást NaCl-al, hypoval, illetve pH szabályozással végeztük. 4. ábra a.) Koncentráció változás kimerített (M0, M1, M2), b.) kimerített majd nátriumkloriddal regenerált (M3, M4) és friss (M5, M6) zeolit (5 g) alkalmazása esetén, eltérő kiindulási koncentrációk esetén A regenerálási kísérletek előtt ellenőriztük, hogy a zeolitot ténylegesen kimerítettük-e. Ehhez a kimerített zeolitot desztillált vízzel, illetve különböző ammónium ion koncentrációjú oldatokkal rázattuk, a már bemutatott módon. Amennyiben a kimerítés sikeres volt, az oldat 5