195166. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés komplex víz-előkészítésre
A találmány tárgya eljárás nyersvíz komplex előkészítésére, valamint az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés. A találmány tárgya részletesebben olyan eljárás, amely különösen alkalmas mélyfúrású kutak vízének (rétegvíz) kezelésére, elsősorban a víz metánmentesítésére, savtalanítására, vas-, illetve mangánmentesítésére, a szervesanyag-tartalom csökkentésére, ammónia és arzén mentesítésére, és/vagy csírátlanítására. A vízigényeknek az urbanizáció és az ipar intenzív fejlesztése hatására bekövetkező exponenciális növekedése, valamint a rendelkezésre álló hasznosítható vízkészletek rohamos csökkenése, illetve elszennyeződése azt eredményezte, hogy nem teljesen kifogástalan minőségű vizek ivó-, illetve ipari vízként történő hasznosítására is sor kell kerüljön. Emellett az egyre sűrüb és színvonalasabb minőségellenőrzés az utóbbi egy-két évtizedben több új, balesetveszélyt előidéző és potenciális egészségkárosító tényező hatékony eliminálását szorgalmazza. A jelenleg ismert eljárások és berendezések az esetek túlnyomó többségében egy-egy megoldandó technológiai feladatra összpontosítanak. így ismeretesek eljárások és berendezések a víz, vas és/vagy mangántalanítására, amikor is a rétegvízhez (többnyire kompreszszor segítségével) levegőt juttatnak, s a keletkező vas- és/vagy mangán csapadékot szűréssel eltávolítva a vizet tároló medencébe juttatják. Imeretes továbbá, hogy a mangán eltávolításához többnyire káliumpermanganáttal „bedolgozott " szűrőt alkalmaznak. Ismeretesek eljárások a víz metánmentesítésére és savtalanítására, melyek (így pl. a zuhanyrózsás, az ütközőtálcás, a szárnylemezes, a vízsugárszivattyús) csaknem kizárólag azon az elven működnek, hogy az eltávolítandó gáz (metán, széndioxid) parciális nyomását levegő hozzávezetés mellett a vízben fokozatosan csökkentik, s az így levegővel együtt távozó gázt természetes vagy mesterséges ventillációval eltávolítják. E folyamatok megvalósítására szolgáló berendezések szintén a víztechnológia különálló lépcsőjét jelentik. Ismeretesek eljárások a víz csírátlanítására, ezek többsége a káliumpermanganát, a nátrium-hipokloridot, vagy a klórgáz csíraölő hatását használja fel. Az adagolás — különböző berendezésekkel — az esetek nagy részében az utolsó technológiai beavatkozás, aminek az a magyarázata, hogy az előírások a hálózatra kerülő víz aktív klór-tartalmát szabályozzák. Ismeretesek eljárások a víz szervesanyag-tartalmának csökkenésére (például aktívszenes kezeléssel, ill. szűréssel), ammónia-tartalmának csökkentésére (pl. speciális zeolit szűrőkkel), s jelenleg kísérletek folynak az arzén-mentesítés vegyszeres kezeléssel történő megoldására is. Ezeknek az eljárásoknak 1 2 és berendezéseknek is kÖ2;ös jellemzője, hogy önálló, ill. különálló technológiai lépcsőkben oldják meg a célként megjelölt feladatot. A találmány kidolgozását az a tény motiválta, hogy különösen az alföldi rétegvizek esetében a vízminőségi problémák koncentráltan jelentkeznek, azaz sok a magas gáz- (elsősorban metán) tartalmú, magas hőfokú, nagy szervesanyag-tartalmú, ammóniát és/ /vagy arzént is határértéket meghaladó menynyiségben tartalmazó vasas és/vagy mangántartalmú víz. Ezeknél a vizeknél jelentkeznek továbbá a leggyakrabban a különböző (és nem kielégítően megtervezett) technológiai beavatkozások következtében az ivóvíz hálózatokban lejátszódó ún. „másodlagos szenynyeződés" folyamatai is. Ezen eljárások során a kezelt vizet ülepítőtartályokban pihentetik, majd szűrés után viszik a tárolóba. A technológia során azonban a kiülepedés általában nem teljes, és a csapadékképződés részben a tárolóban, részben a vezetékben folytatódik. A találmány feladata tehát, hogy olyan eljárást és berendezést szolgáltasson, amely a jelenleg ismert eljárások előnyeit maradéktalanul megtartja, azonban kiküszöböli azok hátrányait, s mind hatásfokát, mind a gazdaságossági követelményeket tekintve a komplex víz-előkészítés területén optimális megoldást jelent. A találmány ezentúl azon a felismerésen alapszik, hogy a különböző technológiai beavatkozások (megfelelően megválasztott és később ismertetett formában) egymás hatását felerősíti, s több korábban kedvezőtlen utóhatást nemcsak kiküszöbölnek, hanem azt az elérendő cél mind jobb hatásfokú megvalósításának eszközévé is teszik. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a nyersvizet oxigéntartalmú gázzal és legalább egy nyersvíz előkészítésére általánosan alkalmazott vegyszerrel keverve tározómedence légterébe juttatjuk, a tározó alján kivált csapadékot szakaszosan vagy folyamatosan eltávolítjuk, és a csapadék feletti tározótérből vezetjük el az előkészített vizet a szűrőberendezéshez. A találmány szerinti eljárás egy célszerű megvalósítása esetén a gázzal és vegyszerekkel kevert nyersvizet permet alakjában, vagy fúvással vezetjük be egy célszerűen zárt tározó légterébe. Ez a bevezetési módszer azért előnyös, mert a tározóban levő víz az aláhulló permet, illetve cseppek hatására természetes mozgásba jön, ezáltal az adszorpciós folyamatok lejátszódása teljesebb mértékű, és nagyobb pelyhek keletkeznek. Előnyös a találmány szerinti eljárás azon megvalósítása, melynek során a zárt tározó légterében csökkentett nyomást alkalmazunk. Erre elsősorban akkor van szükség, hogyha a kezelendő nyersvíz nagyobb mennyiségű gázalakú szennyeződést, például metánt vagy oidott állapotban levő ammóniát tartalmaz. 2 195166. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
