Máttyus Sándor nyomán Tolnai Béla (szerk.): Vízellátás. 3. jubileumi kiadás (Fővárosi Vízművek, Budapest, 2008)

3. Víztisztítás, vízkezelés

3. Víztisztítás, vízkezelés

3.2.4. - 2. ábra A különböző pH-jú vizekkel 3.2.4. - 3. ábra A Ferri-ion visszamaradt

folytatott alumíniumszulfátos derítés koncetrációja különböző pH-jú vizeknél

hatékonysága függ az ionok vegyértékétől, ezért alkalmazzák leginkább 3 vegyértékű fémek sóit. A vegyszert turbulens áramlási viszonyok között egyenletes eloszlásban kell a vízbe bekeverni, amely 50-200 W/m3 keverőteljesítmény mellett valósítható meg. A cél, hogy a fémionok és a kolloid szemcsék minél rövidebb időn belül ütközzenek egymással. Ha a koa- guláló szer ionjai a bekeverés kezdeti pillanataiban nem érintkeznek a kolloid szemcsékkel, akkor később már nem tudnak aktívan részt venni a koaguláció folyamatában, mert semleges fémhidroxidként különválnak. Az át nem töltött kolloid részeket a kialakult pelyhek sem tudják már magukba fogni, így nagy részük átjut a derítőkön, és a szűrőre kerül.

A koagulációnál használt három vegyértékű fémionok természetes vizekben történő alkalmazásánál többféle kémiai reakció játszódik le. Az alumíniumszulfát fémionja a víz pH-jának függvényében különbözőképpen reagál a vízmolekulákkal. Ennek során többféle hidroxid forma képes kialakulni. Ezek összefoglalóan [3-15] az alábbi összefüggéssel írhatjuk le.

Al3+ + n H,0 — Al(OH)„3 n + n FT (3.2.4. - 2)

Az 1-10 pH tartományban legnagyobb arányban az Al3+ ion, az Al(OH)3 csapadék, és az AI(OH)4' ion fordul elő. Az alumínium sók alkalmazásánál a legkedvezőbb az 5,5 -7,5 pH-tartomány, ugyanis itt ekkor képződik a nagy fajlagos felületű adszorpciós képességű csapadék, amely a jó hatásfokú tisztítást biztosítja.

Az alábbi ábrák jól szemléltetik, hogy a derítőszer fémionjának oldatban maradt hányada itt a legkisebb. A kísérletekhez használt Duna-víz pH-ját a savas tartományban sósavval, a lúgos tartományban nátrium-hidroxiddal állítottuk be.

Változó keménységgel rendelkező természetes vízben az alumíniumszulfát hatására

az alábbi részfolyamatok játszódnak le:

A12(S04)3 + 6H,0—*2A1(0H)3 + 3H2S04

(3.2.4.-3)

3H2S04 + 3Ca(HCOj)2 -> 3 CaS04+ 6H2CO,

(3.2.4.-4)

6H2C03 —>6C02 + 6H,0

(3.2.4.-5)

A fenti reakciók lényege összefoglalóan az alábbi egyenlettel írható le:

AI2(S04)3 + 3Ca(HC03)2 —2Al(OH)3 + 3CaS04 + 6CO,

(3.2.4.-6)

98