Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
7. szám - Dr. Dobolyi Elemér: Üzemi méretű foszfáteltávolítási kísérletek a balatonfüredi szennyvíztisztító telepen
Dr. Dobolyi E.: Üzemi méretű foszfáteltávolítási kísérletek Hidrológiai Közlöny 1973. 7. sz. 333 8. táblázat A balatonfüredi szennyvízzel végzett laboratóriumi foszfáteltávolitási kísérletek eredményei. (A kicsapószer ferroszulfát) Table 8. Results of laboratory phosphorus removal experiments with wastewater from Balatonfüred (the precipitant is ferro-sulphate ) A kicsapószer mennyisége [mg Fe*+/] A minta eredete A minta összes oldott P koncentrációja [mg/l] A minta P0 4—P Hatásfok A kicsapószer mennyisége [mg Fe*+/] A minta eredete A minta összes oldott P koncentrációja [mg/l] koncentrációja [mg/l] Összes oldott P eltávolítás [%] P0 4—P eltávolítás [%] 0 10 20 30 Befolyó Befolyó Befolyó Befolyó 5,52 3,85 1,375 0,725 4,725 3,15 1,125 0,40 30,2 75,1 86,9 33,3 76,2 91,5 20 Elfolyó 1,375 1,00 74,5* 77,0* 40 Elfolyó 0,81 0,48 85,0 88,9 60 Elfolyó 0,58 0,30 89,3 93,1 80 Elfolyó 0,475 0,162 92,6 96,3 * A hatásfok 5,40 mg/l befolyó foszfortartalomra számítva. * A hatásfok 4,34 mg/l befolyó P0 4—P tartalomra számítva. hasznos terű tartályra, valamint az alumíniumszulfát vizsonylag rossz oldhatóságára, csak két részletben, reggel 8 órakor, és este 8 órakor tudtuk feloldani. Mivel a befolyó szennyvíz mennyiségében semmiféle periodicitást nem tudtunk megállapítani (L. 1. ábrát), meg sem kíséreltük a vegyszernek a vízhozammal arányos adagolását, hanem azt egyenletesen csurgattuk be a beömlő nyers szennyvíz csatornájába. A kísérletsorozat alatt a vízhozam ós a foszforkoncentráció értékekből visszaszámolva az Al : P arány 1,692 : 1-től 2,359 : l-ig változott, míg a szennyvíz alumíniumion koncentrációira 10,9 mg/l — 11,57 mg/l értékeket számítottunk. Ebben a kísérletsorozatban az 5. táblázatban feltüntetett eredményeknek megfelelően az átlagos összes oldott foszfor eltávolítása 66,2%-os, míg az ortofoszfát foszfor eltávolítása 71,2%-os volt. Az üzemi méretű foszfáteltávolitási kísérletsorozat mellett laboratóriumi vizsgálatokat is végeztünk annak megállapítása céljából, hogy milyen eredményt lehet elérni nagyobb mennyiségű kicsapószer adagolással. Erre a célra mind a befolyó, mind az üzemi foszfáteltávolitási kísérlet alatt elfolyó (tehát már mintegy 10 mg/l alumíniumot tartalmazó) vizet felhasználtuk. A kísérletek eredményeit a 7. táblázatban mutatjuk be. Az eredményekből az tűnik ki, hogy a kicsapószer mennyiségének megduplázása az összes oldott foszfor eltávolításának hatásfokát 90% fölé emeli. Az eredményekből feltehető, hogy a foszfáteltávolítás ugyanazon kicsapószer-mennyiség mellett hatásosabb, ha a befolyó víz helyett az elfolyó vízből történik, azonban ilyenkor pótlólagos ülepítő építésére van szükség, ami tekintélyesen megemeli az egyébként minimális beruházási költségeket. Sem az üzemi, sem a laboratóriumi kísérletsorozat alatt nem végeztünk pH beállítást. A befolyó víz pH-ja 7,80-8,22 között, míg az elfolyóé 7,68— 8,00 értékek között változott. Az adagolt alumíniumszulfát oldat pH-ja 4,15 volt, de ez semmiféle észrevehető hatást nem gyakorolt a szennyvíz pHjára. 2.2.2 Foszfátkicsapás vasszulfáttal. Annak ellenére, hogy a foszfáteltávolítás céljára a ferroszulfát alkalmazását az irodalom ritkán említi, mi előkísérleteink biztató eredményei alapján, de elsősorban gazdaságossági megfontolásból ezt a kicsapószert választottuk. A vasszulfát, amelynek képlete FeS0 4 • 7H 20, mivel kohászati üzem pácvizéből állítják elő, csak technikai minőségű. Az általunk alkalmazott anyag 95,45%-os tisztaságú volt. A ferroszulfát adagolását úgy terveztük, hogy a vas koncentrációja a szennyvízben kb. 20 mg/l legyen. Ezt az értéket napi 420 kg FeS0 4 • 7H,0 adagolással kívántuk elérni. Sajnos a vasszulfát oldhatósága az alumínium szulfátéhoz hasonlóan ugyancsak olyan kicsi, hogy ezt a mennyiséget is két részletben kellett feloldani. így a bekeverés és az adagolás, a alumínium adagolásához hasonlóan történt. A szennyvízben a mindenkori vízhozamot figyelembe véve 21,42—24,18 mg/l Fe koncentrációk álltak elő. A képletet és a tisztasági fokot figyelembe véve 1 kg általunk felhasznált vasszulfátban 191,7 g Fe volt. Mivel esetünkben kétvegyértékű vasról van szó, a kémiai reakció is másképpen alakul, mint akár az alumíniumnál, akár a ferri vasnál. Nevezetesen 3 Fe 2 + + 2(P0 4) 3- - Fe 3(P0 4) 2 tehát 3 atom vas reagál 2 atom foszforral. Ilyen módon a 3Fe : 2P sztöchiometriai arányt figyelembe véve, kísérletsorozatunkban a vas és foszfor aránya 1,0354 : 1-től 1,5828 : l-ig változott. Ilyen mennyiségű ferroszulfát adagolással az 5. táblázatban bemutatott 75,7%-os oldott foszfor, illetve a 83,3%-os ortofoszfát-foszfor eltávolítást értük el. Arra számítottunk, hogy az adagoló tartályokban a kevés és az állandó cirkuláltatás miatt a ferroszulfátnak legalább egy része ferriszulfáttá alakul. Ez azonban sem itt, sem a levegőztetett eleveniszapos medencékben nem következett be, így a kolloid vas kiválása, — amitől az előkísérletek alapján tartottunk — nem következett be. Az elfolyó víz vastartalma 0,08 — 0,09 mg/l volt. Kísérletünkben a vas adagolásának az volt az egyetlen kellemetlen következménye, hogy a kicsapószer a nyers szennyvízzel először a kétszintes ülepítőbe került, ahol az an-
