Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)

11. szám - Dr. Karácsonyi Sándor: Kutak és kapcsolódó vízművek gázosságának problémája

Dr. Karácsonyi S.: Kutak és kapcsolódó vízművek Hidrológiai Közlöny 1973. 11. sz. 487 zelési technológiák átértékelését, kiegészítését teszik szükségessé. Egyértelműen megállapítható, hogy csak komplex módon vizsgálva a kérdést — s keresve e sokváltozós függvénykapcsolattal jellemezhető feladat szélső értékét, optimumát — lehet a megoldást megtalálni. A vizsgálatoknak, de a megoldásnak, a vízkezelési technológia kialakításának is ki kell terjednie a víz kiemelésétől a víz kezelésén, tározásán, vezetésén, sőt a felhasználásnál alkalmazott manipulációk ismeretén át egészen a felhasznált vizek elbocsátásáig. Új tényező — az egyéb vízkezelési igények mellett — az elgázosodott kutak veszélyes gázainak eltávolítása, gáztalanítása. A gáztalanítás vonatkozásában az eddigi víztechnológiai gyakorlat nem tett különbséget veszélyes és veszélytelen gázok között. Az ismert gáztalanítási feladatok elsősorban a vizekben levő szabadszénsav-gáz (CO.,) agresszív tulajdonságú részének, másrészt a kellemetlen szagú, s ugyancsak agresszíven is ható kénhidrogénnek, továbbá egyéb szagrontó gázoknak eltávolítására korlátozódott. A különböző permeteztetéses, porlasztásos megoldások lényegében a víz cseppekre bontásával működő és valamilyen szellőztetéssel kombinált eljárások, melyek egyike sem vette figyelembe a kihajtott és tovaszállított gáz veszélyességének, a robbanó elegy képződésének lehetőségét. így megfelelő kialakítású berendezések sem állhatnak rendelkezésre. A vizekben levő szénhidrogén gázok — azon veszélyes tulajdonságuk mellett, hogy robbanó elegy képződése, annak lefolytása és begyújtása esetén borzalmas pusztításra képesek, — azzal az előnnyel rendelkeznek, hogy a kis molekulasúlyú gázok közé tartoznak. így kiválási tenziójuk lényegesen nagyobb, mint a hagyományos víztechnológiai gyakorlatban számításba jöhető egyéb gázoké. A gáztalanítás módját és a berendezések kialakítását meghatározza a veszélyes gázok mennyiségi és minőségi adatain túlmenően: 1. azoknak a követelményeknek ismerete is, hogy milyen járulékos hatások érvényesülhetnek, vagy éppen melyek megakadályozása szükséges. Járulókos hatás érvényesülési követelménye lehet pl. az, hogy gáztalanításnál bevitt levegő oxigénje oxidálja az oldott vasat s így vastalanitási hatás álljon elő; vagy a vízben levő agresszív C0

2-nek, mint nagyobb molekulasúlyú gáznak a szénhidrogének utáni frakcionált kiválása valósuljon meg, mely a szénsavtalanítási hatást hozza létre. Esetleg a kén hidrogéngáznak kiűzése kívánatos — mely hasonló az agresszív C0

2-re vonatkozóan — s mellyel a kénhidrogén vastalanitási reakciót akadályozó behatását zárjuk ki, hogy ezáltal szabadon érvényesülhessen a vastalanitási hatás. A járulékos hatások megakadályozása — az előbbieknek ellentétje. Amikor igyekszünk megakadályozni pl., hogy a szénnidrogónek után a szabad CO., is kiválhasson, mert az éppen a víz mész-szénsav egyensúlyához szükséges mennyiségben van jelen, s csökkenése az egyensúly megbomlásához, ezt követően nem kívánatos mészkiválásokhoz vezethetne. Az elméleti megfontolások szerint a gáztalanítás két főbb módozatával az ún. érintkezéses és a differenciális gázkiválással lehet számolni. A két eljárás között az a lényeges különbség, hogy a kivált, de ottmaradó, illetőleg az időnkónt eltávolított gáz a még oldott gázok parciális nyomását különböző módon befolyásolja, s így lehetőséget nyújt, vagy zömmel csak a könnyebb szónhidrogóngázok, vagy pedig azok mellett az egyél), nagyobb molekulasúlyú gázok eltávolítására is. A helyes eljárás megválasztásánál figyelembe kell venni a fentiekben részletezett járulékos hatásokkal kapcsolatban fennálló adott követelményeket is. 2. a gáztalanítás módját és a berendezések kialakítását meghatározza továbbá a gáztalanításnak a teljes vízellátás rendszerében elfoglalt helye. A veszélyes gázoknál a gáztalanítást feltétlen a vízellátás rendszerében lehetőleg a kúthoz, a víz kitermeléséhez minél közelebb kell elhelyezni — ha egyéb szempontok súllyal nem indokolják az ellenkezőjét — s így minimálisra csökkenthető a veszélyes helyek száma. Döntő szerepe lehet a vízszerzés módjának is. Egy-kutas vízellátásnál attól függően, hogy a vízellátás rendszere milyen, többféle megoldás is számításba jöhet. Ha a kút után van tároló, s közben fogyasztó nincs, akkor a gáztalanítás a tároló előtt elvégezhető. Ha vannak fogyasztók, akkor a gáztalanítást és egy átemelést kel! a folyamatba iktatni. Többkutas nagyobb vízellátásoknál az előbbi példaként említett megoldás nem alkalmazható. Jól használhatónak látszik — tekintettel az igen nagy vízmennyiségekre — az általunk kidolgozott ós igen jó eredménynyel alkalmazott forgókefés szellőztető berendezés. Hagyományos vízkezelési feladatoknál a vizek agresszív szénsavtartalmától való mentesítésénél még olyan esetekben is bevált, ahol a mechanikai savtalanítás egyéb eljárásokkal már kétséges volt (3. kép). Ezen berendezés átdolgozott s a robbanásveszélyes üzemi előírásoknak megfelelő változata a gáztalanítási feladatoknál többirányú előnyökkel jár. A gázok összegyűlése szempontjából kritikus egyéb helyek és műtárgyaknál röviden megemlítendő, hogy a gyakorlatban elterjedt tévhittel szemben — mely szerint a szénhidrogén-gázok fajsúlya kisebb mint a levegőé, s így könnyen eltávolítható, az a tény, hogy a gáz az általában jelenlevő vízgőzökkel a levegőnél nehezebb gázelegyet képezhet, s az esetek zömében a legmélyebb helyeket foglalja el. A gáztalanítás problémájához kapcsolódó kél vízkezelési kísérlet általánosítható tapasztalata: Az Orosházi Üveggyár gáztalanítási terveinek elkészítésénél a kutaknál és az egyesített víznél gázvizsgálatok, teljes vízvegyvizsgálatok, majd ezt követően vízkezelési kísérletek elvégzésére került sor a gáztalanítás járulékos hatásának felderítésére. A robbanás előtti rövid üzemnél a hálózatban számottevő lerakódás nem volt (3. tábláz(d). A vizsgálat az 5. sz. kútnál kiterjedt: a) kezelés nélkül b) levegőztetéssel (amsterdami fúvókával porlasztva) c) levegőztetéssel ós KMnO, adagolással kezelve, a víz vastartalmának változására. Az a), b), c) eseteknek megfelelő eredményeket, az oldott, nem szűrhető vastartalmat az idő függvényében a 16. ábra hasonló kísérlet eredményét, a kevert vizekre a 17. ábra szemlélteti. A kísérleti eredmények szerint vaskiválással a hálózatban nem kellett számolni, mégis megvizsgáltuk a gyári technológiát, hogy nincs-e olyan hely, ahol — esetleg melegítés eredményeképpen — a vas kicsapódik és problémát okozhat. A Békéscsabai Konzervgyárnál kísérletek készültek a saját vízműkutak vizére (4. táblázat) és a városi vízre. A 18. ábrán egyesítve láthatók a kísérlet eredménye, az oldott, nem szűrhető vastartalom változása az idő függvényében, az egyes kezelési változatoknak megfelelően. A nagyobb vastartalmú és viszonylag keményebb vizeknél a csak levegőztetett vízben az oldott vas — ha nem is gyorsan — de már 45' alatt szűrhető állapotba jutott (1., II., III. sz. kutak vize). A többi kútnál és a városi víznél valami csökkenés tapaszt alható az oldott vastartalomnál, lényegében a gazdaságosság határán belül a megkívánt vashidroxid csapadékká való átalakulás nem következett be. A levegőztetett és KMnO, adagolással kezelt vizeknél lényegében már a gazdaságosság határán belül eljuthatunk a teljes vastartalom szűrhető vassá történő átalakulási folyamatának befejeződéséhez. Mindkét kísérletből látható, hogy a vízkezelési technológia helyes kialakításához milyen fontos a vizek kezelhetőségének kisüzemi kísérletekkel való meghatározása. A kísérletek — az igen különböző vizek esetében is — jól használhatóan megadják a gáztalanítás leghatékonyabb módozatait és a gáztalanítással együtt, annak következményeként jelentkező járulékos itatások miatt esetleg szükségessé váló egyéb vízkezelési igényeket.