Hidrológiai Közlöny 1976 (56. évfolyam)

7. szám - Tóth András–Tóthné Palotai Emese–Dr. Hoffmann István–Dr. Bulkai Lajos–Oláh József: Kísérletek új, hazai alapanyagú derítőszerrel

327 Hidrológiai Közlöny 1976. 7. sz. Kísérletek új, hazai alapanyagú derítőszerrel TÓTH AN1> 11 AS — TŐT H NÉ PALOTAI EMESE — Dr. HOFFMANN ISTVÁN — Dr. BUIKÍ1 LAJOS — OLÁH JÓZSEF» 1. Derítőszerek alkalmazása Hazánkban ma elsősorban a felszíni víztisztításnál szükségesek a derítőszerek. A jóval tisztább felszín alatti vizek ugyanis már nom fedezik a lakosság és ipar vízszükségletét. A szokásos felszíni víztisztítási mód a vegyszeres derítés és szűrés. Ugyancsak derítőszert alkalmaznak egyes ipari üzemek szennyvizeinek tisztítására, ill. biológiai tisztítás utáni utótisztítására, valamint a keletkező iszapok kondicionálására. Felszíni víztisztítás esetében szokás szerint 50—70 g kristályos alumíniumszulfátot adagolnak 1 m

3 vízhez. (Külföldön gyakori a vasklorid alkalmazása. Nálunk importból szerezhető be és drága, ezért csak ritkán használják — többnyire az alumíniumszulfát mellett.) A szennyvíz vegyszeres derítése nálunk még csak kísérleti szinten létezik, bár alkalmazását már mai hatósági előírásaink is nélkülözhetetlenné teszik, ha a szennyvizek befogadója tó vagy tározó. A foszfor eltávolítását a biológiai tisztítás önmagában ugyanis nem biztosítja és fennállhat az állóvizek eutrofizálódásának veszélye. Szennyvízderítéshez már jóval több derítőszer szükséges, mint a felszínivíz tisztításakor, 200—300 g/m

3 a szokásos dózis. A korszerű szennyvíziszapkezelés hazánkban ugyancsak gyermekcipőben jár. Az iszap víztelenítéshez, ill. kondicionáláshoz már néhány kg derítőszer szükséges iszapköbméterenként. A növekvő mennyiségi igényekhez a nyersanyagok egyre növekvő ára járul, ezért világszerte kutatnak olcsó derítőszerek után. A VITUKI sikerrel alkalmazott foszfáteltávolításra a Dunai Vasműből származó páclevet, melynek anyaga ferroszulfát. A biológiai tisztítóművek levegőztető medencéjében a 2 vegyértékű vasvegyület jó hatásfokú foszfor-kicsapást eredményezett [1]. Hátránya az eljárásnak, hogy az elfolyó vízben bizonytalan mennyiségű kolloid vas marad. Felszíni víztisztításra nem alkalmazható, iszapkezelésnél nem hatásos a ferroszulfát. Ujabban pedig az acélművek regenerálják a pácleveket, ill. visszanyerik azok vasoxid-tartalmát. Ennek következtében az olcsó ferroszulfát nem lesz beszerezhető. Egy NSZK szabadalom a bauxitgyártás melléktermékét, a vörösiszapot dolgozza fel derítőszerré, melynek hatóanyaga elsősorban ferriszulfát [2]. A Ferri-Floc elnevezésű derítőszer előállítása azonban energiaigényes, mivel a nagy nedvességtartalmú vörösiszapot a derítőszergyártás során ki kell szárítani, ez pedig előállítását költségessé teszi. A ferriszulfátból általában kétszer akkora dózis szükséges a kívánt derítőhatás eléréséhez, mint al u mí niu mszu 1 fátból. Hasonló a helyzet a meszes derítésnél is, utóbbi * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. esetében emellett még a megnövekedett pH értéket is helyre kell állítani — utólagos savazással. Közismert, hogy a vízderítés folyamatát érzékenyen befolyásolja a kezelendő víz hidrokarbonát tartalma és pH értéke. A pH tűrés lényegesen nagyobb, ha alumíniumszulfát mellett kismennyiségű vaskloridot is adagolnak — ez a Budapesti Nagy Felszíni Vízműnél is bevált gyakorlat. A derítésnél kialakult pelyhek agglomerációját ballasztanyag és segédderítőszer segítségével fokozhatjuk, ezáltal az ülepedési sebesség meggyorsul, a derítők felületi terhelése megnövelhető [3]. Összegezve, olyan olcsó derítőszer szükséges, mely nagyobb mennyiségben alumíniumot, kisebb mennyiségben vasat tartalmaz. Hatását pedig finom szemcséjű ballasztanyag és segédderítőszer fokozhatja. 2. Elvi alapvetés Nyilvánvaló, hogy számos összehasonlító vizsgálattal igyekeztek a kutató és üzemelő mérnökök eldönteni, hogy melyik a leggazdaságosabb derítőszer. A VITUKI 1972-ben szennyvíz-utótisztításra végzett vizsgálata szerint az alumíniumszulfátos derítés valamivel költségesebb, mint a meszes eljárás (figyelmen kívül hagyva a pH beállítás költségét); az elektromos koaguláció* azonban mindegyiknél drágább, mivel az eljárást az alumíniumelektródák pótlásának költsége is terheli [4], Az elektromos koaguláció költségessége könynyen belátható, ha végigkísérjük alkalmazásának folyamatát a nyers bauxittól egészen az alumíniumhidroxid-pelyhek kialakulásáig. A bauxitból kémiailag feltárva timföldet állítanak elő. Ebből elektromos úton választják ki a tiszta alumíniumot. Az elektromos koaguláció során a tiszta alumíniumot elektrokémiai úton viszik oldatba, melyből AI(OH)

3 pelyhek keletkeznek. Összegezve: a folyamat elejcn a bauxitban 50 —60%-os hidratált A1,0

3 található, a végén pedig A1(0H)

3 — mindezt egyszeri kémiai és kétszeres elektromos beavatkozás árán értük el. Nyilvánvaló, hogy az alumíniumszulfát alkalmazása sokkal olcsóbb, hiszen a timföldből egyszerű savas feltárással kristályos alumíniumsó nyerhető, melyet a derítésnél felhasználhatunk. Még ennél is sokkal egyszerűbb módszert ajánlunk, melynek segítségével oldható alumínium és vassókat egyaránt tartalmazó derítőszer nyerhető közvetlenül bauxitból. Kénsavas feltárással a bau* Az elektromos koagulációs kísérlet során hosszanti • átfolyású ülepítő medencébe alumínium elektródák merültek, melyekbe egyenáramot vezettünk. Az elektrokémiai úton oldatba ment alumíniumionokból képződött Al(OH)

3 pelyhek a kolloid szennyezőanyagokat kicsapták.