Hidrológiai Közlöny 1978 (58. évfolyam)
3. szám - Dr. Dobolyi Elemér–Dobos Ferencné: A fordított ozmózis elvének gyakorlati alkalmazása a vízgazdálkodásban
Dr. Dobolyi E.—Dobos F.-né: A fordított ozmózis Hidrológiai Közlöny 1978. 3. sz. 127 Kiindulás 1. lépcső 2. lépcs ő • Bevezető a 1. mosóvízbe 90 %-os 18m 3- 75mg/L 20 m*. 1500 mg/L — ^^ ' ^ Bevezető a 2. 95 %-os 83 %-os 1,66m 3' 1432 mg/L mosóvízbe sövissza- „ Mtyi' tartás 2m 3-14325mg /L m%o s sóvisszatortós 0,34 m 3-77200 mg/L „ " Bevezethető a halványító fürdőbe 6. ábra. A tervezett technológia működési vázlata Abb. 6. Funktionsschema der geplanten Technologie centrálási hatásfoka nem mértékadó, mivel ilyen rövid idő alatt a kis mennyiségben keletkező koncentrátumnak nincs lehetősége arra, hogy a készüléket átöblítse. Később, a hosszú idejű kísérletek alatt viszont a nagyfokú recirkulációtól a keringtetett víz hőmérséklete úgy megnőtt, hogy veszélyeztette a membrán állapotát, ami végül is 62 °C-nál és 8,0-as pH-nál tönkrement. A bromid-ion visszatartása minimális volt. A nyers víz pH-ja 7,3 és 8,1 között változott, a tiszta víz pH-ja nyers víz pH-jánál mindig kisebb, a koncentrátumé mindig nagyobb volt. A 4,5— 5,5 optimális pH értéktől való nagymérvű eltérés is hozzájárult a membrán idő előtti tönkremeneteléhez, amelynek élettartama egyébként normális üzemmenetben mintegy 10 000 óra. Az elvégzett vizsgálatok és az eredmények értékelése alapján megállapítható, hogy az előzőekben • vázolt feladat 1 lépcsőben nem oldható meg. Megállapítható továbbá, hogy a készülék, illetve a recirkulációs ág belső hűtését meg kell oldani, mivel a nagy kompressziós munkától a keringtetett folyadék hamar felmelegszik és a membrán tönkre megy. A hűtést akár a gyártó cégtől eleve meg kell rendelni, akár a vezetéket házilag meg kell bontani és a recirkulációs ágba sólével hűtött, megfelelő hosszúságú hűtőspirált kell beépíteni. A vizsgálati eredményekből az tűnik ki, hogy a készülék beváltotta a működéshez fűzött reményeket és arra, amire ajánlják — nevezetesen a víz sótalanítására — kitűnően alkalmas. Megmértük a 20 g/l-es tápoldat ozmózis nyomását és az értékét 10 atm. alattinak találtuk, így még az ennél töményebb oldat kezelése is lehetséges. A következőkben kiszámítottuk egy olyan kétlépcsős technológia működési vázlatát, amely a kísérleti eredmények alapján — feltehetően — teljesíteni fogja a támasztott követelményeket. A 6. ábrán bemutatott technológia első lépcsőjében a kiindulási 20 m 3 mosóvízből, amelynek becsült káliumferricianid koncentrációja 1500 mg/l, 90%-os kitermelés és 95%-os sóvisszatartás feltételezésével 18 m 3 75 mg/l-es tisztavizet és 2 m 3 14 325 mg/l-es koncentrátumot kapunk. A második lépcsőben az első lépcsőből származó 2 m 3 koncentrátumot tovább töményítjük 83%-os kitermeléssel és 90%-os sótalanítás feltételezésével, aminek az az eredménye, hogy 1,66 m 3 1432 mg/l koncentrációjú „tiszta" oldatot és 0,34 m 3 77 200 mg/l-es koncentrátumot kapunk. Bár az 1. lépcső 9,5-szeres koncentrálódását a kísérletek során nem sikerült elérni (csak megközelíteni), megfelelő modul szám és belső hűtés mellett ez az arány mégis várható, mivel a 90%os kitermelés és a 95%-os sóvisszatartás 1500 mg/les kiindulási oldatnál reális követelmény. A töményítés pedig az anyagmérlegből adódik. Valószínűleg, hogyha a kísérlet során a belső hűtést sikerül megoldanunk és így 1—1 kísérletet hosszabb ideig járatunk, akkor sokkal kedvezőbb eredményeket érhettünk volna el. A második lépcső 85%-os kitermelése és a 90%-os sóvisszatartás, valamint az 5,4-szeres koncentrálási lépcső mind a kísérletek, mind az irodalom alapján — úgy tűnik —, hogy megvalósítható. Az első és második lépcső tiszta vizét egyesítve a 200 m 3-ből 19,3 m 3 193 mg/l-es oldatot kapunk, amit vissza lehet vezetni a 2. mosóvízbe, ahol a megengedett káliumferricianid koncentráció 300 mg/l. Ilyen módon a kiindulási 30 kg káliumferricianidból 26,2 kg-ot visszanyerünk. A két lépcső moduljainak számát az határozza meg, hogy a napi kezelendő víz mennyiségét 1,2 vagy 3 műszak alatt kell megtisztítani, illetve koncentrálni. Abban az esetben, ha 24 órás folyamatos üzemre számíthatunk, akkor az első lépcsőben 10 modulra, míg a másodikban 2 modulra van szükség. Kettő vagy egy műszak esetén a modul számok megduplázódnak, illetve megháromszorozódnak. Sokkal olcsóbb azonban a 24 órás folyamatos üzemet biztosító tároló tartály építése, illetve üzembe helyezése, mint a modulok számának megsokszorozása. Figyelembe kell venni, hogy valamennyi számítás kizárólag a káliumferricianid koncentrációján alapul. Valamennyi érték összes sókoncentrációban kifejezve — tekintettel a halványítófürdő összetételére — mintegy 70%-kal nagyobb. Amennyiben a pH értékét nem állítjuk be 7,0 alá, tudomásul kell venni a membrán élettartamának lényeges rövidülését. A hűtést olyan mértékben kell biztosítani, hogy sem a tiszta víz, sem a koncentrátum részárama ne melegedjék 25—28 °C fölé.
