Hidrológiai Közlöny 1980 (60. évfolyam)
12. szám - Dr. Benedek Pál–dr. Licskó István: Mikroszennyezők eltávolítása az ivóvízből
Dr. Benedek P.—Dr. Licskó I.: Mikroszennyezők Hidrológiai Közlöny 1980. 12. sz. 487 len. Az oldott állapotú nehézfémek kivonására (elsősorban az ionos formában jelenlevőkre vonatkozik!) kézenfekvőnek látszik az ioncserélő alkalmazása. Azonban meg kell jegyeznünk, hogv a viszonylag kicsiny koncentrációban jelentkező nehézfémekhez viszonyítva (néhány tucat, esetleg néhány száz (JLg/l) felszíni vizeink Ca 2 + és Mg 2+ tartalma jelentős (60—100 mg/l). Szelektív ioncsere ivóvízkezelés alkalmával gazdaságosan (pontosabban óriási ráfizetés nélkül) nem valósítható meg. Ezért az ionos formában jelenlevő nehézfémek eltávolítására az ioncsere technológiailag alkalmazható módszerként nem jöhet szóba. Szervetlen fémkomplexek (cianid és amin komplexek) spontán módon a felszíni vizekben nem jönnek létre. Ha ilven fémkomplexek találhatók felszíni vizekben, azok- elsősorban galvánüzemi szennyvizekkel juthatnak a befogadókba. A cianidos fürdőkkel dolgozó galvánüzemek (számuk korszerű technológiai megoldások alkalmazása miatt csökken!) a rendkívül mérgező tulajdonságú anyag veszélyessége miatt ciánmentesítésre kötelezettek. Ennek betartását a KÖJÁL rendkívül szigorúan ellenőrzi. Elvileg tehát a befogadókban fém-cianid komplexek megjelenésével nem kell számolnunk. Másrészt nyilvánvaló, hogy ivóvízelőkészítésre nem használhatunk fel olvan felszíni vizet, melyben bármilyen formában cianidok fordulhatnak elő. Amin-komplexekkel más a helyzet, hiszen egészségügyi előírások nem tiltják befogadóba vezetésüket, a nehézfémek oldott állapotban tartásában a cianidokhoz hasonló szerepet játszhatnak. A leggyakoribb megoldás a nehézfémek kivonására a szilárd anyag formájában történő eltávolítás. Ha a nehézfémek ionos állapotban kerülnek a felszíni vizekbe, az adott víz kémiai paramétereinek függvényében (pH, redox potenciál, pufferkapacitás, C0 2—HC0 3 —CO 3 rendszer, ionkörnyezet, komplexképzők jelenléte és koncentrációja) egyensúly áll be a termodinamikailag lehetséges vegyületek között. Ennek következtében a nehézfémek egy bizonyos hányada kicsapódik, tehát szilárd anyag formájában jelenik meg. A legtöbb esetben kolloid-kvázikolloid diszperziót alkotnak a kicsapódott nehézfém vegyületek. Ez nemcsak a befogadókban kicsapódó fémekre áll fenn, mert a nem kielégítő módon működő szennyvíztisztítókból is kolloid-kvázikolloid diszeperzió formájában távoznak a kicsapódott nehézfémek. A kicsapódott nehézfémek a derítési-szűrési folyamatban távolíthatók el a vízből, mint a felszíni vizek lebegőanyag rendszerének alkotó elemei. A kicsapódott nehézfémek eltávolításával kapcsolatban tehát mindaz a feltétel és követelmény, melyet a felszíni vizek kolloid-kvázikolloid diszperziójának eltávolításával kapcsolatban tárgyaltunk, érvényés. Az ionos állapotú nehézfémek eltávolításának még van egy feltételezett módja: a koprecipitáció, azaz a derítőszerrel történő együttes kicsapódás, a fém-hidroxid pelyhekbe való kémiai beépülés. Az elképzelések szerint az eltávolítandó nehézfémek a koagujációs-flokkulációs folyamatban ke3. táblázat Az US-EPA ajánlása a szervetlen mikroszennyezők ivóvízből való eltávolításához (45) Szenynyező Leghat ásosabb módszer Szenynyező Leghatásosabb módszer Arzén Vas-(III)-szulfáFluor ion-csere tos koaguláció Ólom Vas-(II I)-szulfátos As 3 + pH 6—8 Pb 2 + koaguláció) Alumínium-szulpH 6—9 fátos koaguláció Alumínium-szulpH 6—7 fátos koaguláció Meszes kiesapás pH 6—9 pH 11 körül Meszes kiesapás kezelés előtt oxipH 11 körül dáció kell pH 11 körül Higany: AsV Vas-( i 11)-szulfá-Szervetlen Vas-(III)-szultos koaguláció fátos koaguláció pH 6—8 pH 7—8 Alumínium-szulSzerves granulált aktív fátos szén koaguláció) Szelén pH 6—7 SelV Vas-(IIT)-szulfáMeszes kicsapás tos koaguláció pH 11 körül pH 6—7 Bárium Meszes kicsapás ion-csere Ba 2 + pH 10—11 Fordított ozmózis ioncsere SelV ion-csere KadmiVas-(III)-szulfáFordított ozmózis um tos koaguláció Ezüst Vas-( 111 )-szuIfátos Cd 2 + pH 8 felett Ag + koaguláció Meszes koaguláció • pH 7—9 pH 10—11 Alumínium-szulfátos koaguláció Króm Vas-(IIÍ)-szulfápH 6—8 tos koaguláció Meszes kiesapás Cr 3 + pH 6—9 pH 10—11 Alumínium-szulfátos koaguláció pH 7—9 Meszes kiesapás pH 11 körül. CrVI Vas-(II)-szulfátos koaguláció pH 7—9,5 letkező pelyhekben az alumínium- vagy vas atomok helyére kerülnének. Tapasztalataink szerint ez a mechanizmus nem'tudja biztosítani az ivóvízkezeléstől megkövetelt hatásfokú nehézfém eltávolítást. A nehézfém eltávolítás legkényesebb (tehát a technológia szempontjából döntő) lépése az oldott állapotú (ionos) nehézfémek átalakulása szilárd anyaggá. Mint már említettük, ez elsősorban a kémiai paraméterek és a nehézfémek koncentrációjának és anyagi minőségének függvénye. A 3. táblázatban közöljük az Egyesült Államok Környezetvédelmi Hivatalának (EPA) javaslatait a nehézfémek ivóvízből való eltávolítására szolgáló leghatékonyabb módszerekről [45]. Mellékeljük ehhez a 8a, b, c ábrákon a koagulációs eljárások és a pH függvényében a különböző fémek eltávolítási hatásfokát [45]. Kitűnik ebből például, hogy az ólom eltávolítás hatékonysága koagulációs-flokkulációs eljárást alkalmazva elsősorban azért lesz csaknem 100%-os, mert kicsapódása is ilyen nagymértékű. Ezzel szemben a Cr V I (CrO 1 Í~) azért nem távolítható el a hagyományos koagulánsokkal (Al 3 +,
