Hidrológiai Közlöny 1981 (61. évfolyam)

8. szám - Dr. Benedek Pál–Licskó István–Uzarovicz Roman: Szervetlen mikroszennyezők eltávolításának lehetőségei a szennyvíztisztításban

356 Hidrológiai Közlöny 1981. 8. sz. Dr. Benedek P.—Licskó I.—Uzarowicz R.: Szervetlen or pH HBpeMeini'H OTKOHijeHTpaijHH BSBCCII N BPCMCHH. XIJUI rtiiana30Ha pH 6,2 -8,1 ycraHOBJicHO, MTO cnonranHoe OCaMCflCHHe MCAH nOMTH He 33BHCHT OT 3HaqeHH5I pH B TO BPEMSI, KAK 0ŐPA30BAHHE TBepflbix COEFLHHEHINÍ iluiiKa H KUÖMUH cuAbiio íaeucum om pH. OCA>KFLENHE 3a HeMHOrOMHCJieHHblMH HCKJHOMCHIlflMH — npOHCXO" flHT óbicmpo, noc/ie oflHoro Maca i<OHTai<Tnoro BpeMeHH 80 90% TÍDKCJIUX MeTajUTOB y>Ke HaXOflHTCÍI B TBepflOH (J>a3e HccjieflOBanwi KOHHEHTPAIUM BSBCCH noKa3ajin, MTO FLJIFL CJIYMAÍL MC«H BJlIIÍIHHe AeflCTBHÍl B3BECH MOWHO iipeHeGpeMb. 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Ihr Fernhalten vom Rezipienten kann grundlegend auf zweierlei Arten erreieht werden: a) dureh dio Abwasserbehandlung am Entstehungsort der Schwermetallverunreinigung (Quel­lenkontrolle), b) durcli die Beseitigung der Sehwerme­talle aus der stadtischen Abwasserklaranlage. Die Sehwermetalle gelangen, mit Ausnahme von wenigen, (z. B. Blei) in erster Reihe aus punktartigen Verunreinigungsquellen in das Stáadtisehe Kanalnetz oder in den Vorfluter. Diese Tatsache ermöglicht,. dass die gefahrlichen Schwermetall-Verunreinigungen am Orte ihres Entstehens „festgehalten" werden. Die háufigste Anwendungsart der Quellenkontrolle bestelit im Falle der Sehwermetalle darin, dass wir den verunrei­nigenden Stoff in festen Zustand bringen und sodann mit einer entsprechenden Phasentrennung vom Wasser absondern. Das in festen Zustand bringen kann auf drei Arten geschehen: a) dureh Laugung (es bilden sich Soliwermetall-Karbonate, alkalische Karbonate und Hydroxide, die sich im Wasser schlecht Iösen), b) bei Vorhandensein von Sulfidionen entstehen im Wasser wieder sich nur schlecht lösende Schwermetallsulfide; c) mit speziellen organischen Komplexbildner bilden sie organische Schwermetall-Komplexe, die mit Katio­nisohen Polyelektrolythen in feste Phase gebracht und vom Wasser getrennt werden können. Nach Regenerie­rung können sowohl die Sehwermetalle als auch die Komplexbildner zurückgewonnen werden. Die Anwendung dieser letzteren Methode in Ungarn maehen dio hohen Preise dieser Komplexbildner und Polyelektrolite illusorisch, die Behandlung mit Sulfid betrachten wir jedoch für zweekmassiger bei der Anwe­dung in der stadtischen Abwasserklaranlage. Obzwar wir im internationalen Fachschrifttum vieles über die Möglichkeiten, der günstigen Verhaltnisse des in feste Phase bringens der Sehwermetalle (über ihre Ausfallung) lesen konnten, wird aber iiberhaupt nicht betont, dass die sich bildende feste Phase und die Eig­nungderTrennungder festen Phase vom Wasser, nicht einundasselbe bedeutet. Im Bereich des pH =-9,0 bilden die sich frisch erzeugenden im Wasser schwer lösbaren Schwermetallverbindungen kolloidé, quasikolloide Dis­persionen. Die galvanisierende und sonstige schwer­me.tallhaltige Abwásser „erzeugende" Betriebe ent­halten in bedeutenden Konzentrationen solche orga­nische Verbindungen, die über Kolloid- Stabilisierungs­—Wirkungen verfügen. Demzufolge wird im Bereich der 9,0—10 pH der Wirkungsgrad der Phasentren­nung der Flüssigkeit-Feststoffe—und so auch die Be­seitigung der Sehwermetalle—ausserst schlecht. Laut unseren Vorsuchen hört aber die aggregative Bestándig­keit im Bereich von 10,5 11,0 pH einem bei genügenden Vorhandensein von Mg 2 + der kolloidén quasikolloiden Disperion auf, die Phasentrennung und somit die Schwermetallbeseitigung níihert dem Wirkungsgrad von 100 % an. Die Schwermetall-Zyanid und Amid-Komplexe lassen auf Einfluss einer einfachen Laugung die Sehwermetalle „nicht los". Die erwáhnten Komplexe müssen vor der Laugung mit entsprechenden Methoden aufgelöst wer­den. Die unter oxydativen Verháltnissen durchgeführte Komplexzersetzung (z. B. bei Zyanid Komplexe mit Na-Hypochlorit) besteht auch der Vorteil, dass auch die übermelirere chemischen Werte verfiigenden Sehwer­metalle die oxydiertere Form aufnehmen. Die in oxy­diertem Zustand befindlichen Hydroxide, Oxidé der Sehwermetalle lösen sich im Wasser schwerer auf als ihre áhnlichen reduzierteren Verbindungen. Alléin der Chrom bildet eine Ausnahme bei dem — wegen ando­ron Erwágungen — die Hydroxid-Bildung in reduzier­tem Zustand realisiert werden muss. Gegenüber einiger auslándischer Fachschrifttumsda­ten und ungarischen Anschauungsvveisen habén wir festgestellt, dass die meisten Sehwermetalle nebeneinan­der mit sehr gutem Wirkungsgrad aus den Abwássern beseitigt werden können, bei Vorhandensein von genü­gendem Mg 2 + Ion im Bereiche der 10,5—11,0 pH. Wir habén das „Verhalten" der Sehwermetalle in gelöstem Zustand im Kanalnetz und in der stadtischen Abwasserklaranlage im Laboratórium studiert. Wir untersuchten das Mass des gelösten-festen Über­gailgs in rohem Abwásser in Funktion des pH und der Zeit, weiters in Funktion der Sehwebstoffkonzent­ration und der Zeit. In dem unsererseits untersuchten pH-Bereieh (6,2 pH 8,1) habén wir festgestellt, dass die spontáné Ausfallung des Kupfers fast unabhangig von dem aktuellen pH ist, die Ausbildung des in festem Zustand befindlichen Zinks und Gadmiums hingegen stark pH-abhangig ist. Die Ausfallung geht —abgese­hen von wenigen Ausnahmen rasch vor sich, nach einer Kontaktzeit von einer Stunde sind 80—90 % der Sehwer­metalle in festem Zustand (bezogen auf einen Endzus­tand von 8 Stunden.) Wahrend unseren, in Funktion der Schwebstoffkon­zentration durchgeführten Untersuehungen habén wir festgestellt, dass im Falle von Kupfer die Wirkung des Schwcbstoffes nur ganz gering ist. Die wahrend unseren Untersuehungen angewandte grössere Schwebstoff­konzentration war 400 mg/l, ihre Adsorptionswirkung auf die Sehwermetalle (Kupfer und Cadmium) war kaum grösser als die des Schwcbstoffes unter 100 mg/l. Es stellt sich auch hiervon heraus, dass bei Kupfer der Ausfállungsprozess auf den Reaktionsmeehanismus kennzeibhnend ist und nicht' die Adsorption. Hinsicht­lich Ausfallung des Zinks erhöhte die Zunahme der Schwebstojfkonzentration im kritischen Bereich des pH (7,0—7,5) die Adsorption des Zinks. Der Adsorptions­Einfluss des Schwcbstoffes ist bei Übergang von festen gelösten Stoffen nur bei geringen Schwermetall-Kon­zentrationen von Bedeutung. (cc.< 3,0 mg/l.) Im biologisch gereinigtem Abwásser ist die Atisfállung der untersuchten díei Sehwermetalle (Kupfer, Zink. Cadmium) viel schlechter als in rohem Abwásser. Un-

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