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. B xo,ne Hauiwx om.noB nanöojibinaji KOHLienTpaHiiji B3BecH cocTaBjijuia 400 Mr/ji HO ee a/;cop6UHOHHOe B03rteÜCTBHe Ha MCAb H KaflMHH OblJlO TOJTbKO HCMHOTHM öojíbuie, MEM npn KOHLleHTpauiiH nn>Ke 100 Mr/JI. 3TO JIHUIHHH pa3 NO«TBEP>KflaeT, MTO B cjiyMae Me;ui c TOMKH 3peHiiji MexaHH3Ma peaKUHH onpeReji51I0IHI1M JIBJ151CTCÍI OCa>KfleHIie II He a/ICOpÖUHH. B Ruana30iie pH 7,0—7,5, KPHTHMCCKOM C TOMKH 3PEHH>I oca>K,neHHíi HHHIO yeemmenue KomfeHmpaifuu B3eecu 3HatumeAbH0 noeucuAa adcopöiium IIUHKO. AFLCOPOIHIOHHoe fleiicTBiie B3Becn npu nepexoae H3 >KH;IKOÜ (|ia3bi B TBEPAYIO HMEET 3Ha IIHTEJIBIII>iií BECB T0JIBK0 npn HH3KHX KoimeHTpaiHiflx T>i)Kejibix MerajijiOB. (HHM<C 3,0 Mr/ji) Oca>K«eHiie MCAII HIIHIO H IOAMHJI 113 OHOJIOIHMCCKH OHHmeHHblX CTOHHblX BOA 3H3MHTejTbH0 MeiICC 3(J»(J)eKTIIBHO, MeM 113 Cbipux CTOKOB. Hü HaiIICMy MCHHHH) 9T0, BHflHMO, npOHCXOflHT 3a CMeT TOrO, MTO npH ÖHOJIOrHMeCKOH OMHCTKe 0Öpa3y I0TC5I COeflHHeHHH, KOTOpbie BXOflHT B KOMnJlCKCbl C IIOHaMII TflWeJlblX MeTajUIOB. rÍ0CK0JibKy np0M«KyT0MHbie npoayKTi.i 6nojiorHMecKofi OMHCTKH nOKa ne H3BeCTHbI, He HCKJHOMaeTCJI H B03M05KnocTb TOTO, MTO paHee oca>KfleHin>ie Tawejibie MeTajijibi B aapauHOHHbix (íacceiínax BHOBI> nepexo^JIT B WHflKyio <})a3y. n03T0My cjjeayeT CTapaTbCfl 3a«ep>KaTb TíDKJibie MeTajuTbi eme nepefl nonanaiiHCM BO/ILI B aapoTeHKH. O onwTax B 3TOM HanpaBjiemiH OY^ET AOJIOMOM B apyroM COOÖIHCHHH. Beseitigungsmögliclikeiten der anorganisclien MikroYerunreinigungen in der Abwasserkliirung Dr. Bendek, P. Kandidat der technischen Wissenschaften—Dr. Licskó, I.—Uzarowicz, R. Die anorganischen Mikroverunreinigungen — deren grössten Teil die Sehwermetalle bilden — bedeuten für die Lebewelt des Wassers eine Gefahr. 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-