Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)
8. szám - Dr. Csanády Mihály–Kelemen Béla: Kísérletek arzénnek ivóvízből történő tényező eltávolítására
Hidrológiai Közlöny 1982. 8. sz. 378 Kísérletek arzénnek ivóvízből történő eltávolítására DR. CSANÄDY MIHÁLY*, KELEMEN BÉLA*» A vizekben kis mennyiségben előforduló anyagok (az ún. mikroszennyezők) az érdeklődés előterébe kerültek. Míg a korábbi ivóvízminősítő szabvány a toxikusnak tekintett kémiai anyagok közül csak az ólom-tartalmat értékelte, az új szabvány (MSZ 450/1—78) 18 toxikus anyagra ad meg határértéket. Ezek közül a kadmiumnak a vízből való eltávolításával néhány éve foglalkoztúnk [11]. A hazai szakirodalomban jelent meg már közlemény arról, hogy egyes talajvizek arzén-tartalma meghaladja a megengedett értéket [12]. Az akkor vizsgált terület tanyai környezet volt, az érintett lakosság száma csekély, az esetleg alkalmazandó eltávolítási technológia vizsgálatára nem kerül sor. Amennyiben vízművet ellátó vízben fordulna elő határértéket meghaladó arzén-tartalom — és jelentős területet érintő természetes (geológiai) eredetű arzán-előfordulásra külföldi példákat ismerünk [4] —, az arzénmentes vízzel való hígítás mellett arzén-eltávolítási technológia alkalmazására is szükség lehet. Erre való tekintettel célszerűnek látszott megvizsgálni az arzéneltávolítás lehetőségét. Irodalmi áttekintés A víztechnológiában szokásos módszerek közül a vegyszeres derítés ós szűrés látszik alkalmazhatónak [1, 2], Az USA Környezetvédelmi Hivatalának 1977-ben készített összefoglalója [3] szerint alumínium- és vas(III)-sóval történő derítés 5,0—7,5 pH között több mint 90 %-kal csökkenti az arzén(V) koncenrációját. Magasabb pH-nál — és a hazai mélyfúrású kutak esetében gyakori a 8 körüli érték — az aluszulfátos derítés hatásfoka gyenge. Az As(III) esetében az aluszulfátos derítés hatásfoka a 20%-ot sem éri el, a vas(III)-sós derítésé is csak 60X> körüli. Eszerint ha az arzén 3 vegyértékű alakban fordul elő, előzetes oxidációra van szükség (pl. klórozással). A hazai vizekre jellemző pH-tartományban a vas(III)-sóval történő derítés látszik célszerűnek. Ez utóbbira egyébként egy Tajvanon 1969-ben létesített berendezés kedvező üzemi tapasztalatokat is szolgáltatott [4"). Az NDK-ban végzett laboratóriumi, majd félüzemi kísérletek hasonló eredményt adtak [5, 6]. 0,3—0,35 mg/l arzént tartalmazó bányavíz esetében 1,8 mg/l vas(III) es kb. 0,5 mg/l klórfölösleg adagolásával az arzén-tartalom a 0,05 mg/l-es határérék alá volt csökkenthető. Ismeretesek adatok ioncserével [7, 8], továbbá aktivált alumínium-oxid oszlopon való eltávolításra [9] is. Ez utóbbiról félüzemi tapasztalatok is rendelkezésre állnak, de ezek különleges összetételű vízre vonatkoznak, amelynél az arzén eltávolítása mellett a fluorid-koncentrációt is csökkenteni kellett [10], A vizsgálatok ismertetése Az elmondottak alapján a vegyszeres derítéssel történő eltávolítás látszik a legmegbízhatóbbnak és a legkönnyebben megvalósíthatónak. * Országos Közegészségügyi Intézet, Budapest. ** Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Központ, Budapest. Az előzetes laboratóriumi kísérletek során 20 mg/t vas(III)-klorid adagolásával végzett derítés és azt követő centrifugálás több, mint 95%-kal (a mérhetőségi határ alatti koncentrációra) csökkentette az arzén-tartalmat mind a klórozással előkezelt, mind a klórozás nélküli mintákban. Ebből látszik valószínűnek — legalábbis a vizsgált víz esetében —, hggy az arzén a legkönnyebben eltávolítható alakban, arzenát-ionként van jelen. A részletesebb laboratóriumi kísérletekhez alföldi városi vízmű különböző kútjaiból származó vizet használtunk. A vizek jellemző paramétereit az 1. táblázat mutatja. Mivel a vízminták arzén-tartalma különböző volt, és a részletes kísérletekhez használt összeöntött minta arzén-tartalma nem érte el a kedvezőtlen esetben várható értéket, öt vegyértékű arzén-só hozzáadásával az arzéntartalmat 0,2 mg/l fölötti értékre állítottuk be. Az arz en-eltávolítási kísérleteknél flokkuláló-szerként vas(III)-kloridot és alumínium-szulfátot használtunk. Az arzén eltávolítási kísérletet a következőképpen végeztük: Az előzőleg szűrt kiindulási víz 500 ml-éhez annyi Ee(III)- illetve Al(III)-sót mértünk, hogy a kezdeti ionkoncentráció 2—60 mg/l között változzon. A mintát kis fordulatszámú keverővel 5 percig kevertük, majd az oldatot fekete csíkos szűrőpapíron szűrtük. Az arzén meghatározásához használt mintát néhány csepp tömény sósavval megsavanyítottuk, és műanyagpalackban tároltuk a vizsgálat megkezdéséig. Az arzén koncentrációját Perkin Elmer 403 típusú atomabszorpciós spektrométerrel mértük. A kísérletek eredményét a 2. és 3. táblázatban mutatjuk be. A vas(III)-kloriddal végzett derítés és szűrés esetében az adott víznél a határértéknek megfelelő arzénkoncentráció (0,05 mg/l) eléréséhez 7 mg/1 vas (III)-ion, a 90%-os eltávoltásához 10, a 99%hoz 20 mg/l vas(III)-ion adagolására volt szükség. A kezelés során csökkent a szervesanyag-tartalom és a pH is. A pH csökkenése 20 mg/l-es dózisig nem olyan mértékű, hogy az acél szerelvények korró1. táblázat A kísérletekhez használt vizek jellemzői Table 1. Some parameters of the water used for experiments minimaxiátlag mum mum átlag KOIps [mg/1] 6,2 11,4 8,3 NH+4 [mg/1] 1,2 10,3 4,4 Huminanyagok [mg/1] 1,2 2,0 1,55 0. keménység CaÓ [mg /1] 22 230 73,4 Ca 2 + [mg/1] 9,4 I 10 39,6 Mg* + fmg/l] 3,7 21,2 14,4 Fe 2 + [mg/1] 0,06 4,5 0,22 Mn 2 + [mg/1] 0,00 0,43 0,09 pH 7,23 8,24 7,83
