Hidrológiai Közlöny 1998 (78. évfolyam)
2. szám - Rácz Sándorné–Degré András: Arzénmentesítési kísérletek és próbaüzemi tapasztalatok a Baranya megyei vízmű vállalatnál
102 I HDROHXjIAI KÖZLÖNY 1998 . 78. ÉVF. 2. SZ. K modell-oldaton vizsgáltuk az oxidálószer és koagulálószer hatását az arzén eltávolítás hatásfokára. Oldószerként a Műszaki Irányelv |9| ajánlásai közül a Békés Megvei Vízmű Rt-nél szerzett tapasztalatok alapján kálium-pcnnanganátot, koagulálószerként vas (lll)-kloridot alkalmaztunk A kálium-pemianganát oldal hatóanyag tartalmát úgy állítottuk he. hogy I ml-c tartalmazza 100 ml modell oldatunk Asflll |-As(V) oxidációjához szükséges sztöchiometriai mennyiségű kálium-permanganátot. A vas-klorid oldal koncentrációja 0,2 mg Fc/nil volt A szűrési próbákhoz 100-100 ml modell oldatot használtunk. Ezekhez adagoltunk különböző mennyiségű oxidálószert és koagulálószert Kb 10 perces kevergetés után szűrőpapíron szűrtük az oldatokat, majd v izsgáiluk a szűrlet arzén, vas és mangán tartalmát Mérési eredményeinket a 2. táblázatban tüntettük let. 2. láb lázai A laboratóriumi moilell-olJat arzénmentesítésének vizsgálati eredményei Adagolt Szürlet vizsgálat eredményei Minta KMnO, vas-klorid Arzén 1 as Mangán (ml) (ml) (W D (mgl) (mg/l) 1/1. 0,5 1,0 55 nem mut.ki nem mut.ki 1/2. 0,5 1,5 46 nem mul.ki nem mut.ki 1/3. 0,5 2,0 34 nem mul.ki nem mut.ki 11/1. 1,0 1,0 26 nem mut.ki nem mut.ki 11/2. 1,0 1,5 15 ncin mut.ki nem mut.ki II/3. 1,0 2,0 11 nem mut.ki nem mul.ki III/l. 2,0 1,0 23 nem mut ki nem mul.ki H1/2. 2,0 1,5 15 nem mut.ki nem mut.ki m/3. 2,0 2,0 11 nem mut.ki nem mut.ki IV/1. 0,5 89 nem mut.ki nem mut.ki IV/2. 1,0 92 nem mut.ki nem mut ki IV/3. 2,0 97 nem mut.ki nem mul.ki V/l. 1,0 80 nem inul ki ncin mul.ki V/2. 1,5 72 nem mul.ki nem mut.ki V/3. 2,0 71 nem mut.ki nem mul.ki | Az I sorozat mintáihoz a sztöchiometriailag szükséges kálium-permanganát oldat felét adagoltuk A vas-klorid oldat 1 ml-ével a 100 ml térfogatú modell oldatban a Fe/As arány 20-szoros, az 1,5 ml-rel 30-szoros, a 2,0 mlrel 40-szeres volt. A II. sorozat mintái tartalmazzák az As(III) - As(V) oxidációhoz szükséges számított mennyiségű káliumpermanganátot, a III. sorozat mintái ennek kétszeresét. A IV. sorozat mintáihoz csak oxidálószert, az V. sorozat mintáihoz csak koagulálószert mértünk A 2. táblázat adataiból jól látható, hogy vas-klorid adagolás nélkül alig csökken az oldat arzéntartalma, ahogy az az irodalmi adatok alapján várható is volt. Ugyancsak várható volt az oxidálószer nélkül végzett arzéneltávolítási próba csekély hatásfoka, hiszen oldatunk As(III) vegyületből készült, s ez kevésbé adszorbeálódik, mint öt vegyértékű formája Fontos információt jelentettek számunkra az I - II III sorozatok szűrt mintáinak arzénkoncentrációi, amelyeket az /. ábrán is bemutatunk Az l. ábrán a kezelt vizek arzéntartalmát ábrázoltuk az adagolt vas, pontosabban a Fe/As arány, valamint az adagolt káliumpermanganát függvényében. Az ábra jól szemlélteti, hogy a megfelelő mértékű arzéneltávolításhoz feltétlenül szükséges az As(III)-ionok As(V)-té oxidálása. A feleslegben adagolt oxidálószer azonban nem javít az arzénmentesítés hatásfokán. A Fe/As aránv növelésével folyamatosan csökken a szűrt víz arzénkoncentrációja, de nö a vas(III)-hidroxid csapadék mennyisége. A gyakorlatban ez a vastalanító műtárgy szűrési ciklusidejének lerövidülése miatt kedvezőtlen. Voltaképpen nem is szükséges az érvényben lévő minősítő ivóvízszabványban [1] megengedett 50 (.ig/l-es határérlék alá lényegesen csökkenteni a víz arzéntartalmát. 05 1 1.5 KMn04 [ml] Lábra A laboratóriumi model-oldat arzéntartalmának változása az oxidáló- és koagulálószer adagolás függvényében. A biztonságos arzénmentesítés természetesen a megfelelő minőségű ivóvíz szolgáltatása szempontjából nagyon fontos. Esetünkben, mivel a Fe/As = 20-nál kisebb arányú vasadagolást a modell oldallal nem végeztünk, a II. sorozat I. sz mintájának kezelése tűnt oplimálisnak. Az oldószer mennyisége szükséges és elégséges volt, a Fe/As arány 20-szoros, a szűrt víz arzéntartalma 26 (rg/1. A táblázatban nem tüntettük fel, de mértük valamennyi sorozat egy-egy mintájának pH-ját is, amely 7,5 körüli értéknek adódott E tapasztalatok alapján kezdtük el Gyöngyfa község magas arzéntartalmú vízének arzéneltávolítási próbáját a laboratóriumban. 3.2. Arzén eltávolítást próba nagy arzéntartamú vízzel Baranya megyében az ANTSZ Baranya Megyei Intézetének felmérő vizsgálatai [2) alapján Gyöngyfa község kútjának vízében a legmagasabb, mintegy 170|ig/l az arzén. A kút jellemző vízminőségét a 3. táblázatban tüntettük fel. 3. táblázat Gyöngyfa község kútjának jellemzú vízminősége I Iőmérséklel 13,5 "C Fajl.vczetőképcss. 886 uS/cm pH 7,58 Nitrát: nem muth.ki Lúgosság 9,0 mmol/1 Nitrit. nem muth.ki KOIps 1,98 O, mg/l Klorid: 37 mg/l Össz. keménység 84 CaO mg/l Szulfát <20 mg/l Kalcium 33 mg/l Vas 0,60 mg/l Magnézium 16,5 mg/l Mangán 0,08 mg/l Kálium 0,7 mg/l Metán 9,52 Nl/m' Nátrium 168 mg/l Arzén I70|ig/1 Ammónium 0,23 mg/l A vas mennyisége a kút vizében ingadozó, de a Fe/As arány kb. 3-szoros A víz permanganátos oxigénfogyasztással mérhető szervesanyagtartalma alacsony: < 2 mg/l. A kútnál légoxidációs gáz- és vastalanítás történik, az tizemelő vízkezelő berendezés típusa: Fermasicc. A technológia során mintegy 30 %-kal csökken az arzéntartalom, a kezelt vízben 120-130 ng/1 közötti étték. A laboratóriumban először vegyszeres kezelés nélkül szűrtük a vizet. Nem tapasztaltunk változást a szűrt és az eredeti vízminta arzéntartalmában. Ezt követően - feltételezve, hogy az arzén teljes egészében As(IlI)-ionok formájában van jelen a vízben - számított mennyiségű, a sztöchiometriai aránynak megfelelő kálium-permanganátot adagoltunk oxidálószerként a vízhez. Az adagolt vas
