Hidrológiai tájékoztató, 1987
2. szám, október - ÁLTALÁNOS VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Nagy Árpád-Kiss Lászlóné-Simon Péterné-Haklits István-Nagy Olivér: Kadmiumtartalmú hulladékvizek kezelése
60 cm hosszú, 4 mm átmérőjű oszlopokon végzett modellkísérletek során, meghatároztuk a keletkező anionos komplex kötés értékeit a pH és a kloridionkoncentráció függvényében a rendelkezésre álló hazai ioncserélő gyanták — Varion AD, Varion AT—400 és Varion AT—660 — esetén, a regenerálás módját, a keletkező elutum koncentrációját és feldolgozási lehetőségeit. Ugyanilyen körülmények között vizsgáltuk a kationcsere körülményeit. Ennek során megállapítottuk, hogy a) a keletkezett anionos kadmiumkomplex maximális kötési stabilitása 3,5 tömeg %-os sósavoldatban van; b) a vizsgált gyanták gyakorlati hasznos kapacitása lényegesen elmarad a vízkezelésben megszokott értékektől. Az elérhető érték max. 0,6 mval/cm 3. A legjobb jellemzőkkel a Varion AD típus rendelkezik. c) Szemben az elució ismert módjával, amikor 14— 16%-os ammónium-hidroxid oldatot használnak, a klorid formában levő gyantán kialakuló komplexet lényegesen előnyösebb vízzel megbontani. A sómentes vízzel történő elució esetén az elutum koncentrációja kisebb ugyan — 4000—5000 mg/dm 3 helyett 2000—3000 mg/dm 3 — de az elérhető technológiai előnyök ezt ellensúlyozzák. A gyanta ilyenkor klorid formában marad, szokásos értelemben vett regenerálás nem szükséges, és 3,5 tömeg%-os sósavoldattal történő kondicionálás után az oszlop sósav kadmiumoldatból újra kötni képes. A szükséges vízmennyiség: 10 dm 3/dm 3 gyanta. d) Kationcserélőként Varion KS, erősen savas szulfoncsoportokat tartalmazó gyanta alkalmazható. Gyakorlati hasznos kapacitása eléri az 1,2 mval/cm 3 értéket. A regenáláshoz 8 tömeg%-os sósavoldatot kell alkalmazni. így 6 dm 3/dm 3 gyanta sósavfelhasználás esetén 4000 mg/dm 3 kadmium koncentrációjú elutum nyerhető. A vizsgálatok alapján a 2. ábrán látható folyamatábra szerinti eljárást alakítottuk ki. A kis ionkoncentrációjú MV-II. jelű vizeket hidrogén-formában levő Varion KS gyantát tartalmazó oszlopon engedjük át. Az oszlopon minden kation (Cd 2 +, Al 3 +, Mg 2 1") megkötődik, és az oldatba velük ekvivalens proton kerül. Az így tisztított víz csatornára ereszthető, vagy hidroxil-formájú Varion AD töltetű oszlopon történő kezelés után ionmentes vízként technológiai célra felhasználható. A regeneráláskor keletkező 400 mg/dm' 1 kadmiumot, valamint a megkötött alumínium- és magnézium-ionokat tartalmazó savas oldatot a töményebb MV-I. jelű vizet tartalmazó táptartályba vezetjük. Ebben a tartályban tömény sósav adagolással 3,5 tömeg%-os sósavkoncentrációt állítunk be. Így kialakul az anionos kadmium-komplex. Ezt az oldatot, az előzetesen sósavval kloridformára alakított Varion AD gyantát tartalmazó oszlopon engedjük keresztül. Az oszlopot addig üzemeltetjük, míg a lejövő víz kadmiumion koncentrációja kisebb, mint 0,1 mg/dm 3. A lejövő víz tartalmazza az összes alumíniumés magnéaiumionokat. Kimerülés után az oszlopon maradó oldatot 3,5 tömeg%-os sósavoldattal leszorítjuk és visszavezetjük a táptartályba. Az oszlopon kötött kadmiumionokat ionmentes vízzel eluáljuk. Az elutum a kadmium mellett más kationszennyezést nem tartalmaz. Koncentrációja 2000—3000 mg/dm 3. Az elutumot nátrium-hidroxiddal pH = 12-re lúgosítjuk, amikor a kadmium-hidroxid pelyhes csapadék formájában kiválik. A pelyhesedést flokkulálószerrel segítjük. A csapadékot a víztől szűréssel elválasztjuk és a masszagyártás első lépésében az oldatkészítésnél felhasználjuk. Az anioncserélő oszlopot ezután 3,5 tömeg%-os sósavval kondicionáljuk. A lejövő oldatot az anioncserélőre menő oldat sósavkoncentrációjának beállítására használjuk fel. 3.3. Az ÉMV-ben megvalósított technológia. A 2. ábrán bemutatott kapcsolási séma alapján az ÉMV szennyvizeinek kezelésére megterveztünk egy napi 70—100 m 3 kapacitású rendszert, amely az A4GM Hidorplasztik Leányvállalat és az ÉMV együttes megvalósításában készült el. A tervezés során a következő kiindulási feltételeket vettük figyelembe: — A szennyvizek megoszlása és összetételi adatai az I. táblázatban foglaltak szerint alakulnak. — A vegyiműveknél naponta mintegy 10 000 m 3 egyéb szennyvíz keletkezik, amely hígító vízként száALT ' nátrium-szulfid oldat 3 f ..ionmentes viz ^ 3,5 % sósav ionmentes viz masszagyartas CÓ(0HÍ2 \ \kicsapás szűrés \ V NaOH 2. ábra. A megvalósított szennyvízkezelés folyamatábrája 12
