Hidrológiai tájékoztató, 2010
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Szekeres Adrienn: A törésponti klórozás során képződő káros melléktermékek koncentrációjának csökkentése
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK A Magyar Hidrológiai Társaság 2009. évi diplomamunka pályázatán díjazott és Szerkesztőségünkhöz eljuttatott diplomamunka pályázatokat — kezdő szakembereink szakmai és irodalmi ambíciójának előmozdítása érdekében - a Hidrológiai Tájékoztató következő hasábjain tesszük közzé. Aki diplomamunka pályázata kivonatát kérésünkre beadta, azt a Hidrológiai Tájékoztató következő oldalain közöljük (Szerk.). A törésponti klórozás során képződő káros melléktermékek koncentrációjának csökkentése* SZEKERES ADRIENN Bevezetés A folyamatosan szigorodó vízminőségi követelmények hatására az ivóvíz-szolgáltatóknak egyre nagyobb kihívásokkal kell szembenézniük, ha megfelelő minőségű vizet akarnak a fogyasztókhoz juttatni. Hazánkban elsősorban az ammónium-ionnal és arzénnel szennyezett vizek okoznak problémát. Dolgozatomban az ammónium-ionok eltávolítására egyik leggyakrabban használatos módszernek, a törésponti klórozásnak a hatását vizsgáltam, különös tekintettel a klórozás során képződő egészségre káros melléktermékekre, az ún. AOX - Adszorbeálható Szerves Halogenidek és THM - Trihalometán vegyületekre. Célok Dolgozatom célja volt a melléktermékek képződési körülményeinek részletes vizsgálata, valamint a keletkezésüket befolyásoló paraméterek ismeretében olyan technológiai és üzemeltetési javaslatok kidolgozása, melyekkel a törésponti klórozás alkalmazása mellett elkerülhető a képződésük, illetve csökkenthető a mennyiségük. Az ammónium-eltávolítás és a melléktermék képződés szempontjából optimális körülmények meghatározásához laboratóriumi és félüzemi kísérleteket végeztem. Kísérleteim során célul tűztem ki: • különböző minőségű vizek esetén az ammónium-eltávolítás szempontjából optimális klóradag meghatározását • az ammónium-ionok oxidációjához szükséges kontaktidő megállapítását • a melléktermék-képződés vizsgálatát a klóradag és a kontaktidő függvényében • illetve a vizek szervesanyag-tartalmának csökkentését a melléktermék-képződés megakadályozására. Alkalmazott módszerek Az optimális klóradag meghatározására különböző minőségű vizekkel törésponti klórozást végeztem. A nyersvizek ammónium-tartalmának ismeretében különböző C1 2/NH 4-N arányokra felvettem a törésponti görbét, hogy meghatározzam az ammónium ionok oxidációjához szükséges klór mennyiséget. A kísérletek során szabvány szerint mértem az ammónium-ionok, szabad aktív és az összes aktív klór illetve a kritikus pontokban az AOX és THM vegyületek koncentrációját. A szükséges kontaktidőt reakciósebességi kísérletekkel állapítottam meg, melyek során az előzetesen kimért törésponti klóradag alkalmazásával, különböző reakcióidőket biztosítva, 1, 3, 5, 8, 10, 12, 15, 20, 30 és esetenként 60 és 90 perc elteltével állítottam le az ammónium-ionok oxidációját és mértem a fent emiitett paramétereket. A törésponti klóradaghoz képest 30, 40, 50, 70%-kal több klórt alkalmazva, kísérletet tettem annak megállapítására is, hogy túlklórozás hatására hogyan változik az ammónium-ionok eltávolításához szükséges idő, illetve hogy a túlklórozott mintákban miképpen alakul a mellcktermék-képződés. Mivel az AOX és THM vegyületek mennyiségét jelentősen befolyásolja a nyersvíz prekurzor szervesanyagtartalma, ezért több kísérletben is vizsgáltam a különböző szervesanyag-csökkentési módszerek hatékonyságát. Kísérleteim során a törésponti klórozás előtt az alábbi szervesanyag-csökkentési módszereket alkalmaztam: • oxidáció kálium-permanganáttal • granulált aktív szenes adszorpció • Fe(III)-kloridos koaguláció • Fe(IIl)-kloridos koaguláció és aktív szenes adszorpció poralakú aktív szénnel Eredmények, következtetések A törésponti kísérletek eredményei azt mutatták, hogy minél nagyobb az ammónium-eltávolítás szempontjából szükséges optimális klóradag, annál több THM, ill. AOX keletkezik. A növekvő klóradag hatása a melléktermék képződésre a töréspontban is megfigyelhető. Tehát az AOX és THM képződés tekintetében általá* A 2009. évi Lászlófiy Woldemár diplomamunka pályázaton egyetemi kategóriában II I. díjat nyert diplomamunka kivonata. 21
