156245. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízben oldott vas- és/vagy mangánionok eltávolítására
3 156245 4 al, érdekes módon a kétszeres szűrés változatlanul szükséges, sőt aktívszénen keresztül, mint e körülményt a DBP 1215065 is leírja. Megjegyezzük azonban, hogy- a levegőnek oxidáló ágensként való egyedüli használata is megkívánja, hogy a vashidroxid leszűrése után, ismét szűrjék a vizet tekintve, hogy a mangánhidroxid eltávolítása csiak ekkor biztosított. Ezt is különleges aktiválószerrel (KMn04 -el) kezelt második szűrőréteggel lehet csak elérni. További nehézséget jelent a szűrőrétegek kezelése. Ugyanis a nagy térfogatú, víztartalmú, kocsonyás vas~34iiidroxid (vagy mangánhidroxdd) a legkülönbözőbb anyagból (aktív szén, antracit stb.) készült szűrőréteget igen rövid idő alatt eltömd, így azofeait visszaöblíteni és regenerálni is kell, mely a szűrők üzemeltetését nagyon megnehezíti. A fennforgó viszonyokat; részletesen ismerteti pl. az angol 1 045 971 sz. szalbadalom, ezért részletesebb ismertetésétől eltekintünk. A levegő ós a víz alapos érintkeztetése, a legalább két szűrőréteg alkalmazása, a szűrőréteg(ek) aktiválása, továbbá visszaölblítóse tehát igen gondos, munkaigényes üzemelést kíván és ezért — bonyolult gépi berendezéstől eltekintve is — igen drága. Ezen leírt és más — nem részletezett — technikai nehézségeiket . kívántuk találmányunkkal kiküszöbölni. Találmányunk célkitűzése az volt, hogy egyszerű eljárással, egy fokozatban, azaz egyetlen szűréssel, a víz teljes vas- és mangántalanítását elérjük. Kísérleteinkben azt találtuk, — minden eddigi ismert eljárással ellentétben —, hogy a feladat maradéktalan megoldásához nem szükséges a levegőnek, mint oxidálószernek belekeverése a tisztítandó vízbe. Éppen ellenkezőleg. Teljesen elégséges, ha a vas- és/vagy mangántartalmú vizet nagy felületre elosztva — tehát pl. permetezve — rövid ideig csak levegővel (— esetleg a levegő más oxidálószert is tartalmazhat, mint pl. Cl2 -t, vagy 0 3 -at) ériniikeztetjük, ekkor felületi heterogén fázisú reakcióval elindítjuk az oxidálást. Ez az érintkezési idő igen csekély, mérési adataink szerint 0,17—0,40 sec között van, aszerint, hogy kb. 0,3—1,0 m <magasból történik a permetezés. A felületükön levegővel érintkeztetett vízcseppek ezután a szűrőrétegre jutnak. A permetezés sebességét úgy alítjuk be, hogy a — célszerűen kvarchomok — szűrőréteget a víz sohasem fedi be, a víz a szemcsék nagy felületén eloszolva, azok felületén és a szemcsék között levő levegővel bensőségesen érintkezik és így jut át a szűrőrétegen. Találmányunk szerinti eljárásiban összefüggő vízréteg a szűrőn belül nem alakul ki. Tapasztalataink szerint bármely szemcsés anyag jó szűrőnek, amennyiben szemcsenagysága 0,6—5,0 mm közé esik. Műanyagból készült Raschig^gyűrű éppen úgy megfelel, mint a kvarchamok, bár ez utóbbi olcsósága miatt különösen előnyös. A vízcseppekben oldott vas- és mangánionok oxidációja e szemcsék — melyeknek fajlagos felülete a vízéhez képest nagy — felületén megkötött oxigén kontakt katalitikus hatásával fejeződik be. Tehát az oxidációt térben és időben két elkülönített részben folytatjuk le. 5 A leírt módon vezetett oxidációnak két nem várt, igen előnyös következményét figyeltük meg. Az egyik teljesen meglepő tény, hogy a vas- és/vagy miangánhidroxid jól szűrhető, nagy sűrűségű, a szűrőt nem eltömő, kismértékben 10 kocsonyás alakban válik ki. A szűrő vegyszeres kezelése (aktiválása), tisztítása, viaszaöblítése teljesen szükségtelen. Az eljárás másik előre nem várható következménye pedig azon ugyancsak meglepő tény, 15 hogy a mangán a vassal együtt kvantitatív kiválik, koprecipdtál, második szűrési művelet tehát nem szükséges. Az eljárásunk lényegén természetesen nem változtat, ha akár a tisztításra kerülő vízbe, akár 20 az oxidálásra használt levegőbe oxidáló szert, pl. 012 -őt„ 0 3 nat, d0 2 -őt, vagy fertőtlenítő szert (pl. CH2 Ot) adagolunk. Találmányunk illusztrálásául ténylegesen üzemelő berendezések szolgáljanak kiviteli példa-25 ként. Olyan természetes vizeket használtunk eljárásunkban, melynek vastartalma (Fe) 0—6 p.p.m. és mangán (Mn) tartalma max. 1 p.p.m. volt. Egyetlen kvarchomok szűrőágyat használtunk. S0 A homoktöltet szemnagysága d = 0,6—5,0 mm 0 volt. A réteg vízre vonatkoztatott fajlagos terhelését 1,5—15 m3 /m 3 X óra értékek között állítottuk be. 35 A Fig. l.-en ábrázolt nyitott berendezést használtuk. Az ábrán 1 permetezőt, 2 légteret, 3 kvarchomok szűrőágyat, 4 kifolyót jelent. Az 1 permetező és 3 bomokágy távolsága 0,3—1,0 m 40 között változtatható. A Fig. 2.-őn zárt rendszerű berendezést mutatunk be, ami ugyancsak használható »eljárásunkhoz, a jelölések értelme ugyanaz, mint Fig. 1.nél. . 45 Találmányunk előnyeit a következőkben tudjuk összefoglalni. Egyszerű berendezéssel működik. (pl. permetező). Egyetlen szűrőréteg elég a vízben oldott vas- és/vagy mangánionok kvantitatív biválasz-50 tására. Olcsó anyagból (kvarchamok) előállítható a szűrő. A szűrő aktiválása, a szűrő visszaöblítése és a berendezés állandó felügyelete szükségtelen. A kiváló vas- és/vagy mangánhidroxid kedvező konzisztenciájú szűrés szem-55 pontjából, azaz jól szűrhető, tömör, nagy sűrűségű és a szűrőréteget nem tömi el. Szabadalmi igénypontok; 6ü 1. Eljárás természetes vizek és/vagy szennyvizek vas^ és/vagy mangántartalmának oxidálására — célszerűen — a levegő oxigénjével, azzal jellemezve, hogy a pl. permetezéssel finoman 65 elosztott vizet adagoljuk a gázfázisú oxidáló-2
