183035. lajstromszámú szabadalom • Berendezés természetes ipari vizek vas-, mangán- és gáztartalmának egyidejű eltávolítására
1 183 035 2 A találmány berendezés vizek vas-, mangán- és gáztartalmának eltávolítására, ill. vizek telítésére előnyösen levegővel. A berendezés első részében az eloszlatott víz levegővel való érintkezése után szűrőrétegre jut; az innen tovább kerülő és már vas- és mangántalanított víz a második részben — a keverőben - levegővel bensőségesen keveredik, majd a berendezés harmadik részében az oldott gázok felszabadítása folyik le. Itt történik a nemkívánatos gáztartalom végső és teljes eltávolítása. Kis oxigéntartalmú vizeket levegő átvezetésével oxigénnel telítünk. Találmányunk lényegének kifejtése előtt röviden vázolni kívánjuk annak műszaki hátterét és előzményeit, amivel egyben találmányunk előnyeire is rámutatunk. Ismeretes, hogy az ember biológiai szükségleteihez, valamint tevékenységéhez szükséges víz menynyisége egyre növekszik. Ennek megfelelően a talajvizek feltárása és felhasználása is egyre nagyobb mértékben történik. Egyes kutatók részben e körülménynek, továbbá az olajkészletek ugyancsak növekvő kitermelésének tulajdonítják a vizek egyre inkább észrevehető gáz- - elsősorban metán-, CÉL-, kénhidrogén-, H2S-, valamint széndioxid-, C02— tartalmát. Ez a gáztartalom adott esetben - H2S — használhatatlanná teszi a vizet, máskor egyes vízellátó berendezések, pl. víztornyok felrobbanását is okozhatja. Ezen okból a vízfeltárással egyben a vizek tisztításával, ill. gáztalanításával is kell foglalkozni. A gáztalanítás általában úgy történik, hogy a vizet főként levegővel intenzíven keverik, így a levegő kiszorítja az oldott gázokat. Természetesen e célra más ipari hulladékgáz, pl. nitrogén is felhasználható. Ezen eljárásnak azonban főként a vas- és mangántartalmú vizek kezelésénél káros és veszélyes következménye mutatkozik. Ugyanis ezen vizekből a gáztalanítás közben és után a vas és a mangán oxidhidrát alakban kiválik, így a csővezeték, ill. a gáztalanító berendezés lényeges részei lassanként eltömődnek és súlyos üzemzavart okozhatnak. Belátható, hogy ily módon a gáztalanítás után esetleg még vas- és mangántalanításra van szükség, amennyiben zavartalan vízellátásra és megfelelő tisztaságú vízre van igény. Figyelembe kell még vennünk ezenkívül a vegyi tisztító külön költségét és a kettős üzemelés egyéb nehézségeit is. Gyakori feladat kevés oxigént tartalmazó vizek kezelése levegővel, a víz oxigéntartalmának megnövelésére. Ezen műveletnél a levegőt mint legolcsóbb oxigénforrást belekeverik a vízbe, azaz nagy felületi érintkezéssel a levegő oxigénjének egy részét elnyeletik. Erre a célra általában szintén külön berendezést alkalmaznak. Főként a vas-, mangántartalmú vizek - és belföldi vizeink jelentős része ilyen - gáztalanításánál mutatkozó említett nehézségek kiküszöbölésére törekedtünk kísérleteinkben, melyek végül is találmányunkhoz vezettek. Találmányunk szerint egyetlen műveleti sorban, szakaszosan vagy folyamatosan lehet megoldani a vizek vas- és mangántalanítása mellett azok gáztalanítását is. Először a vizek vas- és mangántartalmát valamely ismert módon, előnyösen a mi 156 245 sz. magyar szabadalmunk szerint, az előírt mértékre csökkentjük, majd az így lényegileg vas- és mangántalanított vizet külön készülékben gáztalanítjuk. Berendezésünket vázlatosan a Fig. 1. mutatja. Az 1 vas- és mangántalanítót a 2 vezeték köti össze a 4 keverőedénnyel, amelybe 3 légvezeték vezet, a 4 keverőedényt 6 vízcső csatolja a 7 gáztalanító egységhez, ugyanoda csatlakozik az 5 légvezeték is. A 7 gáztalanítót a 8-9, 10-11 csatornák kötik össze a 12 gyűjtővel, a 7 gáztalanító és a 12 gyűjtő a 13 gáztérbe van bekötve, a 13 gáztérbe tartozik egy vagy több 14 kémény a 12 gyűjtőhöz pedig a 15 kifolyó. A berendezés működésének lényege a következő. Az 1 vas- és mangántalanítóban a vizet az előírt* vas- és mangántartalomra csökkentjük - ismert módon -, előnyösen a 156 245 szabadalmi leírásban ismertetett eljárással; a kezelés mértéke és a víz tulajdonságai szerint már itt felszabadul a víz gáztartalmának bizonyos, olykor igen jelentős része, a vas- és mangántartalom nélküli, ill. lecsökkentett tartalmú víz ezután a 2 vízcsővezetéken át a 4 keverőedénybe jut, ahol a 3 légvezetéken át bejuttatott levegővel alaposan keveredik, majd a 6 vezetéken át a 7 gáztalapítóba jut. A felszabaduló gázok a 13 gáztéren, ill. a 14 kéményen át a szabadba, ill. pl. nagy kénhidrogén(H2S-) gázkoncentráció esetében külön roncsolóba jutnak. A gáztalanított víz a 8, 9 stb. csatornákon áthaladva a 12 gyűjtőn és a 15 kifolyón át távozik a berendezésből. A víz összetételétől függően a gáztalanítás megoldható csak az 5 levegővezeték működtetésével is, vagy pedig a 3 és 5 egyidejű működtetésével is. Lényeges, hogy a 3 és 5 légvezeték közül legalább az egyik üzemeljen, ez egyben találmányunk lényeges része is. A berendezésnek természetesen a lényeget nem befolyásoló több változata is lehetséges. így kivitelezhető csak egyetlen 8 csatornával is, a gázok könnyebb kiválására beépíthetünk permetezőket a 6 vezetékhez a 7 gáztalanítóba való csatlakozásához, a berendezést elláthatjuk érzékelő- és mérőműszerekkel automatizálás céljából stb. Találmányunk komplex volta azonkívül lehetővé teszi különböző feladatok megoldását is. így kis gáztartalmú vizeknél csak vas- és mangántalanítást végzünk, olyképpen, hogy csak az 1 vas- és mangántalanítót működtetjük. Más esetben — elhanyagolhatóan kis vas- és mangántartalom esetében - csak a gáztalanítás céljára a 4 keverő és 7 gáztalanító közül legalább az egyiket működtetjük. Ugyanígy járunk el, amennyiben valamely vízben oldott gáz — pl. oxigén - koncentrációját kívánjuk megnövelni. A gyakorlatban ez legtöbbször levegő felhasználásával történik. Természetesen ez a megoldás más gázokra és folyadékokra is érvényes. Az elmondottakat jobb megvilágítás céljából két kiviteli példával egészítjük ki. 1. példa Az 1 vas- és mangántalanítóba bevezetett víz 0,2 mg/1 mangán és 1,6 mg/1 vas, továbbá 18 Nm3/ víz/m3/metán, 15 Nm3/víz/m3 agresszív széndioxid, valamint 0,1 mg/1 kénhidrogén koncentrációjú. A tisztítóba 2 att nyomáson vízköbméterenként 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
