184019. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyezett nyersvízbőltörténő ivóvíz előállítására
3 184019 4 A találmány tárgya eljárás szennyezett felszíni vagy felszín alatti vízből történő ivóvíz előállításra, melynek révén a nyersvízből egészségre ártalmas vegyületek igen jó hatásfokkal eltávolíthatók és nagy biztonsággal minden igényt kielégítő, egészséges ivóvíz állítható elő. A találmány tárgyát képező intenzív eljárás beruházási és fajlagos költségigénye alacsony. A felszíni vizek tisztítására jelenleg általánosan elterjedt derítéses —- szűréses víztisztítási eljárásnak — egyszerűsége és viszonylagos olcsósága mellett — több hátrányos tulajdonsága van. A flokkulálószer viszonylag szelektíven a hidrofil poláros molekulájú szennyezéseket távolítja el a kezelendő vízből a lebegőanyag mellett és az egészségre különösen veszélyes apoláros vegyületek, mikroszennyezők a rendszeren áthaladnak. A flokkulálószer pelyheinek pár másodperc alatt megtörténő kialakulása után a szennyező molekulák pehelybe beépülése megszűnik, így ezek a pelyhek a továbbiakban gyakorlatilag hatástalanok. Ezért az optimális üzemállapot csak úgy valósítható meg, ha a reagenseket a szennyezőanyag mindenkori koncentrációjával arányosan adagoljuk. A pelyhek kis sűrűsége miatt a fázisszétválasztás is nehézségbe ütközik. A fentebb leírt problémák megoldására több szabadalom ismeretes. A 157435 sz. magyar szabadalom (Eljárás lebegő szennyezéseket tartalmazó nyersvizek derítésére) a pehely sűrűségét növeli meg a jobb ülepedés érdekében filloszilikát adagolással, de ez nem javít a mikroszennyező eltávolításon. Teljesen más elven, ózonadagoláson alapszik a 161948 sz. magyar szabadalom (Eljárás és berendezés víz, főleg felszíni víz íz- és szagtalanítására), mely ugyanezt a problémát a vegyületek roncsolásával megoldja ugyan, de ez a módszer nem csökkenti számottevően a víz összes szervesanyag-tartalmát, ezenkívül igen energiaigényes, ezért nem is terjedhetett el. Az említett mikroszennyezők eltávolításának célravezető módja az adszorpció, melyet pl. a 4042498 sz. USA szabadalom (Separation of Organic Compounds by Adsorption Processes) műgyantával kíván elvégezni. Ez hasonlóan más töltetekhez, mint pl. a 4082660 sz. USA szabadalomban (Method of Purification) szereplő ásványi adszorbensek aktív felületükkel, hatásosságukkal elmaradnak a közismert aktívszén mellett. Ilyen granulált aktívszénnel töltött oszlopot használ pl. a 4105549 sz. USA szabadalom (Method and Apparatus for Purification of Water), melyet azonban csak külön lépcsőként lehet beiktatni a víztisztítási technológiákba (pl. nem használható lebegőanyageltávolításra) és a költségeket a többszörösére emeli. Magyarországon ezenkívül csak nyugati importból szerezhető be a megfelelő minőségű granulált aktívszén. Magyarországon több vízműben adagolnak poralakú aktívszenet a tisztítandó, elsősorban felszíni vízhez, és ezt a derítőben távolítják el. Ennek a rendszernek az a hátránya, hogy az átfolyásos rendszer jellegzetességeiből adódóan a szén kihasználtsága igen rossz, a rendszerből iszapként eltávolított szénpor adszorpciós kapacitásának csak minsegy 25—50%-a merült ki, következésképpen az eljárás nagyon gazdaságtalan. A találmány célja, olyan eljárás kidolgozása, mely az eddig felsorolt hátrányokat kiküszöböli, számottevő fajlagos költségnövekedés nélkül alkalmas a vízben található mindenfajta szennyező vegyület eltávolítására, rendelkezik a hagyományos derítéses módszer egyszerűségével, ugyanakkor a pelyhek jól elválaszthatók a tisztított víztől, és mindezek eredményeképp egészséges ivóvizet szolgáltat viszonylag szennyezett nyersvíz esetén is. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldódik, ha a szennyezőanyagok eltávolítására alkalmazott adszorbenst olyan formában adagoljuk, hogy kapcsolódhasson a derítés során képződő pelyhekkel, amikor is a létrejött kapcsolat eredményeként: — a poralakú adszorbens recirkuláltatható a rendszerben, így a reaktorbeli koncentráció az eddig alkalmazottnak akár többszázszorosára is növelhető, és a teljes kimerülésig a rendszerben visszatartható ; — a pelyhek sűrűsége megnövekszik, és ezáltal a fázisszétválasztás hatékonyabb lesz. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, melynek lényege az, hogy a tisztítandó felszíni vagy felszín alatti vizet szükség szerint homokfogóban való előtisztítás után gyorskeverővei ellátott vegyszerbekeverőben poralakú adszorbenssel és koagulálószerrel keverjük, majd lassúkeverővei ellátott reaktorban flokkuláltatjuk, ezután a keletkezett vegyszeres pelyheket fázisszétválasztóban (derítőben) a vízből kivonjuk és egy részét a flokkuláló reaktorba recirkuláltatjuk, a fölösleget pedig a rendszerből eltávolítjuk, a derített vizet szűrőberendezésen továbbtisztítjuk és fertőtlenítjük. A lassú keverővei ellátott reaktort célszerűen mechanikus vagy pneumatikus úton keverjük. A koaguláló szert (pl. alumíniumszulfátot) és a porított adszorbenst (pl. aktívszén) a lassú keverővei ellátott reaktorba vagy a gyorskeverővei ellátott bekeverő tartályba adagoljuk. A fázisszétválasztóban leválasztott iszapot a recirkulációs csövön részben visszavezetjük a lassú keverő vei ellátott reaktorba, részben kivezetjük a rendszerből. A fázisszétválasztóról lekerülő víz lebegő-anyagmentesítését koagulációs vegyszer adagolásával vagy anélkül, egy vagy többrétegű szűrőn, célszerűen homok, granulált aktívszén töltet alkalmazásával végezzük. A fertőtlenítést klórozással vagy ózonozással végezzük. A találmányt részletesen rajz alapján ismertetjük. Az 1. ábra az eljárás egy példakénti foganatosítási módjának folyamatábráját tartalmazza. áz üzembe 1 csövön érkező szennyezett felszíni vagy felszín alatti vizet szükség esetén 2 előtisztító berendezésben (pl. homokfogó) ülepítjük, majd 4 lassú keverő vei ellátott reaktorba vezetjük (szükség esetén 3 kis térfogatú, gyorskeverővei ellátott bekeverő tartályon keresztül), mely reaktorban a keverést az 5 mechanikus keverővei vagy pneumatikus úton biztosítjuk. A 4 reaktorban a víz tartózkodási idejét 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
