198659. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vizek vastalanítására és/vagy mangántalanítására
3 HU 198659 B 4 c) Hidrazin, hidroxilamin, alkálifém-nitrit, Így Na-nitrit vizes formában. d) Kénessav és sói, igy alkálifém-szulfit, alkálifém-piroszulfit és alkálifém-metabiszulfit. 5 e) Nem jellemzó. f) Nem jellemző. g) Hidrogén gáz formában vagy elektrolizissel a vizben elóllitva. Ivóvízkezelésnél figyelembe kell venni, 10 hogy csak azok az anyagok használhatók, amelyek szabványban engedélyezettek. Különösen előnyösen alkalmazható az aszkorbinsav és sói, kénessav, alkálifém-piroszulfit, alkálifém-metabiszulfit, citromsav 15 sói és észterei. Az alkalmazott redukálószer mennyiségét úgy kell megválasztani, hogy az elméletileg számítottnál 50-100%-kal több vegyszert kell bejuttatni a kezelendő vízbe, vagyis a keze- 20 lendő víz vas- és mangántartalmához viszonyítva 1,5-2 mólekvivalens mennyiségű redukálószert alkalmazunk. A felső határt a viz további felhasználása, valamint gazdasági megfontolások szabják 25 meg. Optimális esetben az alkalmazott redukálószer maradéka a viz további felhasználását nem zavarja, például aszkorbinsav és citromsavas sók használata esetén. 39 Amennyiben az alkalmazott redukálószer maradék zavaró, azt önmagában ismert módon el kell távolítani. Ennek egyik módja például a viz túlklórozása, majd a felesleges klór aktív szénen történő megkötése. 35 Példákban aszkorbinsavat alkalmazunk a vas és mangán oxidációjának megakadályozására. Ez a vegyüleg C-vitamin néven ismert, amelynek kedvező élettani hatása közismert. E redukálószerek valamelyikével stabilizált 40 vizet savas karakterű kationcserélő gyantával töltött oszlopon vezetjük keresztül. Az oszlopban ioncsere játszódik le a következő egyenletek szerint: 2 R-H+Fe24-----------2 R-Fe+2H4 45 2 R-H+Mn24-------------2 R-Mn+2H4 2 R-H+Ca24-------------2 R-Ca24+2H4 2 R-Ca+Fe24------------2 R-Fe+Ca24 2 R-Ca+Mn24-----------2 R-Mn+Ca24 A képletekben az R a gyanta vázat jelenti. A gyanta olyan szervetlen ásvány vagy szerves kémiai készítmény, amelyen kationcserére alkalmas mozgékony ionok találhatók és ezek kicserélhetek a viz kationjaira (üzemi fázisban) és a regenerálószer regeneráló ^ fázisban kationjára. A gyakorlatban gyengén savas vagy erősen savas jellegű kationcseréló gyanták jöhetnek számitásva (Varion KCO, Varion KS, Wofatit Ca 20, Lewatit S 100, Lewatit CNP LF, stb.). 60 Az ioncserélő gyanta hidrogén-ionjai először a vízben lévő kationokkal - jellemzően a vas, mangán, kalcium, magnézium, nátrium ionokkal - cserélnek helyet. Eközben a kezelt víz pH értéke a gyengén savas tartómányból a semleges tartomány felé tolódik el. Ebből következik, hogy a kezelt víz csak akkor használható fel, ha a vízre előirt pH értékét elértük. Az ioncserélő gyanta szelektivitásából és a koncentráció-viszonyokból következően a gyanta hosszú ideig képes megkötni a vas- és mangán-ionokat, miközben a viz egyéb kationjait tekintve megközelítően az eredeti összetételű marad. Az ioncserés vizet az esetlegesen jelenlévő porladt gyantaszemcsék visszatartása végett egy finom szűrőn vezetjük át. Abban az esetben, hogyha aszkorbinsavat használunk redukálószerként, a feleslegben adagolt rész a viz ivóvízként történő felhasználása esetén azzal az előnnyel jár, hogy az ember napi C-vitamin szükségletét is részben fedezi vele. A vas- és a mangántalanitó működését gyors analitikai módszerrel lehet ellenőrizni. A vas- és mangán-ionok áttörése esetén a gyanta töltetet regenerálni kell. Regenerálás során a megkötött vas- és mangán-ionokat savas oldattal eluáljuk a gyantáról, hogy azok ismét csereképes csoportok legyenek. A művelet során például 2- -10%-os sósav vagy kénsav oldatot áramoltatunk keresztül a gyantatölteten, majd az oszlopot vízzel tisztára mossuk. Az igy kezelt oszlop ismételten alkalmas á vastalanitási 'műveletre. A találmányt a következő példával ismertetjük: 1. példa A kezelendő viz főbb jellemzői: összes sótartalom: lúgosság: összes vastartalom: mangántartalom: KMnOí fogyasztás: pH érték: hőmérséklet: térfogatáram: A kezelendő vizbe a gán(II)-ionok oxidációjának ra a sztőchiometriailag számított érték kétszeresét, 7,8 mg aszkorbinsavat adagolunk. Az így bekevert vizet visszük rá a gyantaoszlopra, amelynek főbb méretei: 450 g/m3 4 val/m3 2.3 g/m3 0.3 g/m3 2.5 g/m3 6.7 285 °K 1.1 m3/óra vas(II)- és manmegakadályozósáoszlop keresztmetszete: oszlop magasság: gyantatöltet: kimentési sebesség: Reg. vegyszer menynyisége: 0.1 m2 2 m 0.1 m3 11 m/h 106 g sósav/dm3 gyanta Reg. vegyszer koncentrációja: 2-5 s% Reg. vegyszer sebessége: 4 m/h vas- és mangán megkötőképesség: gyantatérfogat x 1000. 4
