Vízügyi Közlemények, 1988 (70. évfolyam)
3. füzet - Licskó István-Szilágyi Ferenc-Bitskey József: A nitrát adszorpciója aktívszénen
A nitrát adszorpciója aktívszénen 425 A kidolgozandó eljárással szemben olyan követelményeket támasztunk, hogy tetszés szerinti időpontban azonnal alkalmazható legyen, szemben a biológiai eljárások több hetes „bedolgozási idejével"; elegendően nagy mennyiségű víz kezelését is meg tudja oldani (néhány 100, esetleg néhány 1000 m 3/d); a keletkezett végtermékek és hulladékok ne tartalmazzanak környezetet veszélyeztető anyagokat. Feltételezzük, hogy alkalmas katalizátor(ok) jelenlétében erős redukálószerek (pl. hidrazin) a nitrát ion nitrogénjét nitrogén gázzá redukálják. A heterogén katalízis öt fő lépése (transzport a katalizátor felületére, megkötődés a katalizátor felületén, reakció, a keletkezett termékek deszorpciója a katalizátor felületéről, transzport a katalizátor felületéről) közül a második lépés részletes vizsgálatával kezdtük a feladat megoldását. Az általunk feltételezett katalízis, mely a közvetlen kémiai redukciót hivatott elősegíteni, a biológiai nitrát-eltávolítási eljárásokhoz hasonlóan az entrópia csökkentésén keresztül növeli a rendszer szabad energiáját. A nitrát ionok közvetlen redukálásához granulált aktívszenet kívántunk katalizátorként alkalmazni. Ez a törekvés azzal indokolható, hogy az aktívszén ebben az esetben több víztisztási feladatot is betölthet : adszorbensként az ivóvízben nem kívánatos szerves anyagok megkötését végzi, katalizátorként pedig a nitrát ionok eltávolításában vesz részt. Munkánk kezdeti szakaszában a következő feladatok megoldása szerepelt céljaink között : - a nitrát ionok megkötésére legalkalmasabb granulált aktívszén kiválasztása, - az adszorpciós és deszorpciós sajátosságok vizsgálata a kiválasztott aktívszén felületén, - a nitrát ionokkal „telített" granulált aktívszén és erős redukálószer kölcsönhatásának vizsgálata. 3. Kísérleti körülmények Tekintettel arra, hogy a nitrát-eltávolítási technológiák során folyamatos rendszereket kell kialakítani, a nitrát ionok megkötésére legalkalmasabb granulált aktívszén kiválasztására szolgáló laboratóriumi kísérleteinket folyamatos rendszerben végeztük. Kísérleteinkben Merck, Sorte WL, Sorte R 4, Cohle, Calgon. Hydraffin D40 valamint Filtrasorb (Chemviron) típusú granulált aktívszenek összehasonlítására került sor. 25 mm belső átmérőjű üvegoszlopokba 56-56 g granulált aktívszenet töltöttünk a különböző típusú aktívszenekből, majd azonos körülményeket biztosítva (0.0018 m 3/h felületi terhelés, 120 g/m 3 NOJ ion töménységű nitrátionokat tartalmazó oldatot bocsátottunk át az oszlopokon, felülről lefelé áramoltatva a vizet. Kísérleteinkhez budapesti csapvizet használtunk fel, melyben a szükséges nitrát ion töménységeket NaN0 3 adagolással állítottuk be. Az egyes oszlopokról elfolyó vízben mértük a nitrát ionok töménységét. A legkedvezőbb nitrát ion megkötési eredményeket biztosító granulált aktívszénnel (Filtrasorb 400) végeztünk szakaszos kísérleteket. Ezek során pontosan ismert tömegű (megközelítően 5 g) granulált aktívszenet 0,0003 m 3 N0 3~ ionokat tartalmazó vízzel összeráztuk. A különböző időtartamú kísérletek alkalmával az egyenletes, kíméletes keveredést rázógéppel biztosítottuk.
