Vízügyi Közlemények, 1998 (80. évfolyam)

1. füzet - Rövidebb tanulmányok, közlemények, beszámolók

A tudományos alapokon nyugvó üzemeltetés igénye a víztisztításban 163 4. A vas és mangán eltávolítása A vas és mangán eltávolítását a nyersvíz minőségén túlmenően számos üzemeltetési tényező is befolyásolhatja. A vastalanítás például számos esetben nem tervezhető csupán a hidrogénkarbonát-, szulfát- vagy szerves kötésének figyelembe vételével, hiszen az üzemeltető valójában bonyolult, sokféle kombinációs folyamattal találhatja magát szemben. A Fe(II) eltávolításával kapcsolatos egyes folyamatok a kutatási-üzemeltetési tapasztalatok alapján a következők: — Az Fe(HCC>3)2 formában jelenlévő, ill. csak nagyon kevés oldott szerves anyagot tartalmazó vizek Fe(Il) tartalma 02-vel oxidáltatható. — Ha a vízben lévő Fe(II) a szerves vegyületekkel komplexeket alkot, az oldott vas levegőztetés után is meghatározatlan ideig megmarad. A komplex képződés és a vas oxidáltatás közötti kapcsolat rendkívül széles skálájú. — Az Fe(IIl) és a huminsavak egymásrahatásaként, anaerob állapot esetében az Fe(III) redukálódik. A keletkező vas-szervesanyag komplex rendkívül rezisztens az 02-vel szemben. — A komplexeket nem alkotó, szabad vasvegyületek [Fe(II)] az oldott oxigénnél jóval gyorsabban oxidáltathatók például szabad klórral és káliumpermanganáttal. — A humin- és a fulvinsavak nagyobb koncentrációjú (>3 g/m

3 mint DOC) jelenléte az Fe(II) szerves kötésű komplexszé válását idézi elő. Ezek a komplexek a szabad klórral szemben ellenállók, még az elméleti sztöchiometriai értéket is jelentősen felülmúló, nagy oxidálószer dózisok esetében is. A vas eltávolítás mértékét a DOC molekulatömeg eloszlása befolyásolja. Az eltávolítás mértéke olyan rendszerekben a legkisebb, melyekben az oldott vas és a nagy molekulatömegű huminsavak között jön létre kötés. Az eltávolítás (minden oxidálószer esetében) hatékonyabb, ha a vas nagyon kis molekulatömegű fulvin-ionokkal alkot komplexeket. A F(II) oxidáció káliumpermanganáttal, DOC hiányában (vagy pl. <1 g/m

3 koncentráció létekor) pillanatszerű, a vízhőmérséklettől függetlenül. 5 g/m

3, tehát nagy huminsav koncentráció jelenlétében azonban, amikor ferro-humát szerves kötés jön létre, а КМпОд oxidáló hatása rendkívül erősen gátolt (5. ábra, Knocke et ai 1990). Jellemző példa: ha а КМпОд dózis a sztöchiometriai érték 500%-a, 30 min. kontakt idő alatt csak 25%-nyi oldott vas oxidálódik. Az üzemeltető tehát az oxidálószer dózist mindig a tényleges analitikai adatok birtokában, nem pedig az ökölszabály szerint válassza meg. A Mn(ll) eltávolítással kapcsolatos egyes folyamatok a kutatási-üzemeltetési tapasztalatok alapján: — Oldott szerves anyagot nem tartalmazó Mn(ll) oxidálásakor az oldat pH szintjét növelve, az Mn(II) oxidáció mértéke jelentősen nő. A Mn(II), úgy vélhető, az ózonnal közvetlenül lép reakcióba és a hidroxil gyökök létrejöttét nem kezdeményezi (NowellHoigne 1987). — A Mn(II) ózonos oxidációját a humin anyagok jelenléte jelentősen gátolja (6. ábra, Knocke et al. 1990) és oldott szerves szén jelenlétében a karbonát is befolyásolja. Oldott szerves szén nélkül azonban a karbonátnak nincs hatása, ami azt jelzi, hogy a karbonát minimalizálja a viszonylag inproduktiv hidroxil gyökök létrejöttét.