Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 Települési vízgazdálkodás I. 7.előadás Gázmentesítés, savtalanítás, vas- és mangántalanítás Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 Települési vízgazdálkodás I. 7.előadás Gázmentesítés, savtalanítás, vas- és mangántalanítás Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki."— Előadás másolata:

1 1 Települési vízgazdálkodás I. 7.előadás Gázmentesítés, savtalanítás, vas- és mangántalanítás Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B ép EJF Építőmérnöki Szak (BSC)

2 2 Gázbevitel, gázeltávolítás Gázbevitel, gázeltávolítás célja: ivóvíz fizikai és vagy kémiai sajátosságainak közvetett vagy közvetlen javítása. Ez történhet bizonyos anyagok eltávolításával (deszorpció) vagy bizonyos anyagok bevitelével (abszorpció). Leggyakrabb gázbeviteli eljárás víztisztításban a levegőztetés. Levegőztetéssel eltávolítható anyagok:  Ízt és szagot produkáló anyagok (pl. hidrogén szulfid), illékony szerves vegyületek  Ammónia eltávolítása (magas pH-n, szennyvíztisztításban)  Korróziót okozó anyagok (CO 2, H 2 S)  Robbanásveszély okozó anyagok eltávolítása (metán) Levegőztetéssel a vízbe vihető anyagok:  Oxigén bevitel (íz és szaghatás csökkentés, hidrogén-karbonát kötésű vas- és mangán-vegyületek oxidálása, H 2 S vagy szerves vegyületek oxidálása, stb…)  CO 2 vízbe juttatása (H 2 S eltávolítás elősegítése, lágyított vizek rekarbonálása )

3 3 Gáz abszorpció-deszorpció Kettős film elmélet: Pg: gáz parciális nyomása n g : gáz molekulák mennyisége n f : folyadékba oldódott molekulák mennyisége Cg: abszorbeált anyag koncentrációja

4 4 Abszorpció-deszorpció egyenletei  Abszorpció alapegyenlete:  Deszorpció alapegyenlete:  Ahol: K L [1/s]: levegőztetési állandó, K L a [m/s]: bővített anyagátadási tényező, t [s]: levegőztetési időtartam, F [m2]: levegőztetési felület, V [m3]: levegőztetett víz térfogata, C 0 [kg/m3]: kezdeti koncentráció t=0 időpillanatban, C s : telítettségi koncentráció, C t : koncentráció a t időpillanatban.

5 5 Gáztalanító berendezések működési elve

6 6 Fizikai gáztalanító eljárások I. – Kaszkádos levegőztetés

7 7 Fizikai gáztalanító eljárások II. – Permeteztetés

8 8 Fizikai gáztalanító eljárások III.

9 9 Agresszív CO 2 -eltávolítás I. (savtalanítás)  A CO 2 előfordulási formái vízben:  Disszociálatlan állapotban, szénsavként: H 2 CO 3  Szabad szén-dioxidként: CO 2  Hidrogén karbonát ionként: HCO 3 -  Karbonát ionként: CO 3 2-  A disszociáció egyenletei:  Disszociációs egyenletek (tömeghatás-törvénye):

10 10 Agresszív CO 2 -eltávolítás II.  A disszociációs egyenletekből következik, hogy a különböző CO 2 - előfordulásoi formák aránya a pH-tól függ  A CO 2 -előfordulásoi formák között dinamikus egyensúly áll fenn. A karbonát – hidrogén-karbonát egyensúly fenntartásához szükséges szabad széndioxid mennyiséget nevezzük egyensúlyi széndioxidnak.  Az egyensúlyi széndioxid mennyiség feletti CO 2 mennyiséget agresszív CO 2 -nek nevezzük.  Az agresszív CO 2 eltávolítást más néven savtalanításnak is szokták nevezni.

11 11 Agresszív CO 2 -eltávolítás III. Az agresszív CO 2 a vízben lévő szilárd CaCO 3 -al reakcióba lép és oldja azt. Amennyiben CO 2 -hiány lép fel a vízben a Kalcium-hidrokarbonát CO 3 2- és CO 2 -ra bomlik: Az agresszív CO 2 jelenléte a vízben csőhálózatok korrózióját okozza. Az agresszív CO 2 eltávolítási módjai: -fizikai gáztalanító eljárásokkal (lásd. előzőekben) (ha a karbonárkeménység 6 nk°-nál nagyobb) -kémiai eljárással -vegyszer adagolással -szűrési eljárással

12 12 Agresszív CO 2 -eltávolítás IV.  Vegyszeradagolás elve: cél vagy a pH emelése, vagy közvetlenül Ca 2+ illetve CO 3 2- ionok bevitelével a víz stabilizálása  Leggyakrabban adagolt vegyszerek:  Mésztej (Ca(OH) 2 )  Kalcium-oxid (CaO)  Szóda (Na 2 CO 3 )  Nátronlúg  Szűrési eljárás elve: A szűrőanyag feloldódik a vízben, ez idézi elő az agresszív CO 2 semlegesítését.  Alkalmazott szűrőanyagok: Márvány (CaCO 3 ), Dolomit (MgCO 3 ), Fermago (MgO)

13 13 Vas- és mangántalanítás I.  Vas és Mn-vegyületek eltávolításának okai:  A víz fogyasztási élményét rontja (szín, szag)  A vezetékhálózatban lerakódik  A fölös klór egy részét megköti  Elősegíti a csőfalak korrózióját  Elősegíti a csőfalakon a lerakódások kialakulását illetve vastagodását  Ipari víznél ronthatja a gyártott termék minőségét  Ioncserénél illetve hűtőtornyoknál kellemetlen a jelenléte  A vas és a mangán háromféle kötésben fordul elő oldott állapotban:  Hidrogén-karbonát kötés (Fe(HCO 3 ) 2  Szulfát kötés (FeSO 4 )  Szerves kötés

14 Vas- és mangántalanítás II. Oxidáció Fázis szétválasztás 14 Vas- és mangántalanítás alapelve:  Vas oxidációjának célja: oldatban lévő Fe ++ vegyületek szilárd Fe +++ vegyületekké oxidálása (pl. Fe(OH) 3 )  Mangán oxidációjának célja: Jól oldódó Mn ++ vegyületek oxidálása mangán-hidroxiddá.  A mangán oxidációja jóval nehezebben zajlik le, ezért általában katalitikus töltet alkalmazása és erős oxidálószer szükséges a megfelelő eltávolítási hatékonyság eléréséhez.  Hidrogén-karbonáthoz kötött vas és mangán oxidálása esetén CO 2 szabadul fel! Ez okozhatja a víz pH-jának eltolódását savas irányba.

15 15 Vas- és mangántalanítás III.  A vas illetve a mangán oxidáció után gyorsszűréssel (szűrési sebesség 4-8 m/h) vagy derítéssel távolítható el.  A szűrés vagy derítés előtt az oxidáció biztosítható:  Oxigén bevitellel  Klóros oxidációval  Ózonos oxidációval  KMnO 4 -es oxidációval (max. 3%-os vizes oldattal)  A Mn-eltávolítás hatásfokának javítása érdekében a szűrő felületen barnakő (MnO 2 ) bedolgozódását segítik elő vagy mangán-hidroxiddal bevont szűrőkavics alkalmazása is gyakori. Ezek az aktivált töltetek katalizálják a mangán oxidációját.

16 16 Felhasznált irodalom  Mészáros Gábor: Felszín alatti vizek tisztítása. EJF, Baja  Dr. Chovanecz Tibor: Az ipari víz előkészítése. Műszaki Könyvkiadó, Budapest,  Dr. Benedek Pál, Valló Sándor: Víztisztítás- szennyvíztisztítás zsebkönyv. Műszaki Könyvkiadó, Budapest,  Dr. Öllős Géza: Vízellátás - Csatornázás I. Műegyetemi Kiadó, Budapest,  Bozóky-Szeszich-Kovács-Illés: Vízellátás és Csatornázás tervezési segédlet. Műegyetemi Kiadó, Budapest,  Illés-Kelemen-Öllős: Ipari Vízgazdálkodás. Vízdok nyomda, Budapest, 1983.

17 17 Köszönöm a megtisztelő figyelmet!


Letölteni ppt "1 Települési vízgazdálkodás I. 7.előadás Gázmentesítés, savtalanítás, vas- és mangántalanítás Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki."

Hasonló előadás


Google Hirdetések