Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Ammónium. Előfordulás és átalakulás  Reduktív és oxidatív környezetben egyaránt, csaknem minden felszíni és felszínalatti vízben  Ha a víztartóban oxidatív.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Ammónium. Előfordulás és átalakulás  Reduktív és oxidatív környezetben egyaránt, csaknem minden felszíni és felszínalatti vízben  Ha a víztartóban oxidatív."— Előadás másolata:

1 Ammónium

2 Előfordulás és átalakulás  Reduktív és oxidatív környezetben egyaránt, csaknem minden felszíni és felszínalatti vízben  Ha a víztartóban oxidatív körülmények uralkodnak, idővel oxidálódik  Az oxidáció mikrobiológiai  Nitrosomonas – nitrit  Nitrobacter – nitrát  A két mikroorganizmus család optimális életfeltételei különbözőek – a Nirobacter érzékenyebb  az oxidáció megállhat nitritnél

3  Ammónia (vízben oldott gáz) vagy ammónium (ion)?  Egyensúly a kétféle anyag között  Az egyensúly a pH függvényében változik  Ha a pH nő – nő a vízben oldott ammónia részaránya  Semlegeshez közeli pH értékeken a vízben oldott ammónia részaránya elhanyagolható  Amivel tehát mi találkozunk: az az ammónium ion NH 3 + H +  NH 4 +

4 Miért nem szeretjük az ammónium jelenlétét az ivóvízben?  Reagál a klórral, csökkenti annak fertőtlenítő hatását  Kedvezőtlen körülmények között oxidálódhat a vízelosztó hálózatban  Az oxidáció megállhat nitritnél  Friss szerves szennyezések indikátora lehet  Megengedett maximális koncentrációja: 0,5 mg/L mélységi vizekben  Karszt, talaj és partiszűrésű vízbázisok esetében 0,2 mg/L

5 Nitrit határértéke  0,5 mg/L  Karszt, talaj és partiszűrésű vízbázisok esetében 0,1 mg/L  A hálózatba táplált vízben (vízbázistól függetlenül) a nitrit koncentrációja nem haladhatja meg a 0,1 mg/L-t  A 0,5 mg/L-es nitritkoncentráció biztosításához (legrosszabb eset feltételezésével, miszerint a hálózatba táplált ammónium teljes mértékben nitritté alakul), 0,2 mg/L alatti ammónium ion koncentrációkat kell biztosítani a hálózatba táplált vízben

6 Nitrát határértéke  50 mg/L  Nitrát (mg/L) / 50 + Nitrit (mg/L) / 3 ≤ 1 (ha a víz ennek az előírásnak nem felel meg, akkor csecsemők ételének, tápszerének készítéséhez nem szabad felhasználni)

7 Ammónium eltávolításra szolgáló technológiák Vízben jól oldódó vegyületek, szilárd-folyadék fázisszétválasztás nem jöhet szóba Lehetséges megoldások:  Stripping  Adszorpció  Ioncsere  Fordított ozmózis  Mikrobiológiai oxidáció  Törésponti klórozás

8 Stripping Vízben oldott gáz kiűzése levegőztetéssel Vízben oldott gáz kiűzése levegőztetéssel Az ammónium ion – vízben oldott ammónia gáz közötti egyensúlyi állapot megváltoztatása pH emeléssel Az ammónium ion – vízben oldott ammónia gáz közötti egyensúlyi állapot megváltoztatása pH emeléssel A kiűzött ammónia gáz levegő-szennyezést okozhat, el kell távolítani a kiűző levegőből A kiűzött ammónia gáz levegő-szennyezést okozhat, el kell távolítani a kiűző levegőből A víz pH értékét - az ammónia kiűzést követően – szabályozni kell (vissza kell állítani a semlegeshez közeli értékre) A víz pH értékét - az ammónia kiűzést követően – szabályozni kell (vissza kell állítani a semlegeshez közeli értékre) Bonyolult és költséges megoldás Bonyolult és költséges megoldás

9 Törésponti klórozás A klór (hypoklórossav, vagy hypoklorit ion) reagál az ammónium ionnal és klór-aminok (mono-, di- és triklór- amin) képződik A klór (hypoklórossav, vagy hypoklorit ion) reagál az ammónium ionnal és klór-aminok (mono-, di- és triklór- amin) képződik A mono- és diklór-amin stabil vegyület, a triklór-amin gyorsan elbomlik és nitrogén képződik A mono- és diklór-amin stabil vegyület, a triklór-amin gyorsan elbomlik és nitrogén képződik A törésponton minden ammónium ion triklór-aminná alakul – ez az alapja a törésponti klórozással történő ammónium ion eltávolításnak A törésponton minden ammónium ion triklór-aminná alakul – ez az alapja a törésponti klórozással történő ammónium ion eltávolításnak A triklór-amin bomlásakor keletkező klór (hypoklórossav, hypoklorit ion) redukálását („hatástalanítását”) granulált aktív szenet tartalmazó adszorberrel oldják meg. Az aktív szén egyben katalizálja a triklór-amin bomlását is. Az aktív szénen történik a káros melléktermékek eltávolítása is. A triklór-amin bomlásakor keletkező klór (hypoklórossav, hypoklorit ion) redukálását („hatástalanítását”) granulált aktív szenet tartalmazó adszorberrel oldják meg. Az aktív szén egyben katalizálja a triklór-amin bomlását is. Az aktív szénen történik a káros melléktermékek eltávolítása is.

10 NH HOCl  NH 2 Cl + HOH + H + Ha a hipoklórossav feleslegben van, reakcióba lép a korábban képződött monoklór-aminnal, és diklór-amin képződik, mely a hipoklóros-sav további feleslege esetén triklór-aminná alakul. NH 2 Cl + HOCl  NHCl 2 + HOH NHCl 2 + HOCl  NCl 3 + HOH

11 NH 2 Cl + HOCl  NHCl 2 + HOH NHCl 2 + HOCl  NCl 3 + HOH NH HOCl  NH 2 Cl + HOH + H + Forrás: Szekeres A., László B. Törésponti klórozás

12 Összes aktív klór koncentráció Összes adagolt klór Kötött klór Szabad klór Töréspont 0 7,6 5 Törésponti klórozás Klór / NH 4 -N tömegarány

13 Előnyök A törésponti klórozás folyamata megbízhatóan kézben tartható, vezérelhető, szabályozható A törésponti klórozás folyamata megbízhatóan kézben tartható, vezérelhető, szabályozható A triklór-amin bomlását a granulált aktívszén katalizálja A triklór-amin bomlását a granulált aktívszén katalizálja Az ammónium ionok gyakorlatilag csaknem teljesen kivonhatók a vízből, és ez azonnali nitrogén eltávolítást jelent Az ammónium ionok gyakorlatilag csaknem teljesen kivonhatók a vízből, és ez azonnali nitrogén eltávolítást jelent

14 Hátrányok A hatékony törésponti klórozás nagy mennyiségű klór (hypoklórossav, hypoklorit ion) adagolását igényli A hatékony törésponti klórozás nagy mennyiségű klór (hypoklórossav, hypoklorit ion) adagolását igényli A töréspont közelében a legintenzívebb az emberi egészségre veszélyes THM (trihalo-metán) és AOX (adszorbeálható szerves halogének) vegyületek képződése A töréspont közelében a legintenzívebb az emberi egészségre veszélyes THM (trihalo-metán) és AOX (adszorbeálható szerves halogének) vegyületek képződése A THM vegyületek határértéke 50 μg/L, és az AOX anyagok ajánlott határértéke is 50 μg/L (25 μ g/L) A THM vegyületek határértéke 50 μg/L, és az AOX anyagok ajánlott határértéke is 50 μg/L (25 μ g/L) Az eljárás költségeit nagy mértékben növeli a képződő szerves mikroszennyező anyagok eltávolítása céljából létesítendő granulált aktívszenet tartalmazó adszorber kialakítása Az eljárás költségeit nagy mértékben növeli a képződő szerves mikroszennyező anyagok eltávolítása céljából létesítendő granulált aktívszenet tartalmazó adszorber kialakítása

15 A megfelelő minőségű aktívszén kiválasztása folyamatos helyszíni kísérleteket igényel A megfelelő minőségű aktívszén kiválasztása folyamatos helyszíni kísérleteket igényel A képződő THM és AOX vegyületek mennyisége elsősorban a víz szerves anyag tartalmának, minőségének, a klórdózisnak és a kontakt-időnek függvénye A képződő THM és AOX vegyületek mennyisége elsősorban a víz szerves anyag tartalmának, minőségének, a klórdózisnak és a kontakt-időnek függvénye A törésponti klórozás helyének és időtartamának meghatározása helyszíni vizsgálatokat igényel A törésponti klórozás helyének és időtartamának meghatározása helyszíni vizsgálatokat igényel Megfelelően kialakított technológia esetén a THM és AOX vegyületek képződése minimalizálható, eltávolításuk pedig a kívánt szintre emelhető Megfelelően kialakított technológia esetén a THM és AOX vegyületek képződése minimalizálható, eltávolításuk pedig a kívánt szintre emelhető

16 Mikrobiológiai oxidáció Biztosítani kell a nitrifikáló mikroorganizmusok megfelelő életfeltételeit Biztosítani kell a nitrifikáló mikroorganizmusok megfelelő életfeltételeitNitrosomonasNitrobacter Megfelelő pH Megfelelő pH Megfelelő hőmérséklet Megfelelő hőmérséklet Megfelelő oldott oxigén koncentráció Megfelelő oldott oxigén koncentráció Fix ágyas vagy fluid ágyas rendszer Fix ágyas vagy fluid ágyas rendszer

17 Fluid ágyas rendszer forrás: wikipédia

18 Előnyök Nincs melléktermék (???) Nincs melléktermék (???) Nem kell vegyszereket adagolni Nem kell vegyszereket adagolni Biológiai rendszert alkalmazunk Biológiai rendszert alkalmazunk Költségkímélő eljárás Költségkímélő eljárásHátrányok A folyamat nem szabályozható A folyamat nem szabályozható A nitrit on-line monitoringja költséges A nitrit on-line monitoringja költséges Semmi sem garantálja, hogy a nitrifikációs folyamat nem reked meg a nitrit képződésnél Semmi sem garantálja, hogy a nitrifikációs folyamat nem reked meg a nitrit képződésnél Nincs a kezünkben megfelelő ellenőrzési és vezérlési módszer Nincs a kezünkben megfelelő ellenőrzési és vezérlési módszer

19 Adszorpció  Bizonyos zeolitok (montmorillonit, mordenit) előnyben részesítik az ammónium ionokat az ioncsere adszorpció során  Adszorpciós kapacitásuk korlátozott  Kimerülésüket követően regenerálhatók (NaCl, NaOCl).  Az ammónium ion mellett jelentős a Ca és Mg megkötő képesség (NH 4, illetve Ca és Mg mennyisége között nagyságrendi különbségek vannak)  A regenerálások számának növekedésével csökken az ammónium ion megkötő kapacitás Üzemszerű használatra nem alkalmasak

20 Ioncsere Kationcserélő műgyanták Nem szelektívek az ammónium ionra, mint a zeolitok, ezért lényegesen gyengébb a megkötődésük, mint zeolitokon Nem szelektívek az ammónium ionra, mint a zeolitok, ezért lényegesen gyengébb a megkötődésük, mint zeolitokon A kétértékű ionok megkötődése lényegesen hatékonyabb A kétértékű ionok megkötődése lényegesen hatékonyabb A gyanta felületén mikroorganizmusok is megjelenhetnek A gyanta felületén mikroorganizmusok is megjelenhetnek A módszer nem alkalmas az ammónium ionok hatékony kivonására a vízből A módszer nem alkalmas az ammónium ionok hatékony kivonására a vízből

21 Membrántechnológia Fordított ozmózis A termék csaknem ionmentes víz, mely további kezelés nélkül nem tekinthető ivóvíznek A termék csaknem ionmentes víz, mely további kezelés nélkül nem tekinthető ivóvíznek Költséges eljárás, Magyarországon ma még nem fizethető meg Költséges eljárás, Magyarországon ma még nem fizethető meg Közüzemi ivóvízellátás céljaira ma még nem alkalmazható Közüzemi ivóvízellátás céljaira ma még nem alkalmazható


Letölteni ppt "Ammónium. Előfordulás és átalakulás  Reduktív és oxidatív környezetben egyaránt, csaknem minden felszíni és felszínalatti vízben  Ha a víztartóban oxidatív."

Hasonló előadás


Google Hirdetések