Vízszerzés-víztisztítás 9. előadás Dr. Melicz Zoltán és Dr. Ábrahám Ferenc Egyetemi docens Professor Emeritus EJF Vízellátási és Környezetmérnöki Intézet

Adszorpció – definíció Adszorpció: Valamely anyag (adszorbens) felületén más anyag reverzibilis vagy irreverzibilis megkötése (adszorptivum). Abszorpció: Az adszorpcióval ellentétben nem felületi jellegű megkötés, hanem más anyagnak (pl: radioaktív sugárzás, gázok, stb.) az abszorbens anyagában elnyelése.

Adszorpció – adszorbensek Adszorbensek jellemzői: Nagy fajlagos felület Aktívszén: 500-1.500 [m2/g] Al(OH)3 : 320 [m2/g] Fe(OH)3: 280 [m2/g] Kvarchomok (d=0,1 mm) <10 [m2/g] Struktúrált pórusszerkezet Makropórus 50≤d<15*103 nm Mezopórus 2≤d<50 nm Mikropórus 0,8≤d<2,0 nm Ultra-mikropórus d<0,8 nm

Adszorpció – adszorbensek

Adszorpció – kinetika Fizikai szorpció – Freundlich izoterma: k=X/m=a*C1/b [g/g] X – az adszorptívum tömege [g] m – az adszorbens tömege [g] C – egyensúlyi koncentráció [g/m3] a, b – kísérletesen meghatározandó állandók Langmuir izoterma – egyrétegű kemiszorpció BET (Brunauer-Emmett-Teller) izoterma – többrétegű szorpciós modell

Adszorpció – alkalmazás

Felszín alatti vizek tisztítása –gázmentesítés Metán: CH4, r=717 g/m3, 5-15 tf% robbanóelegy C - katagória: >10 NL/m3 oldott metán-tartalom esetén metánmentesítő készülék alkalmazása kötelező. B - katagória 0,8-10 NL/m3 oldott metán esetén intézkedés szükséges a robbanásveszély feltételei kialakulásának megelőzésére, A - kategória <0,8 NL/m3 oldott metán-tartalom esetén külön intézkedés nem szükséges Metán-mentesítés: Légbekeveréssel, gázkeverék depressziós elszívásával, nagyvákummal pabsz≤4.800 Pa

Gázmentesítés – gázmentesítő

Légbekeveréses, vákuumos metángáz-mentesítő

Gázmentesítés – Henry-törvény A gázok oldódását vízben a Henry-törvény írja le: Cv = pg * H Cv - a vízben oldott gáz koncentrációja, pg - a gáz parciális nyomása, H - a Henry-tényező. A parciális nyomás az a nyomásérték amit az adott gáz akkor fejtene ki, ha a légtérben másfajta gázok nem lennének jelen. Ez az egyenlet csak fizikai oldódás esetén teljesül, amennyiben a gáz reakcióba lép a vízzel, akkor a Henry- törvény már nem alkalmazható a folyamat leírására.

Vastalanítás – oxidáció

Vastalanítás – oxidáció-kinetika

Vastalanítás – technológia I.

Gázmentesítés és vastalanítás

Vastalanítás- technológia II.

Mangántalanítás A mangántalanítás a vastalanítással szimultán módon mér- sékelt Mn(II)-tartalom (<0,2 mg/L) esetén eredményes, Magasabb Mn-tartalomnál, légoxidáció mellett csak magas, pH>9 esetén lehet a mangánt eltávolítani. MnO2 bevonatú, vagy ilyen anyagú szűrőtöltet alkalmazása esetén, légoxidációval vagy klóroxidációval végezhető sikeresen a mangántalanítás. Magasabb pH-érték a folyamat eredményessége szempontjából előnyös. Előbb azonban – a katalitikus töltet árnyékoló vasbevonattól védelme érdekében – eredményes vastalanítást kell végezni.

Mangántalanítás

Vas- és mangántalanítás

Vas- és mangántalanítási technológiák