ARZÉN - PowerPoint PPT Presentation

slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
ARZÉN PowerPoint Presentation
play fullscreen
1 / 36
ARZÉN
246 Views
Download Presentation
ady
Download Presentation

ARZÉN

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. ARZÉN

  2. 50 μg/L 10 μg/L A határérték meghatározása: Maximálisan megengedhető arzén bevitel: 2 μg arzén/kg/nap Átlagos 70 kg-os testtömeget feltételezve  140 μg arzén/nap Biztonsági tényezők figyelembe vétele: 100 μg arzén/nap

  3. Étel: 60-80 μg arzén/nap 100 μg arzén/nap Ivóvíz általi fogyasztás: 20 μg arzén/nap 2L-es átlagos ivóvízfogyasztást feltételezve 10 μg/L a maximálisan megengedhető arzén koncentráció ivóvízben

  4. Magyarországon... Étel: 20-30 μg arzén/nap 100 μg arzén/nap Ivóvíz általi fogyasztás: 70 μg arzén/nap 2L-es átlagos ivóvízfogyasztást feltételezve 30 μg/L maximális koncentráció az ivóvízben megengedhető lenne

  5. Arzén • Határérték: • Magyar: 50 μg/L • EU: 10 μg/L • Előfordulás: anionos formában, tehát oldott állapotú anyag • jelenik meg felszínalatti vizeinkben • pH < 8,0 - H3AsO3 As(III) • pH < 6,0 - H2AsO4- • pH > 6,0 - HAsO42-

  6. Az arzén eredete Ásványok: többnyire vas- és kéntartalmú ásványokban jelenik meg Az arzén felszín alatti vizeinkben vas és mangán vegyületekkel együtt fordul elő Adott körülmények között (például az ásványokban jelen lévő kén átalakulása miatt, a fémek és az arzén oldott állapotba kerülhetnek) Reduktív viszonyok között a vas, a mangán és az arzén oldott állapotú vegyületei stabilizálódnak

  7. Kicsapási eljárások • Oldékonyság: • AlAsO4 - 10-16 g/L • FeAsO4 - 10-21 g/L • Az oxidált állapotú arzén vegyületek kicsapódása lényegesen • hatékonyabb, mint a redukált vegyületeké. Fontos tehát az • arzén vegyületek oxidálása. • Redox potenciál: E0 = 0,56 V • Oxidálószerek: • Levegő oxigénje - nem elég erős • Mangándioxid (MnO2), mangánoxi-hidroxid (MnO(OH)2) • Ózon • Klór

  8. Adszorpció • Lehetséges adszorbensek: • Aktivált alumínium-oxid • Vas(III)-oxi-hidroxid • Membrántechnológiák

  9. Az arzén eltávolítására szolgáló technológiák

  10. Arzén eltávolítása koagulációval + szil/foly fázissztétválasztással Lépései: Oxidáció Koaguláció (szilárd formává történő átalakítás) Szilárd/folyadék fázisszétválasztás (ülepítés, szűrés)

  11. Oxidáció: Klór Kálium-permanganát Ózon (szervesanyag jelenléte befolyásolja a hatékonyságot) Levegő oxigénje – nem elég erős

  12. Arzén eltávolítása koagulációval + szil/foly fázissztétválasztással • A szilárd formává való alakulás a következő lépések szerint történik (a vas- illetve alumínium sókkal végzett koaguláció • során): • precipitáció (kicsapatás): oldhatatlan AlAsO4 illetve FeAsO4képződése • koprecipitáció: az arzén beépülése az alumínium- illetve vas-hidroxid pelyhekbe • adszorpció: az arzenát [As(V)] vegyületek adszorpciója a vas- illetve alumínium-hidroxid pelyhek felületén

  13. Az „előre létrehozott” pelyhek és az in-situ pehelyképződés hatékonyságának összehasonlítása Szorbeálódott arzén móljainak száma / az adagolt vas vagy alumínium móljainak száma Vas-hidroxid pelyhek adagolása Al-hidroxid pelyhek adagolása Koaguláció (Al) Koaguláció (FeCl3) Az oldatban maradó egyensúlyi arzén-koncentráció (M) Forrás: Edwards (1994)

  14. Az „előre létrehozott” pelyhek és az in-situ pehelyképződés hatékonyságának összehasonlítása Szorbeálódott arzén móljainak száma / az adagolt vas vagy alumínium móljainak száma Vas-hidroxid pelyhek adagolása Al-hidroxid pelyhek adagolása Koaguláció (Al) Koaguláció (FeCl3) Az oldatban maradó egyensúlyi arzén-koncentráció (M) Forrás: Edwards (1994) adszorpció+koprecipitáció+(precipitáció) adszorpció

  15. Az eltávolítás hatékonyságát befolyásoló tényezők • arzén oxidációs száma • pH • alkalmazott koaguláns • koaguláns dózis

  16. Az eltávolítás hatékonyságát befolyásoló tényezők • arzén oxidációs száma • pH • alkalmazott koaguláns • koaguláns dózis

  17. As(V) előfordulása a pH függvényében As(III) előfordulása a pH függvényében Forrás: Fields et al. (2000)

  18. As(V) előfordulása a pH függvényében As(III) előfordulása a pH függvényében Forrás: Fields et al. (2000)

  19. Az eltávolítás hatékonyságát befolyásoló tényezők • arzén oxidációs száma • pH • alkalmazott koaguláns • koaguláns dózis

  20. Az alkalmazott koaguláns szerepe: pH  7,0 esetén az alumínium- és vas koaguláns hatékonysága közel azonos (ha az adagolt mólok számát tekintjük), azonban magasabb pH értékeken vas-koaguláns adagolása célravezetőbb (Magyarországon a hálózatba bocsátott víz pH-ja > 7)

  21. Az „előre létrehozott” pelyhek és az in-situ pehelyképződés hatékonyságának összehasonlítása Szorbeálódott arzén móljainak száma / az adagolt vas vagy alumínium móljainak száma Vas-hidroxid pelyhek adagolása Al-hidroxid pelyhek adagolása Koaguláció (Al) Koaguláció (FeCl3) Az oldatban maradó egyensúlyi arzén-koncentráció (M) Forrás: Edwards (1994)

  22. Az eltávolítás hatékonyságát befolyásoló tényezők • arzén oxidációs száma • pH • alkalmazott koaguláns • koaguláns dózis

  23. Koaguláns dózis: A 10 μg/L-es koncentráció eléréséhez 40-szeres Fe/As arány szükséges (mg/L értékeket figyelembe véve) (El-Bahadli, 2000)

  24. Technológiai sorok kialakítása

  25. VITUKI – VÍZGÉPTERV által kidolgozott technológia (Kiss & Kelemen, 1985) flokk. Cl2 Fe(III)- Cl2 gázmentesítés Up-flow rendszerű szűrő mélységi szűrés

  26. Vízlágyítás Ca(OH)2 adagolásával 2HCO3- + Ca(OH)2 Ca2+ + 2CO32- + 2H2O 2Ca2+ + 2CO32- 2CaCO3 Mg2+ + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + Ca2+

  27. Vízlágyítás Na2CO3 adagolásával 2Ca2+ + Na2CO3 CaCO3+ Na+

  28. Az arzén eltávolítása meszes vízlágyítás során: Adszorpció a keletkezett csapadék felületén Koprecipitáció: Mg(OH)2 - ba történő beépülés

  29. vízlágyítás Na2CO3 vagy Ca(OH)2 Cl2 Fe(III)- Cl2 gázmentesítés

  30. Cl2 Vízlágyítás és pH szabályozás Ca(OH)2 Cl2 Fe(III)- KMnO4 gázmentesítés bedolgozott szűrőréteg (mangántalanítás)

  31. ARZÉNMENTESÍTÉSI TECHNOLÓGIA VÁZLATA puffer tartály utó- fertőtlenítés vegyszerbekeverők flotáló utószűrő nyers víz koagulálószer flokkulálószer fertőtlenítőszer oxidálószer

  32. Iszapkezelés lépései (Szeghalmi vízmű): Ülepítő medence az ülepítés polielektrolit adagolásával történhet, amely az ülepedést gyorsítja Iszap átemelése a kondicionáló tartályba zeolit por adagolásával egyidejűleg Gépi víztelenítés (szűrőprés) A besűrített anyag konténerbe ürítése iszapkihordó csigával II. osztályú veszélyes hulladék; az elhelyezés feltétele min. 40 % szárazanyagtartalom  veszélyes hulladék lerakó

  33. Iszapkezelés lépései (Dél-Bács-Kiskun megyei vízmű): Ülepítő medence (10-15 óra tartózkodási idő) a felső fázis a települési csapadékcsatorna hálózatba kerül vagy visszavezetik a víztisztítási folyamat elejére Az iszap szárazanyag tartalma ülepítés után: 4-5 % Kaviccsal töltött (1-2 mm átmérőjű) drénezett szikkasztóágy tartózkodási idő: néhány nap Szikkasztás után a szárazanyag tartalom: 20 % Az iszapelhelyezés történhet betonba bedolgozással (?) vagy az aszódi veszélyes hulladék lerakóban