1 / 46

ARZÉN

ARZÉN. 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. Étel: 60-80 μg arzén/nap. 100 μg arzén/nap.

wilma
Download Presentation

ARZÉN

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

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: • Régi magyar szabvány szerint: 50 μg/L • EU, új (2001 óta) magyar szabvány szerint: 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. Az arzén egészségügyi hatásai Rákkeltő (pl. „feketeláb betegség”)

  8. Az arzén eltávolítására szolgáló technológiák

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

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

  11. 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

  12. 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)

  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) adszorpció+koprecipitáció+(precipitáció) adszorpció

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

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

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

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

  18. Az oxidáltsági fok szerepe As(III) eltávolítása FeCl3, Al2(SO4)3 és Bopac koagulánsokkal ~ 200 ug/L kezdeti arzénkoncentrációról (csepeli nyersvízből készített modell oldat)

  19. Az oxidáltsági fok szerepe Eredmények A vas-klorid tehát bizonyos mértékben elő-oxidáció nélkül is csökkenti az arzénkoncentrációt, azonban a 10 g/L körüli alatti arzénkoncentráció eléréséhez előzetesen oxidálószer adagolása feltétlenül szükséges. Az alumínium-szulfát és Bopac koagulálószerek nem bizonyultak alkalmasnak az As(III) koncentráció csökkentésére.

  20. pH szerepe pH hatása az arzéneltávolításra alumínium-szulfát koagulálószer alkalmazása esetén (hajdúbagosi nyersvíz (2. sz. kút, üzemen kívűl); előoxidáció 1,35 mg Cl2/L hypóval, 70 ug/L kezdeti arzénkoncentráció)

  21. pH szerepe A pH hatása egyértelmű (alacsonyabb pH értéken hatékonyabb arzén eltávolítás), azonban a koagulálószer dózisok növelésével (ami természetesen maga után vonja a maradék arzénkoncentráció csökkenését) a pH-tól való függés hatása egyre kisebb Figyelembe véve a magyarországi vizek magas pufferkapacitását, a pH szabályozás feltehetően nem gazdaságos megoldás

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

  23. Az alkalmazott koaguláns típusa As(V) eltávolítása FeCl3, Al2(SO4)3 és Bopac koagulánsokkal ~ 200 ug/L kezdeti arzénkoncentrációról (budapesti csapvízből készített modell oldat)

  24. Az alkalmazott koaguláns típusa As(V) eltávolítása FeCl3, Al2(SO4)3 és Bopac koagulánsokkal ~ 50-100 ug/L kezdeti arzénkoncentrációról (budapesti csapvízből készített modell oldat)

  25. Az alkalmazott koaguláns típusa As(V) eltávolítása FeCl3, Al2(SO4)3 és Bopac koagulánsokkal ~ 15 ug/L kezdeti arzénkoncentrációról (budapesti csapvízből készített modell oldat)

  26. Más kutatási eredmények: 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)

  27. 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)

  28. Más kutatási eredmények: 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) Következtetés: minden nyersvíztípus egyedi vizsgálatot igényel!!!

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

  30. Koaguláns dózis: A 10 μg/L-es koncentráció eléréséhez 40-szeres Fe/As arány szükséges (mg/L értékeket figyelembe véve) (El-Bahadli, 2000) Saját kísérleti eredmények: a nyersvízminőség nagyon jelentős mértékben befolyásolja az adagolandó koagulálószer mennyiségét! Az arzén koncentráció mértéke az egyéb – vízben jelen lévő – anyagokhoz képest csekély, így az adagolandó koagulálószer mennyiségét alapvetően nem a víz arzéntartalma, hanem a víz egyéb paraméterei határozzák meg Egy példa: szervesanyagtartalom hatása...

  31. Szervesanyag tartalom hatása az arzéneltávolításra Arzenát eltávolítása vas-klorid koagulálószerrel csepeli nyersvízből (KOI = 1 mg/L) és hortobágy-szásztelki nyersvízből (KOI = 12,7 mg/L) készített modell oldatokból (arzén koncentráció ~ 200 ug/L)

  32. Szervesanyag tartalom hatása az arzéneltávolításra Arzenát eltávolítása alumínium-szulfát koagulálószerrel csepeli Nyersvízből (KOI = 1 mg/L) és hortobágy-szásztelki nyersvízből (KOI = 13,7 mg/L) készített modell oldatokból (arzén koncentráció ~ 220 ug/L)

  33. Szervesanyag tartalom hatása az arzéneltávolításra A szükséges fém/arzén mólarány 10 ug/L-es arzénkoncentráció Eléréséhez (~ 220 ug/L kezdeti arzén koncentráció esetén) alacsony (KOI = ~ 1 mg/L) és magas (KOI ~ 13 mg/L) szervesanyag tartalmú vizek esetén

  34. Technológiai sorok kialakítása

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

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

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

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

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

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

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

  42. 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

  43. 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

More Related