Vízkezelési, víztisztítási technológiák

Vízkezelési, víztisztítási technológiák

Fenti vízminőségi problémák megoldására az alábbi technológiák állnak rendelkezésünkre:

Vas- és mangántalanítás, arzéncsökkentés katalitikus szűréssel

A vastalanító berendezés egy kiváló minőségű speciális szűrőanyaggal (Birm) töltött oszlop, mely a kezelendő vízben lévő oldott vasat (Fe++) vízben oldatlan Fe+++ vasvegyületekké alakítja. Az így kivált csapadékot a felületén visszatartja, mely csapadék ellenáramban könnyen visszamosható. A berendezést általában automata vezérlőfejjel szereljük, mely a visszamosatást vezérli, de költséghatékonyabb megoldásként kézi mosatású készülék is rendelhető.

Ha a víznek a mangántartalma is magas, olyan szűrőanyagot használunk (Greensand Plus), amely a vas mellett az oldott mangánt is oldatlan állapotúvá alakítja. A Greensand Plust időnként kálium-permanganát (hipermangán) vagy nátrium-hipoklorit vizes oldatával (hipó) regenerálni kell. Ezt a folyamatot a berendezés (idővezérlés alapján) automatikusan végrehajtja, a kezelő részéről csak rendszeres vegyszer-utánpótlásra van szükség.

A vízben oldott arzén bizonyos mértékben kötődik a vashoz, ezért ha a víz vastartalma elég nagy, fenti technológiával az arzén is kiszűrődik a vassal együtt.

A vastalanító beépítéséhez csupán elektromos áramra és csatorna csatlakozásra van szükség, melyen keresztül az öblítővíz gravitációsan távozhat.

A szűrőanyagok egy idő után elhasználódnak, így azokat cserélni kell. A végleges kimerülés függ a vízminőségi paraméterektől és az átfolyt vízmennyiségtől, de a Birm (vastalanító) élettartama kb. 3 év, a Greensand Plus (vas-mangántalanító) élettartama 5-7 évre tehető.

Vízlágyítás ioncserés eljárással

A vízlágyító berendezések ioncserés eljárás alapján működnek. A keményvíz átáramlik az ioncserélő gyantán, ahol megtörténik a víz lágyítása. A berendezés ioncserélő gyantatöltete a keménységet okozó Ca++ és Mg++ ionokat Na+ ionokra cseréli, amelyek magasabb vízhőmérsékleten sem válnak ki. A töltetet bizonyos mennyiségű lágyvíz letermelése után regenerálni kell. A regenerálás nagy tisztaságú NaCl (só-) oldat felhasználásával automatikusan történik. Regenerálás során a sóléből a Na+ ionok újra a gyantába kerülnek, az előzőleg megkötött Ca++ és Mg++ ionok pedig az öblítővízzel együtt csatornába ürülnek. A berendezés teljesen automatikus mennyiségvezérlésű, elvégzi az összes tisztítási, regenerálási folyamatot. A kezelő személyzet részéről csak időszakos felügyeletet, valamint rendszeres só utánpótlást igényel. A regeneráló só kézi adagolása nem szükséges, csak mennyiségét kell ellenőrizni, és szükség esetén utántölteni.

A vezérlő automatika a lágyító gyanta regenerálását vízfelhasználási szünetben, éjszakai időpontban végzi. Erre azért van szükség, mert a regenerálás alatt a berendezés nem változtat a belépő víz keménységén, így az lágyítatlanul jutna a hálózatba.

A vízlágyító gyanta 0,1 nk° keménységű vizet állít elő. Az ivóvízre minimálisan engedélyezett 5 nk° keménységű víz eléréséhez a vizet lágyítás után kissé fel kell keményíteni. Ezt a lágyított vízhez a felhasználással arányos mennyiségű nyersvíz hozzákeverésével, bekeverő szelep segítségévet érjük el. Így a lágyítóból már a beállított keménységű víz lép ki.

A vízlágyító igény esetén intelligens vezérlőfejjel is szerelhető. Alkalmazásával a regenerálás során kevesebb sót és vizet használ fel, így a berendezés üzemeltetése gazdaságosabb.

Ha a vízben határérték feletti a vas- vagy mangántartalom, akkor az ioncserélő gyanta részben reverzibilis, részben irreverzibilis károsodást szenvedhet. A biztonságos üzemeltetés érdekében a berendezést csak ivóvíz minőségű vízzel szabad üzemeltetni. Ahol a víz minősége rosszabb, ott előszűrést, vastalanítást kell alkalmazni.

A vízlágyító opcionálisan elektroklórozó cellával is szerelhető, mely a beállított időközönként a regeneráló sóból klórt állít elő, fertőtlenítve a gyantágyat. Így a mikroorganizmusok elszaporodása megakadályozható.

Arzénmentesítés granulált vas-hidroxiddal (adszorpció)

A szűrőben alkalmazott granulált vas-hidroxid (Bayoxide vagy GEH) adszorpciósan köti meg a vízben oldott arzént. A töltet kitűnő szűrést garantál, vagyis a vízben oldott arzén több, mint 90%-át képes megkötni. Ezzel garantálható, hogy a kezelt víz kevesebb mint 10 µg/l arzént fog tartalmazni. Néhány esetben azonban szükséges lehet egy pár napos vagy hetes próbaüzem. Mivel a szűrőtöltet az arzént megköti, a töltet idővel telítődik. Amikor a berendezés arzénmegkötő kapacitása érezhetően lecsökken, a töltetet ki kell cserélni. A telített szűrőtöltet veszélyes hulladék, melyet csak az erre kijelölt hulladéklerakóban szabad elhelyezni.

Ha a vízben határérték feletti a vas- vagy mangántartalom, akkor a szűrőanyag igen gyorsan telítődik, ezért ebben az esetben az arzénmentesítő előtt vas- és mangántalanítót kell beépíteni.
Mivel a szűrőanyag az arzénon kívül a foszfátokat és szilikátokat is megköti, alkalmazása elsősorban akkor gazdaságos, ha a nyersvíz foszfát- és szilikáttartalma alacsony. Ellenkező esetben az arzén más technológiával, pl. fordított ozmózissal, vagy vas-III-klorid és hipó mennyiségarányos adagolásával távolítható el.

Ammóniummentesítés vegyszeres oxidációval

A leginkább elterjedt technológia az ammónium eltávolítására a törésponti klórozás, melynek során vegyszeradagoló szivattyú segítségével az átfolyással arányos mennyiségű klórt (esetleg más oxidáló vegyszert) juttatunk a vízbe. Elegendő kontaktidő esetén az ammóniumból oxidált nitrogénformák (klóraminok) jönnek létre. A klóraminok viszont rákkeltő hatásúak, ezért mindenképp el kell távolítani őket – az eltávolítás aktívszénszűrő beépítésével megoldható.

Többkomponensű (kevert) szűrőanyag vízlágyításra, vas, mangán és ammónium eltávolítására

A leggyakoribb szennyezőanyagok eltávolítása akár egy berendezéssel is megoldható: az Ecomix-A vagy Ecomix-C jelű szűrőanyag a fentieken kívül a szerves szennyezőket is kiszűri a vízből. Az Ecomix töltet a vízlágyító műgyantához hasonlóan sóval regenerálható.
Hátránya, hogy a szűrés folyamat végén teljesen lágy vizet kapunk, mely a hatályos ivóvízszabvány szerint nem alkalmas fogyasztásra. Visszasózó patron alkalmazásával a vízbe juttathatunk Ca- és Mg-ionokat, mellyel a probléma többé-kevésbé megoldható.
Azonban, ha a vizet nem kívánjuk fogyasztani, az Ecomix töltet további fenntartások nélkül alkalmazható.

Klórvegyületek, íz- és szagrontó anyagok eltávolítása aktívszénszűrővel (adszorpció)

A szűrőben alkalmazott kiváló minőségű granulált aktívszén adszorpciósan köti meg a szabad és kötött klórvegyületeket. A töltet idővel telítődik, így amikor a kezelt vízben megjelenik a klór, a töltetet ki kell cserélni. A telített szűrőtöltet veszélyes hulladék, melyet csak az erre kijelölt hulladéklerakóban szabad elhelyezni.
Háztartási felhasználás esetén általában nem szükséges az aktívszenet szűrőoszlopba tölteni, elegendő a konyhai csapra szerelt ún. asztali vízszűrő alkalmazása.

Mechanikai szűrés homokszemcsék, lebegőanyagok kiszűrésére

A mechanikai védőszűrő a vizet használó berendezések, illetve a vízkezelő rendszer elejére installálva védi a berendezéseket a homokszemek, rozsda és egyéb mechanikai szennyeződések okozta kártól. A kiszűrt szennyeződés (kiviteltől függően) manuálisan vagy automatikusan leöblíthető, vagy a szűrőbetét cseréjével távolítható el.

Fertőtlenítés klórozással

Ha a vízkezelő rendszerben valamilyen okból nyitott kiegyenlítő tartály (puffertároló), vagy olyan gépészeti elem kerül beépítésre, amelyben pang a víz, baktériumok és egyéb mikroorganizmusok szaporodhatnak el. Ennek megakadályozására vegyszerszivattyú segítségével kis mennyiségű klórt kell adagolni. A víz szabadklór tartalma a hálózati vízhez hasonló lesz.

Csírátlanítás UV fénnyel

Az ultraviola csírátlanító berendezés elpusztítja a baktériumok és vírusok mintegy 99,9%-át és teljesen biztonságos, maradványanyagoktól mentes csírátlanítást garantál. A berendezés működésének alapja, hogy a 254 nm hullámhosszú UV sugárzás megváltoztatja a mikroba molekulák genetikai információit, ilyen módon megakadályozza azok anyagcsere folyamatát, valamint reprodukciós képességüket.
Az UV besugárzás kizárólag a csíramentesítő berendezésen belül jön létre és nem teszi szükségessé mérgező hatású vegyszerek adagolását a kezelt vízbe. Nem jönnek létre olyan melléktermékek, mint amelyek a klórral történő kezelés esetén kialakulhatnak. Emellett nincsenek oxidációs lebomlási termékek sem az alatt a rövid idő alatt, míg az UV-val történik a kezelés.

Fordított ozmózis (RO)

A fordított ozmózis folyamat a vízmolekulák és a vízben jelen levő más oldott anyagok részecskéinek szétválasztását jelenti egy féligáteresztő membrán segítségével. Ez a minden élő sejtben lezajló természetes ozmózis folyamat megfordítását jelenti.
A membrán kiszűri a vízben jelen levő szerves és szervetlen szennyeződések 96-99%-át, a nehézfémeket és radioaktív elemeket 0,0001 mikron méretig. A féligáteresztő hártyára nagy nyomással, mely az ozmózis nyomásnál nagyobb, vezetik rá a tisztítandó vizet. Az oldószer molekulák a hártyán átvándorolnak (permeátum, szűrt víz), az oldott anyagok visszamaradnak (koncentrátum, szennyvíz). Mivel fordított ozmózis alkalmazása esetén gyakorlatilag desztillált vizet kapunk, szükséges bizonyos ásványi anyagok visszapótlása, hogy a víz fogyasztható legyen. Ezt visszasózó patron beszerelésével oldhatjuk meg.

Ultraszűrés

Az ultraszűrés alacsonyabb nyomásérték mellett üzemel, mint a fordított ozmózis (RO). Itt is termelt víz és szennyvíz keletkezik. Az ultraszűrésnél egy kevésbé tömörített membránt használunk. Az ipari és lakossági vízkezelés területén általában kb. 0,02 mikron pórusméretű ultraszűrőket használnak. Az ultraszűrők alapvetően kiszűrik a vízből a pórusméretnél nagyobb részecskéket, baktériumokat és a jóval kisebb méretű vírusokat is.

A megfelelő technológia kiválasztásához és a berendezés méretezéséhez szükséges a havi vízfogyasztás és a maximális átfolyás (térfogatáram) meghatározása. Ezen kívül szükség lehet a vízminőségi paraméterek laborban történő vizsgálatára is. A főbb vízminőségi paramétereket (vas, mangán, vízkeménység, arzén, ammónium, pH-érték, szabad- és kötött klór) gyorstesztek segítségével meg tudjuk mérni. Az általunk végzett vizsgálat nem akkreditált, de a vízkezelő berendezések méretezéséhez általában elegendő.