Download - ARZÉN
![Page 1: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/1.jpg)
ARZÉN
![Page 2: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/2.jpg)
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
![Page 3: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/3.jpg)
100 μg arzén/nap
Étel: 60-80 μg arzén/nap
Ivóvíz általi fogyasztás:20 μg arzén/nap
2L-es átlagos ivóvízfogyasztástfeltételezve
10 μg/L a maximálisanmegengedhető arzén
koncentráció ivóvízben
![Page 4: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/4.jpg)
100 μg arzén/nap
Étel: 20-30 μg arzén/nap
Ivóvíz általi fogyasztás:70 μg arzén/nap
2L-es átlagos ivóvízfogyasztástfeltételezve
30 μg/L maximáliskoncentráció az ivóvízben
megengedhető lenne
Magyarországon...
Legalábbis a szakértők egy része így gondolja….Más
részük azonban nem, hiszen az élelmiszerekben szerves arzén található, míg az ivóvízben a
toxikusabb szervetlen arzén). A 10 µg/L tartása azonban nem kérdés, hiszen vállaltuk az EU-
hoz történt csatlakozáskor.
![Page 5: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/5.jpg)
Arzén
Határérték:• Korábbi magyar szabvány: 50 μg/L• Jelenlegi EU-konform MAC: 10 μ g/L
Előfordulás: oldott állapotú anyag jelenik meg felszínalatti vizeinkben
A vizekben az arzén főként a redukált állapotú As(III),
vagy az oxidált állapotú As(V) formájában jelenik meg
![Page 6: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/6.jpg)
Arzén – Magyarországi helyzet
Forrás: ÁNTSZ (2000)
![Page 7: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/7.jpg)
As(V) előfordulása a pHfüggvényében
As(III) előfordulása a pHfüggvényében
Forrás: Fields et al. (2000)
![Page 8: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/8.jpg)
As(V) előfordulása a pHfüggvényében
As(III) előfordulása a pHfüggvényében
Forrás: Fields et al. (2000)
![Page 9: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/9.jpg)
Az arzén eredete
Ásványok: többnyire vas- és kéntartalmú ásványokbanjelenik meg
Az arzén felszín alatti vizeinkben gyakran vas és mangánvegyületekkel együtt fordul elő
Adott körülmények között (például az ásványokban jelen lévőkén átalakulása miatt, a fémek és az arzén oldott állapotbakerülhetnek)
Reduktív viszonyok között a vas, a mangán és az arzén oldottállapotú vegyületei stabilizálódnak
![Page 10: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/10.jpg)
Az arzén eltávolítására szolgáló technológiák
![Page 11: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/11.jpg)
adszorpció a csapadék felületén, koprecipitáció
Meszes vízlágyítás során történő arzén eltávolítás
adszorpcióGranulált vas-hidroxidon történő adszorpció
kicsapatásadszorpciókoprecipitáció
Koaguláció és szilárd/folyadék fázisszétválasztás
nyomás hatására történő szilárd/folyadék fázisszétválasztás (előtte koaguláció)vagy: oldott As eltávolítása (RO, nanoszűrés)
Membrán technológiák
speciális adszorpcióIoncserés eljárás
adszorpcióAktivált alumínium-oxidon történő adszorpció
Arzén-eltávolító mechanizmus
Alkalmazott technológia
![Page 12: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/12.jpg)
adszorpció a csapadék felületén, koprecipitáció
Meszes vízlágyítás során történő arzén eltávolítás
adszorpcióGranulált vas-hidroxidon történő adszorpció
kicsapatásadszorpciókoprecipitáció
Koaguláció és szilárd/folyadék fázisszétválasztás
nyomás hatására történő szilárd/folyadék fázisszétválasztás (előtte koaguláció)vagy: oldott As eltávolítása (RO, nanoszűrés)
Membrán technológiák
speciális adszorpcióIoncserés eljárás
adszorpcióAktivált alumínium-oxidon történő adszorpció
Arzén-eltávolító mechanizmus
Alkalmazott technológia
![Page 13: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/13.jpg)
Arzén eltávolítása koagulációval + szil/folyfázissztétválasztással
Lépései:
Oxidáció
Koaguláció (szilárd formává történő átalakítás)
Szilárd/folyadék fázisszétválasztás (ülepítés, szűrés)
![Page 14: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/14.jpg)
Oxidáció:
Klór
Kálium-permanganát
Ózon
Levegő oxigénje – nem elég erős
![Page 15: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/15.jpg)
• koaguláns dózis
• egyéb szennyezők, anionok
Az eltávolítás hatékonyságát befolyásoló tényezők
• arzén oxidációs száma
• pH
• alkalmazott koaguláns
![Page 16: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/16.jpg)
• koaguláns dózis
• egyéb szennyezők, anionok
Az eltávolítás hatékonyságát befolyásoló tényezők
• arzén oxidációs száma
• pH
• alkalmazott koaguláns
Az As(V)-t, azaz az oxidált formát lényegesen
könnyebben lehet eltávolítani, mint az
As(III)-t
![Page 17: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/17.jpg)
• koaguláns dózis
• egyéb szennyezők, anionok
Az eltávolítás hatékonyságát befolyásoló tényezők
• arzén oxidációs száma
• pH
• alkalmazott koaguláns
Alacsonyabb pH-n kedvezőbb eltávolítási hatásfok (bár a nagy pufferkapacitás miatt Mo-n általában nem
alkalmazunk pH szabályozást)
![Page 18: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/18.jpg)
• koaguláns dózis
• egyéb szennyezők, anionok
Az eltávolítás hatékonyságát befolyásoló tényezők
• arzén oxidációs száma
• pH
• alkalmazott koaguláns
A vas(III)-sók általában
hatékonyabbak, mint az Al(III)-sók
![Page 19: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/19.jpg)
• koaguláns dózis
• egyéb szennyezők, anionok
Az eltávolítás hatékonyságát befolyásoló tényezők
• arzén oxidációs száma
• pH
• alkalmazott koaguláns Az As-eltávolítás hatékonysága növekszik a
koaguláns dózis növelésével
![Page 20: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/20.jpg)
Koaguláns dózis:
A 10 μg/L-es koncentráció eléréséhez 40-szeresFe/As arány szükséges (mg/L értékeket figyelembe véve)
(Ráczné és Degré, 1998; kísérletek Gyöngyfán)
EZZEL SZEMBEN: a 10 µg/L-es arzénkoncentráció eléréséhezszükséges koaguláns dózist alapvetően a nyersvíz minőségehatározza meg!!!
![Page 21: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/21.jpg)
0
50
100
150
200
250
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
mmol Fe/L
oldo
tt A
s (u
g/L)
KOI = 12,7
KOI = 1
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 µg/L)
Szervesanyag tartalom hatása az arzéneltávolításra
![Page 22: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/22.jpg)
0
50
100
150
200
250
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
mmol Al/L
oldo
tt A
s (u
g/L)
KOI = 13,7
KOI = 1
Arzenát eltávolítása alumínium-szulfát koagulálószerrel csepelinyersvízből (KOI = 1 mg/L) és hortobágy-szásztelki nyersvízből(KOI = 13,7 mg/L) készített modell oldatokból(arzén koncentráció ~ 220 µg/L)
Szervesanyag tartalom hatása az arzéneltávolításra
![Page 23: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/23.jpg)
Szükséges Me mmol/L Szükséges fém/arzén mólarány
KOI ~ 1 mg/L
KOI ~ 13 mg/L
KOI ~ 1 mg/L
KOI ~ 13 mg/L
Vas-klorid 0,02 0,25 6,8 85,1
Alumínium-szulfát
0,13 0,8 44,3 272,5
Szervesanyag tartalom hatása az arzéneltávolításra
A szükséges fém/arzén mólarány 10 µg/L-es arzénkoncentrációeléréséhez (~ 220 µ g/L kezdeti arzén koncentráció esetén)alacsony (KOI = ~ 1 mg/L) és magas (KOI ~ 13 mg/L)szervesanyag tartalmú vizek esetén
![Page 24: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/24.jpg)
• koaguláns dózis
• egyéb szennyezők, anionok
Az eltávolítás hatékonyságát befolyásoló tényezők
• arzén oxidációs száma
• pH
• alkalmazott koaguláns
Pl. foszfát, szilikát, szerves-
anyagok…
![Page 25: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/25.jpg)
Foszfát koncentráció hatása
Különbőző kezdeti foszfátkoncentrációk (0,08 – 0,6 mg PO4-P/L)Azonos kezdeti arzénkoncentrációk (58 μg/L)Megegyező koaguláns dózisok (vas-klorid: 1,46 mg Fe3+/L)
0
5
10
15
20
25
30
35
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
Kezdeti PO4-P (mg/ L)
Mar
adó
As
(μg
/L)
A foszfát ionok szintén csökkentik az arzéneltávolításra rendelkezésre álló koaguláns mennyiségét
![Page 26: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/26.jpg)
Foszfát koncentráció hatása
0
10
20
30
40
50
60
70
0 1 2 3 4 5 6
Fe (mg/ L)
As (
μg/L)
0,38 mg /L kezdeti PO4-P koncentráció
0,27 mg /L kezdeti PO4-P koncentráció
0,17 mg /L kezdeti PO4-P koncentráció
Három különböző kezdeti foszfátkoncentráció (0,38; 0,27; 0,17 mg PO4-P/L)Azonos kezdeti arzénkoncentrációk (58 μg/L)Növekvő koaguláns dózisok (vas-klorid: 0 – 5,7 mg Fe3+/L)
![Page 27: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/27.jpg)
A nyersvíz bizonyos paraméterei, úgymint:• szervesanyag tartalom• foszfát tartalom• szilikát koncentráció
rendkívüli mértékben befolyásolják az adagolandó vas, illetve alumínium só 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
Előkísérletek fontossága a szükséges fémsó : arzén arány meghatározására minden egyes vízbázis esetén
Következtetések az adagolandó koaguláns mennyiségére vonatkozóan
![Page 28: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/28.jpg)
Technológiai sorok kialakítása
![Page 29: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/29.jpg)
Cl2 Fe(III)- flokk. Cl2
gázmentesítés
VITUKI – VÍZGÉPTERV által kidolgozott technológia (Kiss & Kelemen, 1985)
Up-flow rendszerű szűrőmélységi szűrés
![Page 30: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/30.jpg)
2HCO3- + Ca(OH)2 Ca2+ + 2CO3
2- + 2H2O
2Ca2+ + 2CO32- 2CaCO3
Mg2+ + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + Ca2+
Vízlágyítás Ca(OH)2 adagolásával
![Page 31: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/31.jpg)
Vízlágyítás Na2CO3 adagolásával
2Ca2+ + Na2CO3 CaCO3 + Na+
![Page 32: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/32.jpg)
Az arzén eltávolítása meszes vízlágyítás során:
Adszorpció a keletkezett csapadék felületén
Koprecipitáció: Mg(OH)2 - ba történő beépülés
![Page 33: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/33.jpg)
Cl2 Fe(III)-
Na2CO3
vagy
Ca(OH)2 Cl2
gázmentesítés
vízlágyítás
![Page 34: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/34.jpg)
Cl2 Fe(III)- Ca(OH)2 Cl2KMnO4
gázmentesítés
Vízlágyításés
pH szabályozás
bedolgozottszűrőréteg
(mangántalanítás)
![Page 35: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/35.jpg)
Iszapkezelés lépései (Szeghalmi vízmű):
Ülepítő medenceaz ülepítés polielektrolit adagolásával történhet,amely az ülepedést gyorsítja
Iszap átemelése a kondicionáló tartályba zeolit poradagolásával egyidejűleg
Gépi víztelenítés (szűrőprés)
A besűrített anyag konténerbe ürítése iszapkihordócsigával
II. osztályú veszélyes hulladék; az elhelyezés feltételemin. 40 % szárazanyagtartalom veszélyes hulladék lerakó
![Page 36: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/36.jpg)
Iszapkezelés lépései (Dél-Bács-Kiskun megyei vízmű):
Ülepítő medence (10-15 óra tartózkodási idő)a felső fázis a települési csapadékcsatorna hálózatbakerül vagy visszavezetik a víztisztítási folyamat elejére
Az iszap szárazanyag tartalma ülepítés után: 4-5 %
Kaviccsal töltött (1-2 mm átmérőjű) drénezett szikkasztóágytartózkodási idő: néhány nap
Szikkasztás után a szárazanyag tartalom: 20 %
Iszapelhelyezés: az aszódi veszélyeshulladék lerakóban
![Page 37: ARZÉN](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062300/56812a9d550346895d8e5b9d/html5/thumbnails/37.jpg)
adszorpció a csapadék felületén, koprecipitáció
Meszes vízlágyítás során történő arzén eltávolítás
adszorpcióGranulált vas-hidroxidon történő adszorpció
kicsapatásadszorpciókoprecipitáció
Koaguláció és szilárd/folyadék fázisszétválasztás
nyomás hatására történő szilárd/folyadék fázisszétválasztás (előtte koaguláció)vagy: oldott As eltávolítása (RO, nanoszűrés)
Membrán technológiák
speciális adszorpció
Ioncserés eljárás
adszorpcióAktivált alumínium-oxidon történő adszorpció
Arzén-eltávolító mechanizmus
Alkalmazott technológia